教科版物理高考第二輪復(fù)習(xí)——圓周運(yùn)動(dòng)與天體問(wèn)題 （同步練習(xí)）

1、.【模擬試題】答題時(shí)間：45分鐘*1. 天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的25倍。某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4小時(shí)，引力常量G=6.67×N·m2/kg2，由此估算該行星的平均密度為 A. 1.8×103kg/m3 B. 5.6×103kg/m3 C. 1.1×104kg/m3 D.2.9×104kg/m3*2. 牛頓以天體之間普遍存在著引力為根據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理，建立了萬(wàn)有引力定律。在創(chuàng)立萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中，牛頓 A. 承受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心間隔 的平方成

2、反比的猜測(cè)B. 根據(jù)地球上一切物體都以一樣加速度下落的事實(shí)，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fµm的結(jié)論C. 根據(jù)Fµm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進(jìn)而得出Fµm1m2D. 根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小*3. 發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道。發(fā)射場(chǎng)一般選擇在盡可能靠近赤道的地方如圖，這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是，在赤道附近 A. 地球的引力較大 B. 地球自轉(zhuǎn)線速度較大C. 重力加速度較大D. 地球自轉(zhuǎn)角速度較大*4. 英國(guó)?新科學(xué)家New Scientist?雜志評(píng)選出了2019年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650500雙星系統(tǒng)

3、中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，假設(shè)某黑洞的半徑約45km，質(zhì)量和半徑的關(guān)系滿(mǎn)足其中為光速，G為引力常量，那么該黑洞外表重力加速度的數(shù)量級(jí)為 A. B. C. D. *5. 關(guān)于地球的第一宇宙速度，以下表述正確的選項(xiàng)是 A. 第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度B. 第一宇宙速度又叫脫離速度C. 第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無(wú)關(guān)D. 第一宇宙速度跟地球的半徑無(wú)關(guān)*6. 宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行，變軌后的半徑為R2，R1>R2。宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么變軌后宇宙飛船的 A. 線速度變小 B. 角速度變小C. 周期變大 D. 向心加速度變大*7. 據(jù)報(bào)道，2020年4月29日，美國(guó)亞利桑那州一天

4、文觀測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽(yáng)系其它行星逆向運(yùn)行的小行星，代號(hào)為2020HC82。該小行星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間為3.39年，直徑為23千米，其軌道平面與地球軌道平面呈155°的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽(yáng)為中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小行星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度大小的比值為 A. B. C. D. *8. 2020年2月11日，俄羅斯的“宇宙2251衛(wèi)星和美國(guó)的“銥33衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完好在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的大量碎片可能會(huì)影響太空環(huán)境。假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，甲的運(yùn)行速率比乙的大，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A.

5、 甲的運(yùn)行周期一定比乙的長(zhǎng) B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大*9. 2020年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟七號(hào)載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。以下判斷正確的選項(xiàng)是 A. 飛船變軌前后的機(jī)械能相等B. 飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C. 飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D. 飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度*10. 過(guò)山車(chē)是游

6、樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。以下圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型，它由程度軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個(gè)質(zhì)量為kg的小球視為質(zhì)點(diǎn)，從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距m。小球與程度軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)程度軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不互相重疊。重力加速度取，計(jì)算結(jié)果保存至小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求1小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大?。?假如小球恰能通過(guò)第二個(gè)圓形軌道，B、C的間距應(yīng)是多少；3在滿(mǎn)足2的條件下，假如要使小球不脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿(mǎn)足的條件？

7、小球最終停留點(diǎn)與起始點(diǎn)A的間隔 ？【試題答案】1、答案：D解析：此題考察天體運(yùn)動(dòng)的知識(shí).首先根據(jù)近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，可求出地球的質(zhì)量.然后根據(jù)，可得該行星的密度約為2.9×104kg/m3。2、答案：AB解析：題干要求“在創(chuàng)立萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中，牛頓知識(shí)承受了平方反比猜測(cè)，和物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fµm的結(jié)論，而牛頓提出萬(wàn)有引力定律后，后人利用卡文迪許扭秤測(cè)量出萬(wàn)有引力常量G的大小。至于C項(xiàng)也是在建立萬(wàn)有引力定律后才進(jìn)展的探究，因此符合題意的只有AB。3、答案：B解析：由于發(fā)射衛(wèi)星需要將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道，在靠近赤道處的地面上的

8、物體的線速度最大，發(fā)射時(shí)較節(jié)能，因此B正確。4、答案：C解析：處理此題要從所給的材料中，提煉出有用信息，構(gòu)建好物理模型，選擇適宜的物理方法求解。黑洞實(shí)際為一種大型天體，天體外表的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬(wàn)有引力，對(duì)黑洞外表的某一質(zhì)量為m的物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級(jí)為，C項(xiàng)正確。5、答案：A解析：第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，A對(duì)，B錯(cuò)；根據(jù)定義，由可知其與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，CD錯(cuò)。6、答案：D解析：根據(jù)=得，可知變軌后飛船的線速度變大，A錯(cuò)；角速度變大，B錯(cuò)，周期變小，C錯(cuò)；向心加速度增大，D正確。7、答案：A解析：小行星和地球繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)，都是

9、由萬(wàn)有引力提供向心力，由可知小行星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑之比為R1：R2，又根據(jù)V，聯(lián)立解得V1：V2，那么V1：V2。8、答案：D解析：由可知，甲的速率大，甲碎片的軌道半徑小，故B錯(cuò)；由公式可知甲的周期小，故A錯(cuò)；由于未知兩碎片的質(zhì)量，無(wú)法判斷向心力的大小，故C錯(cuò)；碎片的加速度是指引力加速度，由得，可知甲的加速度比乙大，故D對(duì)。9、答案：BC解析：飛船點(diǎn)火變軌，前后的機(jī)械能不守恒，所以A不正確。飛船在圓軌道上時(shí)由萬(wàn)有引力來(lái)提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確。飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期24小時(shí)，根據(jù)可知，飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，C正確。飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)只由萬(wàn)有引力來(lái)提供加速度，變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)也是只由萬(wàn)有引力來(lái)提供加速度，所以二者相等，D不正確。10、答案：110.0N；212.5m；3當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，解析：1設(shè)小球經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1，根據(jù)動(dòng)能定理小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律由得 2設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2，由題意由得 3要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進(jìn)展討論：I. 軌道半徑較小時(shí)，小球恰能通過(guò)第三個(gè)圓軌道，設(shè)在最高點(diǎn)的速度為v3，應(yīng)滿(mǎn)