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2022年高考物理 1月期末考、3月質(zhì)檢、5月二模及名校聯(lián)考分類匯編 6萬有引力

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1、2022年高考物理 1月期末考、3月質(zhì)檢、5月二模及名校聯(lián)考分類匯編 6萬有引力 1、【廈門外國語學(xué)校xx屆5月考前模擬】火星表面特征非常接近地球,可能適合人類居?。?,我國宇航員王躍正與俄羅斯宇航員一起進(jìn)行“模擬登火星”實(shí)驗(yàn)活動(dòng).已知火星半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的,自轉(zhuǎn)周期也基本相同.地球表面重力加速度是g,若王躍在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自轉(zhuǎn)影響的條件下,下述分析正確的是 A.王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的倍 B.火星表面的重力加速度是 C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍 D.王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí),可跳的最大高度是

2、 2.【三明一中xx屆5月考前模擬】某月球探測(cè)器每天在月球表面上空繞月球兩極數(shù)次。若以T表示探測(cè)器在離月球表面高度h處的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期,以R表示月球的半徑,則 A.探測(cè)器運(yùn)行時(shí)的向心加速度為 B.月球表面的重力加速度為 C.探測(cè)器運(yùn)行時(shí)的向心加速度 D.月球表面的重力加速度為 3.【福州一中xx屆5月考前模擬】2011年9月29日晚21時(shí)16分,我國將首個(gè)目標(biāo)飛行器天宮一號(hào)發(fā)射升空,它將在兩年內(nèi)分別與神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)飛船對(duì)接,從而建立我國第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。假如神舟八號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接前所處的軌道如圖甲所示,圖乙是它們?cè)谲壍郎霞磳?duì)接時(shí)的模擬圖。當(dāng)它

3、們處于圖甲所示的軌道運(yùn)行時(shí),下列說法正確的是( ) A.神舟八號(hào)的加速度比天宮一號(hào)的大 B.神舟八號(hào)的運(yùn)行速度比天宮一號(hào)的小 C.神舟八號(hào)的運(yùn)行周期比天宮一號(hào)的長(zhǎng) D.神舟八號(hào)通過減速后變軌可實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)對(duì)接 4.【龍巖一中xx屆5月考前熱身】有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng),b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng),c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)星,各衛(wèi)星排列位置如圖,則有 A.a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B.c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是π/6 C.b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng) D.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí) 5、【廈門雙十中

4、學(xué)xx屆高三5月熱身】.科學(xué)研究表明地球的自轉(zhuǎn)在變慢.四億年前,地球每年是400天,那時(shí),地球自轉(zhuǎn)的周期為21.5h,科學(xué)家們猜想,地球自轉(zhuǎn)變慢的原因主要有兩個(gè):一個(gè)是潮汐時(shí)海水與海岸碰撞、與海底摩擦而使能量變成內(nèi)能;另一個(gè)是由于潮汐的作用,地球把部分自轉(zhuǎn)能量傳給了月球,使月球的機(jī)械能增加了(不考慮對(duì)月球自轉(zhuǎn)的影響),由此可以判斷,與四億年前相比,現(xiàn)在月球繞地球公轉(zhuǎn)的( ) A.半徑減小 B.周期增大 C. 線速度增大 D.角速度增大 6、【xx屆泉州市5月市質(zhì)檢】D 7、【xx屆龍巖市5月市質(zhì)檢】B 8.【xx屆南平市5月

5、市質(zhì)檢】xx年11月,神舟八號(hào)與天宮一號(hào)完美“牽手”,成功實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接(如圖),交會(huì)對(duì)接飛行過程分為遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段、自主控制段、對(duì)接段、組合體飛行段和分離撤離段。任務(wù)完成后,神舟八號(hào)飛船返回位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的主著陸場(chǎng)。則下列說法正確的是 A.在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段,神舟八號(hào)應(yīng)在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器前下方某處 B.對(duì)接前,神舟八號(hào)欲追上天宮一號(hào),必須在同一軌道上點(diǎn)火加速 C.在組合體飛行段,神舟八號(hào)與天宮一號(hào)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于7.9 km /s D.分離后,天宮一號(hào)變軌升高至工作軌道運(yùn)行時(shí),其動(dòng)能比在交會(huì)對(duì)接軌道時(shí)大 9.【漳州市xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】一宇宙飛船

