2020年高考物理一輪專題： 第18講 萬有引力定律與航天姓名:_ 班級(jí):_ 成績(jī):_一、 單選題 (共10題；共20分)1. （2分） (2018高一下威信期中) 我國(guó)首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”于北京時(shí)間2011年9月29日21時(shí)16分從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.9月30日16時(shí)09分，在北京航天飛行控制中心精確控制下，“天宮一號(hào)”成功實(shí)施第2次軌道控制，近地點(diǎn)高度由200公里抬升至約362公里，順利進(jìn)入在軌測(cè)試軌道這次軌道控制是在“天宮一號(hào)”飛行第13圈實(shí)施的此前，在30日1時(shí)58分，“天宮一號(hào)”飛行至第4圈時(shí)，北京飛控中心對(duì)其成功實(shí)施了第一次軌道控制，使其遠(yuǎn)地點(diǎn)高度由346公里抬升至355公里經(jīng)過兩次軌道控制，“天宮一號(hào)”已從入軌時(shí)的橢圓軌道進(jìn)入近圓軌道，為后續(xù)進(jìn)入交會(huì)對(duì)接軌道奠定了基礎(chǔ)下列關(guān)于“天宮一號(hào)”的說法正確的是（ ）A . 發(fā)射“天宮一號(hào)”的速度至少要達(dá)到11.2 km/sB . 兩次變軌后，天宮一號(hào)在近圓軌道上運(yùn)行的速率大于7.9 km/sC . 天宮一號(hào)兩次變軌后在近圓軌道上運(yùn)行的速率仍小于同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速率D . 在兩次變軌過程中都需要對(duì)天宮一號(hào)提供動(dòng)力，從而使其速度增大才能成功變軌2. （2分） (2016高三上湖北期中) 2016年10月19日3時(shí)31分，“神舟十一號(hào)”載人飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，形成一個(gè)組合體，組合體在距離地面393千米高的圓形軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)航天員景海鵬、陳冬隨后進(jìn)入“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，兩人將在“天空二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科普活動(dòng)下列說法中正確的是（ ）A . 對(duì)接前，飛船欲追上空間實(shí)驗(yàn)室，可以在同一軌道上點(diǎn)火加速B . 飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接C . 在組合體中工作的宇航員因受到平衡力作用而在艙中懸浮或靜止D . 兩位航天員可以在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中借助重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為全國(guó)中學(xué)生演示“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)3. （2分） (2017高一下南木林期末) “東方一號(hào)”人造地球衛(wèi)星A和“華衛(wèi)二號(hào)”人造衛(wèi)星B的質(zhì)量之比是mA：mB=1：2，軌道半徑之比為2：1，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的線速度大小之比是（ ）A . 1：4B . ：1C . 1： D . 4：14. （2分） (2017高一下會(huì)寧期中) 已知某天體的第一宇宙速度為8km/s，設(shè)該星球半徑為R，則在距離該星球表面高度為3R的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船的運(yùn)行速度為（ ）A . 2 km/sB . 4 km/sC . 4 km/sD . 8 km/s5. （2分） (2017高一下黑龍江期中) 運(yùn)動(dòng)員擲出鉛球，若不計(jì)空氣阻力，下列對(duì)鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的說法中正確的是（ ）A . 加速度的大小和方向均不變，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B . 加速度大小和方向均改變，是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C . 加速度大小不變，方向改變，是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D . 若水平拋出是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，若斜向上拋出則不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)6. （2分） (2019高一下中山月考) 天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星，這顆行星的體積是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍 已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為T，已知引力常量為G，則該行星的平均密度為 A . B . C . D . 條件不足，無法判斷7. （2分） (2015高一下揭陽期中) 小型登月器連接在航天站上，一起繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球半徑的3倍，某時(shí)刻，航天站使登月器減速分離，登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月，在月球表面逗留一段時(shí)間完成科考工作后，經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返回，當(dāng)?shù)窃缕鞯谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)，登月器恰與航天站對(duì)接，忽略登月器快速啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間，整個(gè)過程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行已知月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為（ ）A . 1.4 B . 1.7 C . 3.6 D . 4.7 8. （2分） 下列說法中正確的是（ ） A . 同種介質(zhì)中，光的波長(zhǎng)越短，傳播速度越快B . 泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動(dòng)說C . 某同學(xué)在測(cè)單擺的周期時(shí)將全振動(dòng)的次數(shù)多記了一次，則測(cè)出的周期偏大D . 靜止在地面上的人觀察一條沿自身長(zhǎng)度方向高速運(yùn)動(dòng)的桿，觀察到的長(zhǎng)度比桿靜止時(shí)的短9. （2分） 2011年11月1日，“神舟八號(hào)”載人飛船成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)與“天宮一號(hào)”的對(duì)接。假設(shè)近地加速時(shí)，飛船以5g的加速度勻加速豎直上升，g為近地的重力加速度則質(zhì)量為m的宇航員對(duì)飛船底部的壓力為（ ）A . 6mgB . 5mgC . 4mgD . mg10. （2分） (2018高一下青銅峽期中) “嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200 km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，如圖3所示.