走向高考·高考物理總復(fù)習(xí)·人教實(shí)驗(yàn)版：4-4

一、選擇題12011平川模擬關(guān)于人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度和發(fā)射速度，以下說(shuō)法中正確的是A低軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度大，發(fā)射速度也大B低軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度大，但發(fā)射速度小C高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度小，發(fā)射速度也小D高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度小，但發(fā)射速度大答案BD解析對(duì)于人造地球衛(wèi)星，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度由GM得V，可看出線速度隨著半徑的增大而減小將衛(wèi)MMR2V2RGMR星發(fā)射到越遠(yuǎn)的軌道上，所需要的發(fā)射速度就越大，故B、D正確22011山東甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道以下判斷正確的是A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北極的正上方答案AC解析乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩者軌道均可視為圓形，則軌道半徑R甲R(shí)乙R據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得MR知T2GMMR242T2R3GM所以T甲T乙故A正確；據(jù)知V第一宇宙速度是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速GMMR2MV2RGMR度，因乙的軌道半徑可能等于地球半徑，所以乙的速度小于等于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；據(jù)MA知A，所以A甲A乙，故C正確；GMMR2GMR2甲為同步衛(wèi)星，軌道平面跟赤道共面，不可能通過(guò)北極正上方，故D錯(cuò)誤32011吉林模擬星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度星球的第二宇宙速度V2與第一宇宙速度V1的關(guān)系是V2V1已知某星球的半徑為R，它表面的重力加速度為地2球表面重力加速度G的1/6不計(jì)其他星球的影響則該星球的第二宇宙速度為ABCDGR3GR6GR3GR答案A解析該星球的第一宇宙速度GMMMR2V21R在該星球表面處萬(wàn)有引力等于重力GMMMR2G6由以上兩式得V1GR6則第二宇宙速度V2，故A正確2GR6GR342011南通模擬木星是太陽(yáng)系中最大的行星，它有眾多衛(wèi)星觀察測(cè)出木星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1、周期為T1；木星的某一衛(wèi)星繞木星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2、周期為T2已知萬(wàn)有引力常量為G，則根據(jù)題中給定條件A能求出木星的質(zhì)量B能求出木星與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力C能求出太陽(yáng)與木星間的萬(wàn)有引力D可以斷定R31T21R32T2答案AC解析木星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由萬(wàn)有引力提供GM木R1；衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力M太陽(yáng)M木R2142T21由萬(wàn)有引力提供GMR2，由此式可求得木星的質(zhì)量，兩式M木MR242T2聯(lián)立即可求出太陽(yáng)與木星間的萬(wàn)有引力，所以A、C正確由于不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，不能求得木星與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力，故B不正確又，故D不正確R31T21GM太陽(yáng)42R32T2GM木4252011桂林模擬據(jù)報(bào)道，2009年4月29日，美國(guó)亞利桑娜州一天文觀測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽(yáng)系其他行星逆向運(yùn)行的小行星，代號(hào)為2009HC82該小行星直徑為23千米，繞太陽(yáng)一周的時(shí)間為T年，而地球與太陽(yáng)之間的距離為R0，如果該行星與地球一樣，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)可近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半徑約為AR0BR03T31TCR0DR031T23T2答案D解析小行星和地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，都是由萬(wàn)有引力提供向心力，有M2R，則R，可知小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行GMMR22T3GMT242軌道半徑為RR0R0，D正確3T2123T262011福建“嫦娥二號(hào)”是我國(guó)月球探測(cè)第二期工程的先導(dǎo)星若測(cè)得“嫦娥二號(hào)”在月球可視為密度均勻的球體表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期T，已知引力常量為G，半徑為R的球體體積公式VR3，則可估算月球的43A密度B質(zhì)量C半徑D自轉(zhuǎn)周期答案A解析設(shè)月球質(zhì)量M，“嫦娥二號(hào)”質(zhì)量M、近月球表面的軌道半徑為R，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMR，又因?yàn)镽約等MMR242T2于月球半徑，得密度，因?yàn)橹灰阎芷赥，所以A正確，MV3GT2B、C、D錯(cuò)誤72011大綱全國(guó)我國(guó)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行即繞地球一圈需要24小時(shí)；然后，經(jīng)過(guò)兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能減小B衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能增大C衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能減小D衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