6、繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),飛船原來的線速度是v1,周期是T1,假設(shè)在某時(shí)刻它向后噴氣做加速運(yùn)動(dòng)后,進(jìn)入新軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的線速度是v2,周期是T2,則下列說法中正確的是 A.v1>v2,T1>T2 B.v1>v2,T1<T2 C.v1<v2,T1>T2 D.v1<v2,T1<T2 10.【漳州市xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】神舟七號(hào)飛船圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員處于完全失重狀態(tài),下列說法中正確的是 A.宇航員沒有受到萬有引力的作用? ? B.神舟七號(hào)飛船在軌正常運(yùn)行時(shí),其飛行速度小于7.9 km/s??? ? C.在地面上發(fā)射神舟七號(hào)飛船,發(fā)射速度

7、應(yīng)大于11.2 km/s D.若已知引力常量、神舟七號(hào)飛船的軌道半徑和周期,可以算出地球的密度 11.【xx屆廈門市5月市質(zhì)檢】為紀(jì)念伽利略將望遠(yuǎn)鏡用于天文觀測(cè)400周年,xx年被定為以“探索我的宇宙”為主題的國際天文年。我國發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過一年多的運(yùn)行,完成了既定任務(wù),于2009年3月1日16時(shí)13分成功撞月.如圖為“嫦娥一號(hào)” 衛(wèi)星撞月的模擬圖,衛(wèi)星在控制點(diǎn)1開始進(jìn)入撞月軌道.假設(shè)衛(wèi)星繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,周期為T,引力常量為G.根據(jù)題中信息,以下說法正確的是 撞擊點(diǎn) A.可以求出月球的質(zhì)量 B.可以求出月球?qū)Α版?/p>

8、娥一號(hào)”衛(wèi)星的引力 C.“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在控制點(diǎn)1處應(yīng)加速 D.“嫦娥一號(hào)”在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s 12.【福州市xx屆高三上期末質(zhì)檢】xx年我國已將神舟八號(hào)與首個(gè)目標(biāo)飛行器天宮一號(hào)對(duì)接成功。在未來兩年內(nèi)天宮一號(hào)還將與神舟九號(hào)、神舟十號(hào)飛船對(duì)接,從而建立我國第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。神舟八號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接前所處的軌道如圖所示,下列說法正確的是 A.神舟八號(hào)的加速度比天宮一號(hào)的小 B.神舟八號(hào)的運(yùn)行速度比天宮一號(hào)的小 C.神舟八號(hào)的運(yùn)行周期比天宮一號(hào)的長(zhǎng) D.神舟八號(hào)通過加速后變軌可實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)對(duì)接 13.【三明市xx屆高三上聯(lián)考

9、】我國于2011年9月29日發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器,2011年11月1日發(fā)射“神舟八號(hào)”飛船,并與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)成功交會(huì)對(duì)接,這在我國航天史上具有劃時(shí)代意義。如圖所示虛線為“天宮一號(hào)”A和“神舟八號(hào)”B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的交會(huì)前的軌道。由此可知( ) A.“天宮一號(hào)”的線速度大于“神舟八號(hào)”的線速度 B.“天宮一號(hào)”的周期小于“神舟八號(hào)”的周期 C.“天宮一號(hào)”的向心加速度小于“神舟八號(hào)”的向心加速度 D.“神舟八號(hào)”通過一次點(diǎn)火加速后不可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接。 14.【

10、龍巖市xx屆高三上期末質(zhì)檢】xx年1l月3日,“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器完成首次對(duì)接。對(duì)接過程如下:“神舟八號(hào)”飛船經(jīng)變軌,從初始軌道轉(zhuǎn)移到330km的近圓軌道,在距“天宮一號(hào)”52ktn處開始進(jìn)行自主引導(dǎo)對(duì)接階段。在接下的過程中,“神舟八號(hào)”飛過預(yù)設(shè)的三個(gè)停泊點(diǎn),以便調(diào)整“神舟八號(hào)”飛行姿態(tài)。下面說法正確的是 ( ) A.“神舟八號(hào)”、與“天宮一號(hào)”是在同一軌道上相距52km處開始自主引導(dǎo) B.“神舟八號(hào)”在停泊點(diǎn)的對(duì)地繞行速度為零 C.“神舟八號(hào)”從初始軌道到330km的近圓軌道的過程中重力勢(shì)能增加 D.“神舟八號(hào)”在初始軌道的運(yùn)行周期

