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(課標(biāo)通用)高考物理一輪復(fù)習(xí) 04 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第五節(jié) 天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星針對(duì)訓(xùn)練(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題

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(課標(biāo)通用)高考物理一輪復(fù)習(xí) 04 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第五節(jié) 天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星針對(duì)訓(xùn)練(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題_第1頁(yè)
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1、第五節(jié) 天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星 1.(蚌埠模擬)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星.對(duì)于其中的5顆同步衛(wèi)星,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.它們運(yùn)行的線速度一定不小于7.9 km/s B.地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄏ嗤? C.一定位于赤道上空同一軌道上 D.它們運(yùn)行的加速度一定相同 解析:同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于7.9 km/s,A錯(cuò)誤;地球?qū)?顆同步衛(wèi)星吸引力的方向一定不同,B錯(cuò)誤;5顆同步衛(wèi)星一定位于赤道上空同一軌道上,它們運(yùn)行的加速度大小一定相等,方向不同,C正確,D錯(cuò)誤. 答

2、案:C 2.(麗水模擬)(多選)設(shè)地球的半徑為R0,質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng),地面的重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.衛(wèi)星的線速度為 B.衛(wèi)星的角速度為 C.衛(wèi)星的加速度為 D.衛(wèi)星的周期為2π 解析:衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得G=m=mω2r2=m=ma,在地球表面處有G=mg,其中r1=R0,r2=3R0,解以上各式得v=,ω= ,a=,T=2π ,A、B錯(cuò)誤,C、D正確. 答案:CD 3. (多選) “神舟九號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交

3、會(huì)對(duì)接.對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說(shuō)法正確的是(  ) A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接,兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間 B.如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時(shí)間后,“天宮一號(hào)”的動(dòng)能可能會(huì)增加 C.如不加干預(yù),“天宮一號(hào)”的軌道高度將緩慢降低 D.航天員在“天宮一號(hào)”中處于失重狀態(tài),說(shuō)明航天員不受地球引力作用 解析:可認(rèn)為目標(biāo)飛行器是在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由v= 知軌道半徑越大時(shí)運(yùn)行速度越?。谝挥钪嫠俣葹楫?dāng)r等于地球半徑時(shí)的運(yùn)行速度,即最大的運(yùn)行速度,故目標(biāo)飛行器的運(yùn)行速度應(yīng)小于第一宇宙速度,A錯(cuò)誤;如不加干預(yù),稀薄大氣對(duì)“天宮一號(hào)”的阻力做負(fù)功,使其機(jī)械能減

4、小,引起高度的下降,從而地球引力又對(duì)其做正功,當(dāng)?shù)厍蛞λ稣Υ笥诳諝庾枇λ鲐?fù)功時(shí),“天宮一號(hào)”的動(dòng)能就會(huì)增加,故B、C皆正確;航天員處于完全失重狀態(tài)的原因是地球?qū)教靻T的萬(wàn)有引力全部用來(lái)提供使航天員隨“天宮一號(hào)”繞地球運(yùn)行的向心力了,而非航天員不受地球引力作用,故D錯(cuò)誤. 答案:BC 4.(多選)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1和2相切于Q點(diǎn),軌道2和3相切于P點(diǎn),設(shè)衛(wèi)星在軌道1和軌道3正常運(yùn)行的速度和加速度分別為v1、v3和a1、a3,在軌道2經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度和加速度為v2和a2,且當(dāng)衛(wèi)星

5、分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)周期分別為T1、T2、T3,以下說(shuō)法正確的是(  ) 圖4-5-15 A.v1>v2>v3 B.v1>v3>v2 C.a(chǎn)1>a2>a3 D.T1a3,在軌道2經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度a2=a3,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律,衛(wèi)星在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)周期T1

6、一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波.根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程,在兩顆中子星合并前約100 s時(shí),它們相距約400 km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈.將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí),可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星(  ) A.質(zhì)量之積 B.質(zhì)量之和 C.速率之和 D.各自的自轉(zhuǎn)角速度 解析:兩顆中子星運(yùn)動(dòng)到某位置的示意圖如圖4-5-16所示 圖4-5-16 每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈,角速度已知,中子星運(yùn)動(dòng)時(shí),由萬(wàn)有引力提供向心力得 =m1ω2r1① =m2ω2r2② l=r1+r2③ 由①②③式得=ω2l,所以m1+m2=, 質(zhì)量之和可以估算. 由線速度與角速度的關(guān)系v=ωr得 v1=ωr1④ v2=ωr2⑤ 由③④⑤式得v1+v2=ω(r1+r2)=ωl,速率之和可以估算.質(zhì)量之積和各自自轉(zhuǎn)的角速度無(wú)法求解. 答案:BC

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