高考物理二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)千題精練第五章萬(wàn)有引力定律和航天專(zhuān)題宇宙速度

1、專(zhuān)題5.6 宇宙速度一選擇題1（2018河北衡水中學(xué)六調(diào)）使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱(chēng)為第一宇宙速度v1，而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱(chēng)為第二宇宙速度v2， v2與v1的關(guān)系是v2=v1。已知某星球半徑是地球半徑R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，地球的平均密度為，不計(jì)其他星球的影響，則A該星球上的第一宇宙速度為 B該星球上的第二宇宙速度為C該星球的平均密度為D該星球的質(zhì)量為【參考答案】BC 【命題意圖】 本題考查萬(wàn)有引力定律、宇宙速度、密度及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。2（2018中原名校聯(lián)盟質(zhì)檢）“嫦娥五號(hào)”作為我國(guó)登月計(jì)劃中第三期工程的“主打星”，計(jì)劃于2017年在海南文

2、昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，登月后又從月球起飛，并以“跳躍式返回技術(shù)”成功返回地面，完成探月第三期工程的重大跨越一帶回月球樣品“跳躍式返回技術(shù)”是指航天器在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后進(jìn)入大氣層，依靠大氣升力再次沖出大氣層，降低速度后進(jìn)入大氣層如圖所示，虛線為大氣層的邊界，已知地球半徑為R，d點(diǎn)與地心距離為r，地球表面重力加速度為g下列說(shuō)法正確的是A“嫦娥五號(hào)”在b點(diǎn)處于完全失重狀態(tài)B“嫦娥五號(hào)”在d點(diǎn)的向心加速度大小等于C“嫦娥五號(hào)”在a點(diǎn)和c點(diǎn)的速率相等D“嫦娥五號(hào)”在c點(diǎn)和e點(diǎn)的速率相等【參考答案】D3（2016鄭州一模）中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System

3、，BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，己知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則A衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度 B衛(wèi)星a的加速度小于b的加速度C衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度 D衛(wèi)星b的周期大于24 h【參考答案】A4（2016洛陽(yáng)一模）使物體脫離星球的引力束縛，不再繞星球運(yùn)行，從星球表面發(fā)射所需的最小速度稱(chēng)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)

4、系是v2=v1。已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（ ）A B C D【參考答案】B【名師解析】由G=m，G =mg/6聯(lián)立解得星球的第一宇宙速度v1= ，星球的第二宇宙速度v2=v1=，選項(xiàng)B正確。5（2016武漢聯(lián)考）據(jù)報(bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)宣布首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類(lèi)地”行星Kepler186f.假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)，該行星自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，宇航員在該行星“北極”距該行星表面附近h處自由釋放一個(gè)小球(引力視為恒力)，落地時(shí)間為t.已知該行星半徑為R，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的

5、是()A該行星的第一宇宙速度為 B宇宙飛船繞該行星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不小于tC該行星的平均密度為 D如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為 R【參考答案】BD6. 在星球表面發(fā)射探測(cè)器，當(dāng)發(fā)射速度為v時(shí)，探測(cè)器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到v時(shí)，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101，半徑比約為21，下列說(shuō)法正確的有A探測(cè)器的質(zhì)量越大，脫離星球所需的發(fā)射速度越大B探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等D探測(cè)器脫離星球的過(guò)程中勢(shì)能逐漸變大【參考答案】BD【名師解析】脫離星球所需的發(fā)射速度與探測(cè)器質(zhì)量無(wú)關(guān)

6、，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。根據(jù)地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為101，半徑比約為21，由g=GM/R2可得兩星球表面的重力加速度之比為=101/4=5/2，探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的大，選項(xiàng)B正確。探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度為第一宇宙速度，為v=，探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。探測(cè)器脫離星球的過(guò)程中需要克服萬(wàn)有引力做功，勢(shì)能逐漸變大，選項(xiàng)D正確。7. 據(jù)NASA中文消息，2014年9月24日，印度首個(gè)火星探測(cè)器“曼加里安”號(hào)成功進(jìn)入火星軌道下列關(guān)于“曼加里安”號(hào)探測(cè)器的說(shuō)法正確的是A從地球發(fā)射的速度應(yīng)該大于第三宇宙速度B進(jìn)入火星軌道過(guò)程應(yīng)該減速C繞火星運(yùn)行周期