11、比“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期大 15、【漳州市xx屆高三上期末質(zhì)檢】D 16.【南安一中xx屆高三上期末試題】地球半徑為R,在距球心r處(r>R)有一同步衛(wèi)星.另有一半徑為2R的星球A,在距球心3r處也有一同步衛(wèi)星,它的周期是48h,那么A星球平均密度與地球平均密度的比值為( ) A.9∶32  B.3∶8  C.27∶32  D.27∶16 17、【泉州四校xx屆高三第二次聯(lián)考】2009年2月11日,俄羅斯的“宇宙-2251”衛(wèi)星和美國的“銥-33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805 km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過程

12、中產(chǎn)生的大量碎片可能會(huì)影響太空環(huán)境。假定有質(zhì)量相等的甲、乙兩塊碎片,繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓,甲的運(yùn)行速率比乙的大,則下列說法中正確的是( ) A.甲的運(yùn)行周期一定比乙的短 B.甲距地面的高度一定比乙的高 C. 甲的向心力一定比乙的小 D.甲的角速度一定比乙的小 圖6 月球 軌道II 軌道I 18.【福建四地六校xx屆期中聯(lián)考】2010年10月1日,“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。如圖6所示為嫦娥一號(hào)、二號(hào)衛(wèi)星先后繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖,“嫦娥一號(hào)”在軌道I上運(yùn)行,距月球表面高度為200km;“嫦娥二號(hào)”在軌道II上運(yùn)行,

13、距月球表面高度為100km。根據(jù)以上信息可知( ) A.“嫦娥二號(hào)”的運(yùn)行速率小于“嫦娥一號(hào)”的運(yùn)行速率 B.“嫦娥一號(hào)”要返回地球,在軌道I上必須減速 C.“嫦娥二號(hào)”的向心加速度小于“嫦娥一號(hào)”的向心加速度 D.“嫦娥二號(hào)”和“嫦娥一號(hào)”在軌道上運(yùn)行時(shí),所攜帶的儀器都處于完全失重狀態(tài) 19.【福建四地六校xx屆第三次月考】為了研究太陽演化的進(jìn)程需知太陽的質(zhì)量,已知地球的半徑為R,地球的質(zhì)量為m,日地中心的距離為r,地球表面的重力加速度為g,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T,則太陽的質(zhì)量為 ( ) A. B.  

14、 C. D. 20. 【安溪一中、惠安一中、養(yǎng)正中學(xué)xx屆期中聯(lián)考】從“神舟號(hào)”載人飛船的發(fā)射成功可以預(yù)見,隨著航天員在軌道艙內(nèi)停留時(shí)間的增加,體育鍛煉成了一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),下列器材適宜航天員在軌道艙中進(jìn)行鍛煉的是( ) A.啞鈴 B.跑步機(jī) C.單杠 D.彈簧拉力器 1.(15分)【xx屆福州市5月市質(zhì)檢】為了探測(cè)某星球,載著登陸艙的探測(cè)飛船繞著該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得其周期為T1,軌道半徑為r1;隨后登陸艙脫離飛船,變軌到離星球表面很近的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得其周期為T2。已知萬有引力常量為G。求: (1

15、)該星球的質(zhì)量; (2)星球表面的重力加速度。 解:(1)設(shè)星球質(zhì)量為M,飛船質(zhì)量為m1 萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力 ①(3分) ∴ ②(3分) (2)設(shè)星球表面上重力加速度為g,半徑R,登陸艙質(zhì)量為m2 ③(3分) ④(3分) 由②③④得 ⑤(3分) 2. (15分)【漳州市xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】宇航員在火星探測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn):測(cè)火星表面的重力加速度的值。其中一種方案叫作“對(duì)稱自由下落”。將真空足夠長(zhǎng)的直管豎直方向放置,如圖所示,將小球從O點(diǎn)