之后，衛(wèi)星在P點(diǎn)經(jīng)過幾次“剎車制動(dòng)”，最終在距月球表面200km的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道、和圓形軌道的周期，用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度，則下面說法正確的是（ ）A . T1>T2>T3B . T1<T2<T3C . a1>a2>a3D . a1<a2<a3二、 多選題 (共5題；共15分)11. （3分） (2018高一下遼寧期中) 據(jù)報(bào)道，美國(guó)計(jì)劃從2021年開始每年送15 000名旅客上太空旅行。如圖所示，當(dāng)旅客圍繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)， A、B為運(yùn)動(dòng)的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，則 （ ）A . 在A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度B . 在A點(diǎn)的加速度小于B點(diǎn)的加速度C . 由A運(yùn)動(dòng)到B過程中動(dòng)能減小，勢(shì)能增加D . 由A運(yùn)動(dòng)到B過程中引力做正功，機(jī)械能增大12. （3分） 關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是（ ） A . 它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度B . 它是圓軌道人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度C . 它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D . 它是能使衛(wèi)星進(jìn)入軌道的最大發(fā)射速度13. （3分） (2017高一下鄭州期中) 在已知萬有引力常量G的條件下，根據(jù)那組數(shù)據(jù)可以估算地球的質(zhì)量（ ）A . 根據(jù)地球的第一宇宙速度及地球的半徑B . 根據(jù)蘋果落地的加速度及地球半徑C . 根據(jù)地球表面處你的重力及地球半徑D . 根據(jù)地球自轉(zhuǎn)的周期及同步衛(wèi)星距地心的距離14. （3分） (2017高二上濟(jì)南開學(xué)考) 2009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，B為軌道上的一點(diǎn)，如圖所示關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）A . 在軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過B點(diǎn)的速度B . 在軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能小于在軌道上經(jīng)過A 點(diǎn)的動(dòng)能C . 在軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度大于7.9km/sD . 在軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的加速度小于在軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的加速度15. （3分） (2017高一下普寧期中) 天文學(xué)上把兩個(gè)相距較近，由于彼此的引力作用而沿各自的軌道互相環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的恒星系統(tǒng)稱為“雙星”系統(tǒng)，設(shè)一雙星系統(tǒng)中的兩個(gè)子星保持距離不變，共同繞著連線上的某一點(diǎn)以不同的半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（ ）A . 兩子星的線速度的大小一定相等B . 兩子星的角速度的大小一定相等C . 兩子星受到的向心力的大小一定相等D . 兩子星的向心加速度的大小一定相等三、 綜合題 (共5題；共65分)16. （15分） (2017昌平模擬) 2016年10月19日，我國(guó)發(fā)射的“神舟”十一號(hào)載人飛船與“天宮“二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，如圖1所示隨后，航天員景海鵬、陳冬先后進(jìn)入天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室，開啟30天的太空生活，將在艙內(nèi)按計(jì)劃開展相關(guān)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)為了簡(jiǎn)化問題便于研宄，將“天宮”二號(hào) 繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)（示意圖如圖2所示）已知“天宮”二號(hào)距地面的高度為h，地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，引力常量為G求：（1） “天宮”二號(hào)繞地球的運(yùn)動(dòng)的線速度大??；（2） “天宮二號(hào)繞地球的運(yùn)動(dòng)周期；（3） 一些在地面上很容易完成的實(shí)驗(yàn)，在太空失重的環(huán)境中卻難以完成，如用沉淀法將水中的泥沙分離請(qǐng)你寫出一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)17. （10分） (2017高一下大連期末) 已知某星球的半徑為R，有一距星球表面高度h=R處的衛(wèi)星，繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其周期T=2 （1） 求該星球表面的重力加速度g；（2） 若在該星球表面有一如圖的裝置，其中AB部分為一長(zhǎng)為L(zhǎng)=10m并以v=3.2m/s速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，BCD部分為一半徑為r=1.0m豎直放置的光滑半圓形軌道，直徑BD恰好豎直，并與傳送帶相切于B點(diǎn)現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1.0kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上，已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5求：質(zhì)點(diǎn)到B點(diǎn)的速度；質(zhì)點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)受軌道作用力的大?。ㄗⅲ喝?=2）18. （10分） (2015高一下建湖期中) 若嫦娥三號(hào)衛(wèi)星在離月球表面為h的空中沿圓形軌道繞月球飛行，周期為T若月球半徑r，引力常量為G試推導(dǎo)：（1） 月球的質(zhì)量表達(dá)式；（2） 月球表面的重力加速度；（3） 月球的第一宇宙速度19. （15分） (2017高一下黃陵期中) 宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)，沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡另一點(diǎn)Q上，斜坡的傾角，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，已知球的體積公式是V= R3 求：（1） 該星球表面的重力加速度g；（2） 該星球的第一宇宙速度；（3） 該星球的密度20. （15分） (2015高一下南城期中) 一宇航員為了估測(cè)某一星球表面的重力加速度和該星球的質(zhì)量，在該星球的表面做自由落體實(shí)驗(yàn)：讓小球在離地面h高處自由下落，他測(cè)出經(jīng)時(shí)間t小球落地，又已知該星球的半徑為R，忽略一切阻力求：（1） 該星球表面的重力加速度g；（2） 該星球的質(zhì)量M；（3） 該星球的第一宇宙速度V第 14 頁 共 14 頁參考答案一、 單選題 (共10題；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、 多選題 (共5題；共15分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、 綜合題 (共5題；共65分)16-1、16-2、16-3、17-1、17-2、18-1、18-2、18-3、19-1、19-2、19-3、20-1、20-2、20-3、