2020屆高考物理：萬(wàn)有引力和航天專(zhuān)題練習(xí)

9/82020高考物理萬(wàn)有引力與航天專(zhuān)題練習(xí)(含答案)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知()太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積答案C一名宇航員來(lái)到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬(wàn)有引力大小是它在地球上所受萬(wàn)有引力的()0.25倍B.0.5倍C.2.0倍D.4.0倍答案C北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。對(duì)于其中的5顆同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是()它們運(yùn)行的線速度一定不小于7?9km/s地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄏ嗤欢ㄎ挥诔嗟郎峡胀卉壍郎纤鼈冞\(yùn)行的加速度一定相同答案C英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出萬(wàn)有引力常量G,因此卡文迪許被人們稱(chēng)為能稱(chēng)出地球質(zhì)量的人。若已知萬(wàn)有引力常量G,地球表面處的重力加速度g,地球半徑R,地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間坊(地球自轉(zhuǎn)周期)，一年的時(shí)間場(chǎng)(地球公轉(zhuǎn)周期)，地球中心到月球中心的距離L,地球中心到太陽(yáng)中心的距離L2。你能計(jì)算出()地球的質(zhì)量m地=gR地G太陽(yáng)的質(zhì)量m=T月球的質(zhì)量m月=駕^可求月球、地球及太陽(yáng)的密度答案AB過(guò)去幾千年來(lái)，人類(lèi)對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究?jī)H限于太陽(yáng)系內(nèi)，行星“51pegb”的發(fā)現(xiàn)拉開(kāi)了研究太陽(yáng)系外行星的序幕?！?1pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)半徑的2o。該中心恒星與太陽(yáng)的質(zhì)量比約為()A-10B．1C．5A-10B．1C．5D．10答案B我國(guó)成功發(fā)射“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天器首次在地外天體軟著陸和巡視探測(cè)活動(dòng)，月球半徑為R0,月球表面處重力加速度為g0。地球和月球的半徑之比為R=4，表面重力加速度之比為g=6,地球和月球的密度之比f(wàn)■為()TOC\o"1-5"\h\zR0g0▲2g3a?3b?2C．4D．6答案B(多選)如圖所示，a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，它們距地面的咼度分別是R和2R(R為地球半徑)。下列說(shuō)法正確的是()a、b的線速度大小之比是V2:1a、b的周期之比是1：2遠(yuǎn)a、b的角速度大小之比是3'R:4a、b的向心加速度大小之比是9:4答案CDa、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星。其中a、c的軌道相交于P,b、d在同一個(gè)圓軌道上，b、c軌道在同一平面上。某時(shí)刻四顆衛(wèi)星的運(yùn)行方向及位置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且大于b的加速度b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度a、c的線速度大小相等，且小于d的線速度a、c存在在P點(diǎn)相撞的危險(xiǎn)答案A(多選)美國(guó)科學(xué)家曾宣布：人類(lèi)在太陽(yáng)系外圍發(fā)現(xiàn)了一顆過(guò)去未知的巨行星，綽號(hào)為“九號(hào)行星”。它的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10倍，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為1萬(wàn)至2萬(wàn)年。若認(rèn)為包括“九號(hào)行星”在內(nèi)的所有行星公轉(zhuǎn)軌道近似為圓，不考慮各行星之間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是()“九號(hào)行星”的公轉(zhuǎn)軌道半徑比地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑大“九號(hào)行星”的公轉(zhuǎn)線速度比地球的公轉(zhuǎn)線速度大“九號(hào)行星”的公轉(zhuǎn)角速度比地球的公轉(zhuǎn)角速度小1“九號(hào)行星”的公轉(zhuǎn)向心加速度約為地球公轉(zhuǎn)向心加速度的10答案AC中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“亞太九號(hào)”通信衛(wèi)星，該衛(wèi)星運(yùn)行的軌道示意圖如圖所示，衛(wèi)星先沿橢圓軌道1運(yùn)行，近地點(diǎn)為0遠(yuǎn)地點(diǎn)為P。當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火加速，使衛(wèi)星由橢圓軌道1轉(zhuǎn)移到地球同步軌道2上運(yùn)行，下列說(shuō)法正確的是()衛(wèi)星在軌道1和軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能相等衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度衛(wèi)星在軌道2上時(shí)處于超重狀態(tài)衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于在軌道2上運(yùn)行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度答案D(多選)目前，在地球周?chē)性S多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是()衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小答案BD美國(guó)曾在夏威夷考艾烏的太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)進(jìn)行過(guò)一次中段反導(dǎo)試驗(yàn)，中段是指彈道導(dǎo)彈在大氣層外空間依靠慣性飛行的一段。如圖所示，一枚藍(lán)軍彈道導(dǎo)彈從地面上A點(diǎn)發(fā)射升空，目標(biāo)是攻擊紅軍基地B點(diǎn)，導(dǎo)彈升空后，紅軍反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，從C點(diǎn)發(fā)射攔截導(dǎo)彈，并在彈道導(dǎo)彈飛行中段的最高點(diǎn)Q將其擊毀，下列說(shuō)法正確的是()

圖中E到D過(guò)程，彈道導(dǎo)彈機(jī)械能不斷增大圖中E到D過(guò)程，彈道導(dǎo)彈的加速度大小不變彈道導(dǎo)彈在大氣層外運(yùn)動(dòng)軌跡是以地心為焦點(diǎn)的橢圓彈道導(dǎo)彈飛行至D點(diǎn)時(shí)速度大于7.9km/s答案C雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的k倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為（）答案B答案B（多選）宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱(chēng)之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若AO>OB，則（）星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量星球A的線速度一定大于B的線速度雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大答案BD（多選）宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)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(gè)頂點(diǎn)，三角形邊長(zhǎng)為R,忽略其他星體對(duì)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(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力常量為6則（）每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為J器b.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為j3GmC.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2nyJ^每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與三星的質(zhì)量無(wú)關(guān)答案ABC關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說(shuō)法符合史實(shí)的是()開(kāi)普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律答案B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()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)接答案C利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊。目前，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍。假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A.1hB.4hC.8hD.16/r/