16、豎直向上拋出到落回O點(diǎn),測(cè)得總時(shí)間為t,其中從經(jīng)過P點(diǎn)到落回P點(diǎn)所用時(shí)間為t1 。OP之間的距離為h,試求: (1)火星的重力加速度的大小g; (2)若已知火星的半徑為R,萬有引力常量為G,求火星質(zhì)量M。 解析:(1)小球從O點(diǎn)上升的最大高度: (3分) 小球從P點(diǎn)上升的最大高度: (5分) 解得: (2分) (2)設(shè)火星質(zhì)量M,對(duì)小球受力分析:G=mg (3分) 解得: (2分) (其他方法正確同樣給分) 3.(16分)【xx屆廈門市3月市質(zhì)檢】據(jù)媒體報(bào)道,中國載人航天工程新聞發(fā)

17、言人2012年2月17日宣布,神舟九號(hào)飛船將于xx年6月至8月?lián)駲C(jī)發(fā)射,與“天官一號(hào)”目標(biāo)飛行器展開手控交會(huì)對(duì)接,飛行乘組將由3名航天員組成。天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器,是我國自主研制的全新的載人飛行器,計(jì)劃在軌道上的工作運(yùn)行時(shí)間為2年,它可以與載人飛船進(jìn)行多次對(duì)接。已知“天宮一號(hào)”飛行器質(zhì)量為m,運(yùn)行高度為h,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g。求: (1)天宮一號(hào)受到地球的萬有引力大小; (2)天宮一號(hào)的運(yùn)行周期。 4.(15分)【xx屆泉州市3月質(zhì)檢】我國已成功發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥二號(hào)”,未來我國航天員將可登月。若航天員在月球表面附近某處以初速度v0水平拋出一小物塊

18、,測(cè)得小物塊下落高度為h時(shí),水平距離為s。 (1)求月球表面的重力加速度g; (2)設(shè)月球半徑為R,求月球的第一宇宙速度v1。 5.(19分)【xx屆福州市3月市質(zhì)檢】在福建省科技館中,有一個(gè)模擬萬有引力的裝置,在如圖1所示的類似錐形漏斗固定的容器中,有兩個(gè)小球在該容器表面上繞漏斗中心軸做水平圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行能形象地模擬了太陽系中星球圍繞太陽的運(yùn)行。圖2為其示意圖。圖3為其模擬的太陽系行星運(yùn)動(dòng)圖。圖2中球離中心軸的距離相當(dāng)于行星離太陽的距離。 (1)在圖3中,設(shè)行星A1和B1,離太陽距離分別為r1,和r2,求A1、B1,運(yùn)行速度大小之比。 (2)在圖2中

19、,若質(zhì)量為m的A球速度大小v,在距離中心軸為x1的軌道面上旋轉(zhuǎn),由于受到微小的摩擦阻力,A球繞軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)緩慢落向漏斗中心。當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到距離中心軸為x2的軌道面時(shí),兩軌道面之間的高度差為H。求此過程中A球克服摩擦阻力所做的功。 解:(1)設(shè)和的質(zhì)量分別為和 根據(jù)萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律 ①(3分) ②(3分) 由①②得 ③(3分) (2)設(shè)小球距離中心軸的軌道面運(yùn)動(dòng)的速度為, 由于小球的運(yùn)動(dòng)模擬行星運(yùn)動(dòng), 有 ④ (4分) 根據(jù)動(dòng)能定理 ⑤(4分) 由

20、④⑤得 ⑥ (2分) 6.(8分)【寧德市xx年普通高中畢業(yè)班單科質(zhì)量檢查】 某火星探測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電子計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),結(jié)果為:探測(cè)器在近火星表面軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是T;探測(cè)器著陸過程中,第一次接觸火星表面后,以v0的初速度豎直反彈上升,經(jīng)t時(shí)間再次返回火星表面,設(shè)這一過程只受火星的重力作用,且重力近似不變。已知萬有引力常量為G,試求: (1)火星的密度; (2)火星的半徑。 7.(10分)【莆田市xx屆高三上期末質(zhì)檢】某行星的半徑為R1、自轉(zhuǎn)周期為T1,它有一顆衛(wèi)星,繞行星公轉(zhuǎn)的軌道半徑為R2、公轉(zhuǎn)周期為T2。萬有引力常量為G.求:

