2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義 第四章 單元小結(jié)練 衛(wèi)星和天體的運(yùn)動(dòng)（含解析） 新人教版.doc

2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義 第四章 單元小結(jié)練 衛(wèi)星和天體的運(yùn)動(dòng)（含解析） 新人教版 1．在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茉陲w船上做的是 (　　) A．用托盤(pán)天平測(cè)質(zhì)量 B．用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度 C．用彈簧秤測(cè)一個(gè)物體的重力 D．用單擺測(cè)重力加速度 答案　B 解析　本題考查的是宇宙飛船中的失重現(xiàn)象．在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，物體處于完全失重狀態(tài)，因此凡是涉及重力的實(shí)驗(yàn)都無(wú)法做．故只有B對(duì)． 2．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中，除了將行星的橢圓軌道簡(jiǎn)化為圓軌道，還應(yīng)用了其他的規(guī)律和結(jié)論．下面的規(guī)律和數(shù)據(jù)沒(méi)有被用到的是 (　　) A．開(kāi)普勒第三定律 B．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出的萬(wàn)有引力常量數(shù)值 C．牛頓第二定律 D．牛頓第三定律 答案　B 解析　本題考查的是萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程．在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律100多年后，卡文迪許才在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故萬(wàn)有引力常量這一數(shù)據(jù)沒(méi)有用到，B對(duì)． 3．假設(shè)在太空中有兩個(gè)宇宙飛船a、b，它們?cè)趪@地球的同一圓形軌道上同向運(yùn)行，飛船a在前、b在后，且都安裝了噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)要想讓飛船b盡快追上飛船a并完成對(duì)接，對(duì)飛船b應(yīng)采取的措施是 (　　) A．沿運(yùn)動(dòng)方向向前噴氣 B．沿運(yùn)動(dòng)方向向后噴氣 C．沿運(yùn)動(dòng)方向先適當(dāng)向前噴氣、適當(dāng)時(shí)候再向后噴氣 D．沿運(yùn)動(dòng)方向先適當(dāng)向后噴氣、適當(dāng)時(shí)候再向前噴氣 答案　C 解析　本題考查的是飛船的對(duì)接．對(duì)于在同一軌道上運(yùn)行的飛船a、b而言，它們的速率相等，在太空中保持相對(duì)靜止，當(dāng)后面的飛船b加速時(shí)會(huì)導(dǎo)致飛船b做離心運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)入高軌道，而在高軌道運(yùn)動(dòng)變慢，將更加不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故只能使飛船b先適當(dāng)向前噴氣，減速后進(jìn)入低軌道，在低軌道上運(yùn)動(dòng)變快，適當(dāng)時(shí)候再向后噴氣，加速做離心運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接，C對(duì)． 4．如圖1所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球沿橢圓軌道 運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道 的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，相對(duì)于地心，下列 說(shuō)法中正確的是 (　　) A．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的線速度 圖1 B．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度 C．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的加速度一定相同 D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的線速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的線速度一定相同 答案　C 解析　物體A和衛(wèi)星B、C周期相同，故物體A和衛(wèi)星C角速度相同，但半徑不同，根據(jù)v＝ωr可知二者線速度不同，A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)a＝rω2可知，物體A和衛(wèi)星C的加速度不同，B項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星B和衛(wèi)星C在P點(diǎn)的加速度a＝，故兩衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度相同，C項(xiàng)對(duì)；衛(wèi)星C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力完全提供向心力，衛(wèi)星B軌道為橢圓，故萬(wàn)有引力與衛(wèi)星C所需向心力不相等，二者線速度一定不相等，D項(xiàng)錯(cuò)． 5．某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變，某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為r1，后來(lái)變?yōu)閞2(r2<r1)，用Ek1、Ek2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能，T1、T2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的運(yùn)行周期，則 (　　) A．Ek2<Ek1，T2<T1 B．Ek2<Ek1，T2>T1 C．Ek2>Ek1，T2<T1 D．Ek2>Ek1，T2>T1 答案　C 解析　由G＝m可得v＝ ，又因?yàn)镋k＝mv2＝，則Ek∝，所以Ek2>Ek1，又由G＝mr()2得T＝ ，則T∝，所以T2<T1，故應(yīng)選C. 6．最近我國(guó)連續(xù)發(fā)射了多顆“北斗一號(hào)”導(dǎo)航定位衛(wèi)星，預(yù)示著我國(guó)通訊技術(shù)在不斷提高．