2019-2020年高考物理母題題源系列 專題05 天體運動與人造航天器(含解析).doc
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2019-2020年高考物理母題題源系列 專題05 天體運動與人造航天器(含解析) 【母題一】 xx年福建卷第14題 【母題原題】14. 如圖,若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動,a、b到地心O的距離分別為r1、r2,線速度大小分別為v1、v2。則: ( ) 【母題來源二】 xx年廣東卷第20題 【母題原題】20.(多選)在星球表面發(fā)射探測器,當發(fā)射速度為v時,探測器可繞星球表面做勻速圓周運動;當發(fā)射速度達到v時,可擺脫星球引力束縛脫離該星球,已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10∶1,半徑比約為2∶1,下列說法正確的有: ( ) A.探測器的質(zhì)量越大,脫離星球所需的發(fā)射速度越大 B.探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大 C.探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等 D.探測器脫離星球的過程中勢能逐漸變大 【命題意圖】 本類題通常主要考查對描述圓周運動的基本參量——線速度、角速度、周期(頻率)等概念的理解,以及對牛頓第二定律、向心力公式、萬有引力定律等規(guī)律的理解與應用。 【考試方向】 這類試題在考查題型上,通常以選擇題的形式出現(xiàn),極個別情況下會出現(xiàn)在計算題中,難度一般中等;在考查內(nèi)容上一般考查對描述圓周運動參量間的關系、牛頓第二定律、向心力公式、萬有引力定律等基本概念和基本規(guī)律的理解與應用,有時還會涉及能量知識,同時還會考查運用控制變量法進行定性判斷或定量計算的能力。 【得分要點】在行星(衛(wèi)星)運動中,所做勻速圓周運動的向心力由中心天體對它們的萬有引力提供,即:=Fn,設中心天體的質(zhì)量為M,行星或衛(wèi)星(即環(huán)繞天體)的質(zhì)量為m,根據(jù)萬有引力定律、牛頓第二定律和向心力公式有:=Fn===mrω2==man,解得: 【母題1】2013年12月2日,我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,飛行軌道示意圖如圖所示.“嫦娥三號”從地面發(fā)射后奔向月球,先在軌道Ⅰ上運行,在P點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ,Q為軌道Ⅱ上的近月點,則有關“嫦娥三號”下列說法正確的是: ( ) A.由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運行,因此“嫦娥三號”在兩軌道上運行具有相同的周期 B.“嫦娥三號”從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功,速率不斷增大 C.由于“嫦娥三號” 在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度,因此在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度也小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度 D.由于均繞月球運行,“嫦娥三號”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上具有相同的機械能 【母題2】 如圖所示,人造衛(wèi)星A、B在同一平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動。則這兩顆衛(wèi)星相比: ( ) A.衛(wèi)星A的線速度較大 B.衛(wèi)星A的周期較大 C.衛(wèi)星A的角速度較大 D.衛(wèi)星A的加速度較大 【母題3】如圖為“高分一號”衛(wèi)星與北斗導航系統(tǒng)中的“G1”衛(wèi)星,在空中某一平面內(nèi)繞地心O做勻速圓周運動的示意圖。已知衛(wèi)星“G1”的軌道半徑為r,地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,萬有引力常量為G。則: ( ) A.“高分一號”的加速度小于衛(wèi)星“G1”的加速度 B.“高分一號”的運行速度大于第一宇宙速度 C.地球的質(zhì)量為 D.衛(wèi)星“G1”的周期為 【母題4】(多選)某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,假如它的軌道半徑增加到原來的n倍后,仍能夠繞地球做勻速圓周運動,則: ( ) A.根據(jù),可知衛(wèi)星運動的線速度將增大到原來的n倍。 B.根據(jù),可知衛(wèi)星受到的向心力將減小到原來的倍。 C.根據(jù),可知地球給衛(wèi)星提供的向心力將減小到原來的倍。 D.根據(jù),可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的倍。 考點:萬有引力定律的應用. 【母題5】宇宙間存在一些離其它恒星較遠的三星系統(tǒng),其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示,三顆質(zhì)量 均為m的星位于等邊三角形的三個頂點,三角形邊長為L,忽略其它星體對它們的引力作用,三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動,萬有引力常量為G,下列說法正確的是: ( ) A.每顆星做圓周運動的角速度為 B.每顆星做圓周運動的加速度與三星的質(zhì)量無關 C.若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍, 則周期變?yōu)樵瓉淼?倍 D.若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍,則線速度變?yōu)樵瓉淼?倍 【母題6】如圖所示,一個質(zhì)量均勻分布的星球,繞其中心軸PQ自轉(zhuǎn),AB與PQ是互相垂直的直徑。星球在A點的重力加速度是P點的90%,星球自轉(zhuǎn)的周期為 ,萬有引力常量為,則星球的密度為: ( ) A. B. C. D. 【母題7】研究表明,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設這種趨勢會持續(xù)下去,地球的其他條件都不變,未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比: ( ) A.向心加速度變大 B.角速度變大 C.線速度變大 D.距地面的高度變大 【母題8】人教版高中物理教材必修2中介紹,亞當斯通過對行星“天王星”的長期觀察,發(fā)現(xiàn)其實際運行的軌道與圓軌道存在一些偏離,且每隔時間t發(fā)生一次最大的偏離。亞當斯利用牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律對觀察數(shù)據(jù)進行計算,認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是天王星外側(cè)還存在著一顆未知行星(后命名為海王星),它對天王星的萬有引力引起其軌道的偏離。設海王星運動軌道與天王星在同一平面內(nèi),且與天王星的繞行方向相同,天王星的運行軌道半徑為R,周期為T。利用上述三個物理量能推導出海王星繞太陽運行的圓軌道半徑是: ( ) A. B. C. D. 【母題9】如圖,地球赤道正上空有兩顆衛(wèi)星,其中a為地球同步衛(wèi)星,軌道半徑為r,b為另一顆衛(wèi)星,軌道半徑為同步衛(wèi)星軌道半徑的。從圖示時刻開始計時,在一晝夜內(nèi),兩顆衛(wèi)星共“相遇”的次數(shù)為(所謂相遇,是指兩顆衛(wèi)星距離最近): ( ) A.2次 B.3次 C.4次 D. 5次 【母題10】設地球自轉(zhuǎn)周期為T,質(zhì)量為M。引力常量為G。假設地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,半徑為R。同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為 : ( ) A. B. C. D.- 配套講稿:
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