7、與其質(zhì)量無(wú)關(guān)D僅根據(jù)在軌高度與運(yùn)行周期就可估算火星平均密度【參考答案】BC8. （2016山西太原期末）如圖是兩顆僅在地球引力作用下繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星軌道示意圖，I是半徑為R的圓軌道,II為橢圓軌道，AB為橢圓的長(zhǎng)軸，且AB=2R，兩軌道和地心在同一平面內(nèi),C、D為兩軌道的交點(diǎn)。己知軌道上的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度方向與AB平行。下列說(shuō)法正確的是A兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星在C點(diǎn)時(shí)的加速度相同B兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星在C點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等CII軌道上衛(wèi)星的周期大于I軌道上衛(wèi)星的周期DII軌道上衛(wèi)星從C經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間與從D經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間相等【參考答案】A【名師解析】由G=ma，解得a=GM/r2，兩

8、個(gè)軌道上的衛(wèi)星在C點(diǎn)時(shí)到地心的距離相同，所以?xún)蓚€(gè)軌道上的衛(wèi)星在C點(diǎn)時(shí)的加速度相同，選項(xiàng)A正確。軌道I為圓軌道，軌道II為橢圓軌道，兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星在C點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小不相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由于橢圓軌道的半長(zhǎng)軸大于圓軌道半徑，由開(kāi)普勒定律可知，II軌道上衛(wèi)星的周期等于I軌道上衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。根據(jù)開(kāi)普勒定律，衛(wèi)星在近地點(diǎn)速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)速度，所以II軌道上衛(wèi)星從C經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間大于從D經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9. （2015廣東）在星球表面發(fā)射探測(cè)器，當(dāng)發(fā)射速度為v時(shí)，探測(cè)器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到時(shí)，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

9、約為101半徑比約為21，下列說(shuō)法正確的有（ ）A.探測(cè)器的質(zhì)量越大，脫離星球所需的發(fā)射速度越大B.探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C.探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等D.探測(cè)器脫離星球的過(guò)程中勢(shì)能逐漸變大【參考答案】BD10.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星。則以下判斷正確的是()A.衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B.A、B的線速度大小關(guān)系為vAvBC.周期大小關(guān)系為T(mén)ATCTBD.若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先加速【參考答案】CD11（2016北京）如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原

10、來(lái)在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行，在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 A.不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同B.不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同C.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動(dòng)量【參考答案】B【名師解析】不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)所受萬(wàn)有引力相同，由牛頓第二定律可知，在P點(diǎn)的加速度都相同，選項(xiàng)B正確。衛(wèi)星在軌道1上P點(diǎn)的速度小于衛(wèi)星在軌道2上P點(diǎn)的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。衛(wèi)星在軌道1上不同位置所受萬(wàn)有引力不同，其加速度不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。衛(wèi)星在軌道2上不同位置速度大小雖然相同，但是方向

11、不同，所以動(dòng)量不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.(2016江蘇)如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積下列關(guān)系式正確的有ATATB B. EkAEkB CSA=SB D. 【參考答案】AD13. （2016四川） 國(guó)務(wù)院批復(fù)，自2016年起將4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”。1970年4月24日我國(guó)首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)，目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行，其軌道近地點(diǎn)高度約為440 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2060 km；1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35786 km的地球同步軌

12、道上。設(shè)東方紅一號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a1，東方紅二號(hào)的加速度為a2，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3，則a1、a2、a3的大小關(guān)系為A.a2a1a3 B. a3a2a1 C. a3a1a2 D. a1a2a3【參考答案】D【名師解析】運(yùn)行在赤道上空35786 km的地球同步軌道上的東方紅二號(hào)和固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，東方紅二號(hào)的軌道半徑大于在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)a=r2，可知a2a3。對(duì)東方紅一號(hào)和東方紅二號(hào)兩顆衛(wèi)星，由G=ma，可知a1a2。所以選項(xiàng)D正確。14、（2016天津）我國(guó)即將發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接。假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是 A使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接B使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接C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D飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減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【參考答案】C15（2016山東青島一模）理想狀態(tài)的“日地拉格朗日點(diǎn)”是只在太陽(yáng)和地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星