增大答案D解析據(jù)萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，則有MR得V，T，即軌道半徑越大，線GMMR2MV2R42T2GMR42R3GM速度越小，周期越長(zhǎng)，所以A、B錯(cuò)誤；變軌后衛(wèi)星到達(dá)更高軌道，萬(wàn)有引力做負(fù)功，所以引力勢(shì)能增大，所以C錯(cuò)誤，D正確82011浙江為了探測(cè)X星球，載著登陸艙的探測(cè)飛船在以該星球中心為圓心，半徑為R1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，總質(zhì)量為M1隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為R2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為M2則AX星球的質(zhì)量為M42R31GT21BX星球表面的重力加速度為GX42R1T21C登陸艙在R1與R2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為V1V2M1R2M2R1D登陸艙在半徑為R2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2T1R32R31答案AD解析對(duì)載著登陸艙的探測(cè)飛船，由牛頓第二定律得M1R1，所以該星球質(zhì)量M，所以A正確；由于GMM1R2142T2142R31GT21不知星球半徑，所以星球表面重力加速度無(wú)法求出，所以B錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力提供向心力，得線速度V，所以，所以C錯(cuò)GMRV1V2R2R1誤；對(duì)登陸艙，由牛頓第二定律得M2R2，所以T2GMM2R242T2，代入M得T2T1，所以D正確42R32GMR32R31二、非選擇題92011海南2011年4月10日，我國(guó)成功發(fā)射第8顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星建成以后北斗導(dǎo)航系統(tǒng)將包含多顆地球同步衛(wèi)星，這有助于減少我國(guó)對(duì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴GPS由運(yùn)行周期為12小時(shí)的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為A1和A2，則R1R2_，A1A2_可用根式表示答案143434解析由GMR2得，則MMR22TR31T21R32T2R1R23T21T23242122由AR2R2得23412TA1A2R1T21T2R2341224344102008年9月25日，載人航天宇宙飛船“神舟七號(hào)”發(fā)射成功，且中國(guó)人成功實(shí)現(xiàn)了太空行走，并順利返回地面1設(shè)飛船在太空環(huán)繞時(shí)軌道高度為H，地球半徑為R，地面重力加速度為G，飛船繞地球遨游太空的總時(shí)間為T，則“神舟七號(hào)”飛船繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)多少圈用給定字母表示2若T3天，H343KM，R6400KM，G10M/S2，則飛船繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)為多少答案1248圈TR2RHGRH解析1在地球表面GGMGR2GMR2在軌道上MRHGMMRH242T2T2RH3GM2RHRRHG故NTTTR2RHGRH2代入數(shù)據(jù)得N48圈112011武漢模擬已知某行星半徑為R，以其第一宇宙速度運(yùn)行的衛(wèi)星的繞行周期為T，該行星上發(fā)射的同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率為V求1同步衛(wèi)星距行星表面的高度為多少2該行星的自轉(zhuǎn)周期為多少答案1R42R3T2V2283R3T2V3解析1設(shè)同步衛(wèi)星距行星表面高度為H，則MGMMRH2V2RH以第一宇宙速度運(yùn)行的衛(wèi)星其軌道半徑就是R，則MRGMMR242T2由得HR42R3T2V22行星自轉(zhuǎn)周期等于同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期T2RHV83R3T2V3122011桂林模擬宇航員在一星球表面上的某高度處，沿水平方向拋出一個(gè)小球經(jīng)過(guò)時(shí)間T，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)若拋出時(shí)初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的3半徑為R，萬(wàn)有引力常數(shù)為G求該星球的質(zhì)量M答案23LR23GT2解析設(shè)拋出點(diǎn)的高度為H，第一次平拋的水平射程為X，則有X2H2L2由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，當(dāng)初速度增大到2倍，其水平射程也增大到2X，則2X2H2L2，解得HL333設(shè)該星球上的重力加速度為G，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得HGT212在星球表面萬(wàn)有引力等于重力GMGMMR2聯(lián)立以上各式，解得M23LR23GT213飛天同學(xué)是一位航天科技愛(ài)好者，當(dāng)他從新聞中得知，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司將在2010年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“希望一號(hào)”衛(wèi)星代號(hào)XW1時(shí)，他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號(hào)”衛(wèi)星的信息，其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期109MIN他根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83MIN，從而斷定此數(shù)據(jù)有誤已知地球的半徑R64106M，地球表面的重力加速度G10M/S2請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明為什么發(fā)射一顆周期小于83MIN的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的答案見(jiàn)解析解析設(shè)地球質(zhì)量為M，航天器質(zhì)量為M，航天器繞地球運(yùn)行的軌道半徑為R、周期為T，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律有GMR，解