高考物理新力学知识点之万有引力与航天知识点总复习附答案解析(4)

高考物理新力学知识点之万有引力与航天知识点总复习附答案解析(4)

一、选择题

1．2017年10与24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在距地700千米的圆形轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星说法正确的是（ ）

A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度

B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”线速度

C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期

D．“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度

2．如图为中国月球探测工程的形象标志，象征着探测月球的终极梦想。假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，则以下说法中正确的是（ ）

A．月地之间的万有引力将变大 B．月球绕地球运动的周期将变小

C．月球绕地球运动的向心加速度将变大 D．月球表面的重力加速度将变小

3．一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的181，月球半径约为地球半径的14，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）

A．0.4km/s B．1.8km/s

C．11km/s D．36km/s

4．电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星，假设地球绕该恒星作匀速圆周运动，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是（ ）

A．线速度是原来的12

B．万有引力是原来的14 C．向心加速度是原来的2倍

D．周期是原来的2倍

5．2019年春节期间上映的国产科幻电影《流浪地球》，获得了口碑和票房双丰收。影片中人类为了防止地球被膨胀后的太阳吞噬，利用巨型发动机使地球公转轨道的半径越来越大，逐渐飞离太阳系，在飞离太阳系的之前，下列说法正确的是（ ）

A．地球角速度越来越大

B．地球线速度越来越大

C．地球向心加速度越来越大

D．地球公转周期越来越大

6．已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上绕月飞行，周期为T。万有引力常量为G，则（ ）

A．月球质量为23216RGT B．月球表面重力加速度为2232RT

C．月球密度为23GT D．月球第一宇宙速度为22RT

7．如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星． 关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是

A．卫星乙的周期可能是20h

B．卫星乙可能在泸州正上空

C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期

D．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度

8．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24 h，所有卫星均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有( )

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．b在相同时间内转过的弧长最长

C．c在4 h内转过的圆心角是6

D．d的运动周期有可能是23 h

9．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）（ ）

A．kT B．kT

C．2kT D．2kT

10．一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点．下列说法中正确的是（ ）

A．卫星在A点的角速度大于B点的角速度

B．卫星在A点的加速度小于B点的加速度

C．卫星由A运动到B过程中动能减小，势能增加

D．卫星由A运动到B过程中引力做正功，机械能增大

11．“北斗”卫星导航定位系统由5颗同步卫星和30颗非静止轨道卫星组成。则（ ）

A．5颗同步卫星中质量小的卫星的高度比质量大的卫星的高度要低

B．5颗同步卫星的周期小于轨道在地球表面附近的卫星的周期

C．5颗同步卫星离地面的高度都相同

D．5颗同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间

12．某卫星绕地球做圆周运动时，其动能为Ek，该卫星做圆周运动的心加速度为近地卫星做圆周运动向心加速度的19，已知地球的半径为R，则该卫星在轨运行时受到地球引力的大小为

A．23KER B．3KER C．29KER D．9KER

13．地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的平均密度为( )

A．34gRG B．234gRG C．gRG D．2gRG

14．在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A静止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”B上，如图所示，下列说法正确的是( )

A．宇航员A不受地球引力作用

B．宇航员A所受地球引力与他在地面上所受重力相等 C．宇航员A与“地面”B之间无弹力作用

D．若宇航员A将手中一小球无初速(相对于空间舱)释放，该小球将落到“地面”B

15．一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为

A．124π3G B．1234πG C．12πG D．123πG

16．星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝2v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16.不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为

( )

A．3gr B．6gr C．3gr D．gr

17．如图所示，将一物体从地球表面的A处移到B处，万有引力做功为W1；将该物体从B处移到无穷远处，万有引力做功为W2。取无穷远处引力势能为零，则该物体在A处具有的引力势能可表示为

A．W1-W2 B．W2-W1 C．W1+W2 D．-W1-W2

18．2018年5月21日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空．6月14日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，以解决月球背面的通讯问题．如图所示，地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上．若卫星在地月拉格朗日L2点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止．已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日L2点与地球间的距离，只需要知道的物理量是

A．月球的质量

B．“鹊桥”号中继星的质量

C．月球绕地球运行的周期

D．引力常量

19．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动， b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．c在4 h内转过的圆心角是 π / 6

C．b在相同时间内转过的弧长最长

D．d的运动周期有可能是20 h

20．某空间站在半径为R的圆形轨道上运行，周期为T：另有一飞船在半径为r的圆形轨道上运行，飞船与空间站的绕行方向相同。当空间站运行到A点时，飞船恰好运行到B点，A、B与地心连线相互垂直，此时飞船经极短时间的点火加速，使其轨道的近地点为B、远地点与空间站的轨道相切于C点，如图所示。当飞船第一次到达C点时，恰好与空间站相遇。飞船上有一弹簧秤悬挂一物体。由以上信息可判定：

A．某空间站的动能小于飞船在半径为r的圆形轨道上运行时的动能

B．当飞船与空间站相遇时，空间站的加速度大于飞船的加速度

C．飞船在从B点运动到C点的过程中，弹簧秤的示数逐渐变小(不包括点火加速阶段)

D．空间站的圆形轨道半径R与飞船的圆形轨道半径r的关系满足：r=(321)R

21．2019年10月31日为“2019年国际暗物质日”，当天，中国锦屏实验室和英国伯毕实验室作为两个世界著名暗物质实验室首次进行了公开互动。假设某一行星绕恒星中心转动，行星转动周期的理论值与实际观测值之比(1)TkkT理论观测，科学家推测，在以两星球球心连线为半径的球体空间中均匀分布着暗物质，设恒星质量为M，据此推测，暗物质的质量为

A．k2M B．4k2M C．（k2-1）M D．（4k2-1）M

22．将太阳系中各行星绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星

A．角速度越大 B．周期越大 C．线速度越大 D．向心加速度越大

23．探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区，开始月球近旁转向飞行，最终进入距月球表面200kmh的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）

A．飞行试验器绕月球运行的周期为2Rg

B．在飞行试验器的工作轨道处的重力加速度为2RgRh C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为gRh

D．由题目条件可知月球的平均密度为34gGRh

24．2015年12月29日，高分4号对地观测卫星升空.这是中国高分专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星.下列关于高分4号地球同步卫星的说法中正确的是( )

A．该卫星定点在北京上空

B．该卫星定点在赤道上空

C．它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自转周期的整数倍

D．它的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小

25．如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。若已知哈雷彗星轨道半长轴约为地球公转轨道半径的18倍，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为1r，速度大小为1v，在远日点与太阳中心距离为2r ，速度大小为2v，根据所学物理知识判断下列说法正确的是

A．哈雷彗星的公转周期约为76年

B．哈雷彗星在近日点速度1v小于远日点速度2v

C．哈雷彗星在近日点加速度1a的大小与远日点加速度2a的大小之比21122221avravr

D．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中机械能不守恒

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．B

解析：B

【解析】

A、根据2MmGmar可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误．B、根据22MmvGmrr可得GMvr，风云四号”卫