高考物理 模拟新题特快专递（第三期）专题五 万有引力与航天.doc

2013高考模拟新题特快专递第三期专题五万有引力与航天（浙江省名校新高考研究联盟2013届第一次联考）2012年10月25日，我国将第十六颗北斗卫星“北斗-”送入太空，并定点于地球静止轨道东经110.5。由此，具有完全自主知识产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。其定位精度优于20m，授时精度优于100ns。关于这颗“北斗-g6”卫星以下说法中正确的有 ( )a这颗卫星轨道平面与东经110.5的经线平面重合b通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方c这颗卫星的线速度大小比离地350公里高的天宫一号空间站线速度要大d这颗卫星的周期一定等于地球自转周期答案：d解析：定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗- g6”是同步卫星，卫星轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球自转周期，选项a错误d正确；不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，选项b错误；这颗卫星的线速度大小比离地350公里高的天宫一号空间站线速度要小，选项c错误。 2.(2013年浙江五校联考)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于q点，轨道2和3相切于p点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在2轨道经过p点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为t1 、t2 、t3，以下说法正确的是pq123第9题图av1 v2 v3 bv1 v3 v2 ca1 a2 a3 dt1 t2 a3，在2轨道经过p点时的加速度a2 =a3，选项c错误。根据开普勒定律，卫星在1、2、3轨道上正常运行时周期t1 t2 t3，选项d正确。3、（2013南京市四校期中联考）已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，地球同步卫星质量为m，引力常量为g，有关同步卫星，下列表述正确的是( ) a、卫星距地面的高度为 b、卫星的运行速度小于第一宇宙速度 c、卫星运行时受到的向心力大小为d、卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度答案：bd解析：由同步卫星运行周期等于地球自转周期为t，利用万有引力等于向心力可得卫星距地面的高度为h=-r，卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项a错误b正确；卫星运行时受到的向心力大小为，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，选项c错误d正确。4（2013天津滨海五校联考）若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为，万有引力常量为。则下列说法正确的是a月球表面的重力加速度 b月球的质量=c月球的第一宇宙速度v= d月球的平均密度= 答案：abc解析：根据平抛运动规律，l= v0t，h=gt2，联立解得g=，选项a正确；由mg=g解得，选项b正确；由mg=m解得v= ，选项c正确；月球的平均密度= ，选项d错误。5.（2013福建福州名校检测）伽利略”木星探测器，从1989年10月进入太空起，历经6年，行程37亿千米，终于到达木星周围。此后在t秒内绕木星运行n圈后，对木星及其卫星进行考察，最后坠入木星大气层烧毁。设这n圈都是绕木星在同一个圆周上运行，其运行速率为v，探测器上的照相机正对木星拍摄到整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体。 求：（1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径； （2）若人类能在木星表面着陆，至少以多大的速度将物体从其表面水平抛出，才不至于使物体再落回木星表面。解：（1）由v=可得：r=.由题意，t=t/n，联立解得r=.（2）探测器在圆形轨道上运行时，万有引力提供向心力，g=m。从木星表面水平抛出，恰好不再落回木星表面时，有，g=m。联立解得：v0=v.由题意，r=rsin，解得：v0=。6（12分）（2013江苏二校期中联考）2008年9月25日21时10分，神舟七号飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服，在刘伯明的配合下，成功完成了空间出舱活动，进行了太空行走出舱活动结束后，释放了伴飞卫星，并围绕轨道舱进行伴飞试验神舟七号是由长征2f运载火箭将其送入近地点为a、远地点为b的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图所示假设近地点a距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径为r，试求：（1）飞船在近地点a的加速度aa大小；（2）飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小6、解析：（12分）(1)由 (2分) (2分) 得： (2分)（2）由 (1分) (2分) (1分)得： (2分)7.（12分）（2013安徽马鞍山二中期中测试）经过天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体组成，其中每个星体的大小都远小于两星体之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理（即其它星体对双星的作用可忽略不计）现根据对某一双星系统的光度学测量确定：该双星系统中每个星体的质量都是m，两者相距l，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动（1）试计算该双星系统的运动周期t1 .mm图14（2）若实际中观测到的运动周期为t2， t2与t1并不是相同的，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物质，它均匀地充满整个宇宙，因此对双星运动的周期有一定的影响为了简化模型，我们假定在如图14所示的球体内（直径看作l）均匀分布的这种暗物质才对双星有引力的作用，不考虑其他暗物质对双星的影响，已知这种暗物质的密度为，求t1:t2.7.解：（1）两星的角速度相同，故 ；而 可得 （2分）两星绕连线的中点转动，则 解得 （2分） 所以 （2分） （2）由于暗物质的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则 （2分）m为暗物质质量， （1分） 解和式得： （1分）可求得： （1分） 联立、式解得：t1t2.=1 （1分）8（10分）（2013安徽芜湖一中模拟）宇航员站在某质量分布