該衛(wèi)星處于地球的同步軌道，假設(shè)其離地面高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有 (　　) A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期為24 h B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為()2g C．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為(1＋) D．該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為 答案　ABD 7．質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的 (　　) A．線速度v＝ B．角速度ω＝ C．運(yùn)行周期T＝2π D．向心加速度a＝ 答案　ACD 8．如圖2所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓 軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌 道Ⅱ.若衛(wèi)星的發(fā)射速度為v0，第一宇宙速度為v1，在同步軌道Ⅱ 上的運(yùn)行速度為v2，則 (　　) 圖2 A．v0>v1>v2 B．若衛(wèi)星的發(fā)射速度為2v0，衛(wèi)星最終圍繞地球運(yùn)行的軌道半徑將變大 C．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度 D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ 答案　AD 9．2011年11月3日凌晨，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)接．對(duì)接前，它們?cè)陔x地面三百多公里的同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) (　　) A．運(yùn)行的向心加速度相同 B．處于完全失重狀態(tài)，但仍受重力作用 C．運(yùn)行的周期相同 D．飛行速度都大于第一宇宙速度 答案　BC 10．宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過(guò)時(shí)間5t小球落回原處，已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地＝1∶4，地球表面重力加速度為g，設(shè)該星球表面附近的重力加速度為g′，空氣阻力不計(jì)．則 (　　) A．g′∶g＝5∶1 B．g′∶g＝1∶5 C．M星∶M地＝1∶20 D．M星∶M地＝1∶80 答案　BD 11．中國(guó)國(guó)家航天局決定：中國(guó)將在xx年或稍后一個(gè)合適的時(shí)間 對(duì)火星及其衛(wèi)星“火衛(wèi)一”進(jìn)行探測(cè)．“火衛(wèi)一”在火星赤道正 上方運(yùn)行，若其繞行軌道可簡(jiǎn)化為圓軌道，如圖3中A軌道所示． 假如我們國(guó)家發(fā)射的“火星探測(cè)器”環(huán)繞火星的軌道B穩(wěn)定后 如圖所示，萬(wàn)有引力常量G已知．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．“火衛(wèi)一”的周期大于“火星探測(cè)器”的周期 圖3 B．“火衛(wèi)一”的線速度大于“火星探測(cè)器”的線速度 C．若想測(cè)出火星的質(zhì)量只要測(cè)出“火星探測(cè)器”的運(yùn)行周期即可 D．“火衛(wèi)一”的向心加速度小于“火星探測(cè)器”的向心加速度 答案　AD 12．2012年2月25日電：25日0時(shí)12分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭，將第十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功送入太空預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道．第十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆傾斜的地球同步軌道衛(wèi)星．第十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道后，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．運(yùn)行速度大于7.9 km/s B．運(yùn)行速度大于靜止在赤道上物體的線速度 C．衛(wèi)星運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大 D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 答案　C 13．宇航員站在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小球落到該星球表面，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)初速度增大到原來(lái)的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)在同一平面上，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G.求該星球的質(zhì)量M. 答案　 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，當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉?lái)2倍時(shí)，水平射程為2x，如圖所示． 由幾何關(guān)系可知： L2＝h2＋x2 ① (L)2＝h2＋(2x)2 ② ①②聯(lián)立，得：h＝L 設(shè)該星球表面的重力加速度為g 則豎直方向h＝gt2 ③ 又因?yàn)椋絤g ④ 由③④聯(lián)立，得M＝ 14．如圖4所示，A是地球的同步衛(wèi)星．另一衛(wèi)星B的圓形軌道 位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.已知地球半徑為R，地球 自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g，O為地球 中心．求： (1)衛(wèi)星B的運(yùn)行周期； (2)若衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻A、B兩 圖4 衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上)，則至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，他們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱? 答案　(1)2π 　　(2) 解析　(1)由萬(wàn)有引力定律和向心力公式得 ＝m(R＋h) ① 又在地球表面有＝m0g ② 聯(lián)立①②解得TB＝2π . (2)依題意有(ωB－ω0)t＝2π ③ 又ωB＝＝ ④ 聯(lián)立③④解得t＝