21、(l)該行星的質(zhì)量M; (2)要在此行星的赤道上發(fā)射一顆質(zhì)量為m的靠近行星表面繞行的人造衛(wèi)星,使其軌道平 面與行星的赤道平面重合,設(shè)行星上無氣體阻力,那么對(duì)人造衛(wèi)星至少應(yīng)做多少功? 8.(8分) 【南安一中xx屆高三上學(xué)期期末試題】天宮一號(hào)于2011年9月29日成功發(fā)射,它和隨后發(fā)射的神州八號(hào)在空間完成交會(huì)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)中國載人航天工程的一個(gè)新的跨越。天宮一號(hào)進(jìn)入運(yùn)行軌道后,其運(yùn)行周期為T,距地面的高度為h,已知地球半徑為R,萬有引力常量為G。若將天宮一號(hào)的運(yùn)行軌道看做圓軌道,求: (1)地球質(zhì)量M; (2)地球的平均密度。 解: 解:(1)因?yàn)樘鞂m一號(hào)的運(yùn)行軌

22、道看做圓軌道,萬有引力充當(dāng)向心力,所以: (4分) (2)地球的平均密度 (4分) 9.(7分)【福建四地六校xx屆期中聯(lián)考】我國已啟動(dòng)“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分別將“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”成功發(fā)射, “嫦娥三號(hào)”亦有望在xx年落月探測(cè)90天,并已給落月點(diǎn)起了一個(gè)富有詩意的名字---“廣寒宮”。若宇航員隨登月飛船登陸月球后,完成如下實(shí)驗(yàn):①讓飛船沿貼近月球表面的圓形軌道環(huán)繞時(shí)測(cè)得環(huán)繞一周經(jīng)過的路程為s;②當(dāng)飛船在月球表面著陸后, 宇航員在月球上做落體實(shí)驗(yàn),在距月球表面高h(yuǎn)處自由釋放一個(gè)小球,并測(cè)出落地時(shí)間為t,已知萬有引

23、力常量為G,試根據(jù)以上信息,求: (1)月球表面的重力加速度g; (2)月球的質(zhì)量M. 9.(7分)解:(1)(共3分) 根據(jù)月球表面物體做自由落體運(yùn)動(dòng): h = (2分) g月= (1分) (2)(共4分)設(shè)飛船繞月球表面運(yùn)動(dòng)軌道半徑(即月球半徑)為R,根據(jù)萬有引力定律可得          ,(  (2分),又R=S/2π(1分),則 (1分) 10.(8分)【安溪一中、惠安一中、養(yǎng)正中學(xué)xx屆期中聯(lián)考】我國通信衛(wèi)星的研制始于70年代331衛(wèi)星通信工程的實(shí)施,到1984年4月,我國第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功并投入使用,標(biāo)志著我國

24、通信衛(wèi)星從研制轉(zhuǎn)入實(shí)用階段.現(xiàn)正在逐步建立同步衛(wèi)星與“伽利略計(jì)劃”等中低軌道衛(wèi)星等構(gòu)成的衛(wèi)星通信系統(tǒng). (1)若已知地球的平均半徑為R0,自轉(zhuǎn)周期為T0,地表的重力加速度為g,試求同步衛(wèi)星的軌道半徑R; (2)有一顆與上述同步衛(wèi)星在同一軌道平面的低軌道衛(wèi)星,自西向東繞地球運(yùn)行,其運(yùn)行半徑為同步軌道半徑R的四分之一,試求該衛(wèi)星的周期T是多少? (計(jì)算結(jié)果只能用題中已知物理量的字母表示) 解析:(1)設(shè)地球的質(zhì)量為M,同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)周期為T,因?yàn)樾l(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供,故 ①(2分) 同步衛(wèi)星 ② 而在地球表面③ (1分) 由①②③式解得: (2分) (2)由①式可知,設(shè)低軌道衛(wèi)星運(yùn)行的周期為, 則 (2分) 因而 (2分)

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