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文档介绍
浙江省2021高考物理一轮复习专题五万有引力与航天精练含解析
专题五 万有引力与航天 【考情探究】 考点 考向 5年考情 预测热度 考试要求 考题示例 关联考点 素养要素 万有引 力与航 天 行星的运动 a 2017.04选考,3,3分 物理学史 模型建构 ★☆☆☆☆ 太阳与行星 间的引力 a — 科学论证 ★☆☆☆☆ 万有引力定律 c 2018.04选考,9,3分 2017.11选考,7,3分 2017.04选考,11,3分 2016.04选考,11,3分 圆周运动 证据意识、 模型建构 ★★★☆☆ 万有引力理 论的成就 c 2018.11选考,12,3分 牛顿运动定律 证据意识 ★★★★☆ 宇宙航行 c 2019.04选考,7,3分 2016.10选考,12,3分 2015.10选考,7,3分 圆周运动 证据意识 ★★★★☆ 经典力学的 局限性 a — 科学推理 ★☆☆☆☆ 分析解读 本专题是曲线运动的具体应用,主要考查万有引力定律和万有引力定律在航天中的应用,难度一般较低,多以选择题的形式考查。 【真题探秘】 - 11 - 破考点 练考向 【考点集训】 考点 万有引力与航天 1.(2019浙江1月学考,11,2分)据报道,2018年12月22日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”,卫星环绕地球的运行的周期约为1.8 h。与月球相比,该卫星的( ) A.角速度更小 B.环绕速度更小 C.向心加速度更大 D.离地球表面的高度更大 答案 C 2.(2017浙江4月选考,3,3分)下列描述正确的是( ) A.开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B.牛顿通过实验测出了引力常星 C.库仑通过扭秤实验测定了电子的电荷量 D.法拉第发现了电流的磁效应 答案 A 3.(2018浙江6月学考,4,2分)2018年6月5日,我国在西昌卫星发射中心成功发射“风云二号H星”。假设该卫星质量为m,在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则地球对卫星的万有引力大小为( ) A.GMmh2 B.GMmR+h C.GMmR2 D.GMm(R+h)2 答案 D 4.(2017浙江4月选考,11,3分)如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n倍,质量为火星的k倍。不考虑行星自转的影响,则( ) A.金星表面的重力加速度是火星表面的kn倍 B.金星的“第一宇宙速度”是火星的kn倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 答案 B 5.(2019浙江绿色评价联盟适应性考试,9)2017年10月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 - 11 - 气象卫星“风云四号”(如图所示)和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)的数据。“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星,在离地球表面700公里的圆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。下列关于这两颗卫星的说法正确的是( ) A.“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度 B.“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度 C.“风云四号”卫星的运行周期小于“碳卫星”的运行周期 D.“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度 答案 B 6.(2020届浙江七彩阳光联盟入学考,6)“太空电梯”的概念最初出现在1895年,由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出。目前世界上已知的强度最高的材料—石墨烯的发现使“太空电梯”制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质“太空电梯”,如图所示,假设某物体b乘坐太空电梯到达了图示位置并相对电梯静止,与同高度运行的卫星a、更高处同步卫星c相比较。下列说法正确的是( ) A.a与b都是高度相同的人造地球卫星 B.b的线速度小于c的线速度 C.b的线速度大于a的线速度 D.b的加速度大于a的加速度 答案 B 炼技法 提能力 【方法集训】 方法1 综合运用牛顿运动定律、万有引力定律和匀速圆周运动知识求解天体运动问题 1.(2018浙江杭州学军中学模拟,10)设同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球的半径为R,则下列比值正确的是( ) A.a1a2=R2r2 B.a1a2=rR C.v1v2=rR D.v1v2=rR 答案 B 2.(2018北京理综,17,6分)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( ) A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1602 B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1602 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的16 - 11 - D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的160 答案 B 方法2 卫星变轨问题的分析方法 1.(2016北京理综,18,6分)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是( ) A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同 B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同 C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量 答案 B 2.(多选)如图为嫦娥三号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点,N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道,b为环月球运行的椭圆轨道,下列说法中正确的是( ) A.嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2 km/s B.嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速 C.设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1,在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2,则a1>a2 D.嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能 答案 BD 【五年高考】 A组 自主命题·浙江卷题组 1.(2019浙江4月选考,7,3分)某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)。则此卫星的( ) A.线速度大于第一宇宙速度 B.周期小于同步卫星的周期 C.角速度大于月球绕地球运行的角速度 D.向心加速度大于地面的重力加速度 答案 C 2.(2018浙江11月选考,12,3分)20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间∆t内速度的改变为∆v,和飞船受到的推力F(其他星球对它的引力可忽略)。飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v,在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R,引力常量用G表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是( ) - 11 - A.FΔvΔt,v2RG B.FΔvΔt,v3T2πG C.FΔtΔv,v2RG D.FΔtΔv,v3T2πG 答案 D 3.(2018浙江6月学考,8,2分)如图所示为1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中牛顿所画草图。他设想在高山上水平抛出物体,若速度一次比一次大,落点就一次比一次远。当速度足够大时,物体就不会落回地面,成为人造地球卫星。若不计空气阻力,g=10 m/s2,这个速度至少为( ) A.7.9 km/s B.8.9 km/s C.11.2 km/s D.16.7 km/s 答案 A 4.(2017浙江11月选考,7,3分)如图所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图,则卫星( ) A.在a轨道运行的周期为24 h B.在b轨道运行的速度始终不变 C.在c轨道运行的速度大小始终不变 D.在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的 答案 D 5.(2016浙江10月选考,12,3分)如图所示,“天宫二号”在距离地面393 km的近圆轨道运行。已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,地球质量M=6.0×1024 kg,地球半径R=6.4×103 km。由以上数据可估算( ) A.“天宫二号”质量 B.“天宫二号”运行速度 C.“天宫二号”受到的向心力 D.地球对“天宫二号”的引力 答案 B - 11 - 6.(2016浙江4月选考,11,3分)2015年12月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102 km的预定轨道。“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动。已知地球半径R=6.4×103 km。下列说法正确的是( ) A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小 B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小 D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小 答案 C 7.(2015浙江10月选考,7,3分)2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射。在多星分离时,小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( ) A.20颗小卫星的轨道半径均相同 B.20颗小卫星的线速度大小均相同 C.同一圆轨道上的小卫星的周期均相同 D.不同圆轨道上的小卫星的角速度均相同 答案 C B组 统一命题、省(区、市)卷题组 1.(2019江苏单科,4,3分)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G。则( ) A.v1>v2,v1=GMr B.v1>v2,v1>GMr C.v1查看更多
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