百校百物理年末考试优化重组卷专项05万有引力和航天(教师版)

1、2019 百校百物理年末考试优化重组卷专项05 万有引力和航天（教师版）注意事项 ：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。在论述题中， 问题大多具有委婉性， 尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。考生要认真阅读题目中提供的有限材料， 明确考察要点， 最大限度的挖掘材料中的有效信息， 建议考生答题时用笔将重点勾画出来， 方便反复细读。 只有经过仔细推敲， 揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。1、 2018 北京朝阳期末 2017 年 12

2、 月美国宇航局发布声明宣布， 通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、 可适合居住的行星。 该行星被命名为开普勒一 22bkepler 一 22b，距离地球约 600 光年之遥，体积是地球的 2、4 倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每 290 天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。假设行星开普勒一 22b 绕恒星做圆运动的轨道半径可测量，万有引力常量g。根据以上数据可以估算的物理量有a、行星的质量b、行星的密度c、恒星的质量d、恒星的密度1. 答案： c解析：假设行星开普勒一22b 绕恒星做圆运动的轨道半径和周期，可以估算的物理量是恒星的质量，选

3、项c 正确。2、2018 江苏四市联考美国宇航局 2017 年 12 月 5 日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒 -22b ”，它每 290 天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600 光年，体积是地球的2.4 倍。万有引力常量和地球表面的重力加速度。根据以上信息，以下推理中正确的选项是a、假设能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力b、假设该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径c、根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径d、假设该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度2. 答案： d 解析：假设能观测

4、到该行星的轨道半径，由于不知道行星和恒星的质量，不能求出该行星所受的万有引力，选项 a 错误；假设该行星的密度和半径，不可求出该行星的轨道半径，选项 b 错误；根据地球的公转周期与轨道半径，由于不知恒星与太阳质量的关系，不可求出该行星的轨道半径，选2项 c 错误；地球质量m=gr/g，假设该行星的密度与地球的密度相等，那么2该行星的质量为 2.4m=2.4gr /g，该行星的半径 r= 3 2.4 r，可求出该行星表面的重力加速度 g=g2.4m = 3 2.4 g，选项 d正确。r 23. 2018 江西宜春期末 2017 年 11 月 3 日凌晨 1 时 29 分，经历近 43 小时飞行和

5、五次变轨的 “神舟八号” 飞船飞抵距地面 343 公里的近圆轨道， 与在此轨道上等待已久的“天宫一号”成功对接； 11 月 16 日 18 时 30 分，“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功分离，返回舱于11 月 17 日 19 时许返回地面。以下有关“天宫一号”和“神舟八号”说法正确的选项是a. 对 接前 “ 天 宫一号 ” 的运 行速率约 为11.2km/sb. 假设还知道 “天宫一号” 运动的周期， 再利用万有引力常量，就可算出地球的质量c.在对接前，应让“天宫一号” 与“神舟八号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟八号”加速追上“天宫一号”并与之对接d.“神舟八号”返回地面时应先

6、减速3. 答案：d 解析：对接前 “天宫一号” 的运行速率小于 7.9km/s ，选项 a 错误；假设还知道 “天宫一号”运动的周期，再利用万有引力常量，要计算出地球的质量，还需要知道地球半径，选项 b 错误；在对接前，应让“天宫一号”轨道在稍高于“神舟八号”轨道上绕地球做圆周运动， 然后让“神舟八号” 加速追上 “天宫一号” 并与之对接，选项 c 错误；“神舟八号”返回地面时应先减速，选项 d 正确。4、 2018 唐山调研2017 年 8 月 26 日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星， 这颗行星完全由钻石构成。 假设万

7、有引力常量， 还需知道哪些信息可以计算该行星的质量a、该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径b、该行星的自转周期与星体的半径c、围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径d、围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度4、答案： cd解析：由万有引力定律和牛顿运动定律列出相应方程，围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径， 可解得该行星的质量表达式。 假设围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度， 可得运行半径， 所以选项cd正确。5. 2018 沈阳四校联考神舟八号无人飞行器， 是中国“神舟”系列飞船，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。神八已于 201

8、7 年 11 月 1 日 5 时 58 分 10 秒由改进型“长征二号”f 遥八火箭顺利发射升空。升空后，“神八”已于2017 年 11月 3 日 1 时 36 分与此前发射的“天宫一号”实现交会对接，并将和此后的神舟九号、十号一起组成中国首个空间实验室。此次成功对接，使中国载人航天技术水平跃上一个新的台阶。飞船完成任务后返回地面， 要在 a 点从圆形轨道进入椭圆轨道， b 为轨道上的一点，如下图，关于神州八号的运动，以下说法中正确的有a、在轨道上经过a 的速度小于经过 b 的速度b、在轨道上经过a 的动能小于在轨道上经过a 的动能c、在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期d、在轨道上经过a

9、 的加速度小于在轨道上经过a 的加速度5. 答案： abc解析：由机械能守恒定律可知在轨道上经过 a 的速度小于经过 b 的速度，选项正确；飞船从圆形轨道进入椭圆轨道，需要在点减速，所以在轨道上经过 a 的动能小于在轨道上经过 a 的动能，选项正确；由于轨道的半长轴小于在轨道的半长轴， 由开普勒第三定律可知飞船在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期， 选项正确；由万有引力定律和牛顿第二定律可知，在轨道上经过 a 的加速度等于在轨道上经过 a 的加速度，选项错误。6、2018 上海徐汇期末如下图，两个卫星绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为r1 和 r2 ，r1 r2，两卫星的线速度分别

10、为1 和2，周期分别为t1 和 t2，那么v1 和v2 ，角速度分别为 a v2v1 ， 2 1，t2 t1 b v2 v1， 2 1，t2 t1 c v2 v1， 2 1，t2 t1 d v2 v1， 2 1，t2 t16. 答案：a 解析：由万有引力等于向心力列出相关方程可以得出 v2v1，2 1， t2 t1，选项 a 正确。7、2018 山西太原期末与“神州八号”完成对接的我国首个空间实验室“天宫一号” ，目前在周期约为 1.5h 的近地圆轨道上陆续开展各项科学探测实验；我国发射的“风云一号”气象卫星，采用极地圆形轨道，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每 12h 绕地球运行一周、

11、以下说法正确的选项是a、“风云一号”在轨道运行的速度大于“天宫一号”在轨道运行的速度b、和“风云一号”相比， “天宫一号”的向心加速度更大c、“风云一号”比“天宫一号”的轨道半径大d、“风云一号”比“天宫一号”的轨道半径小7. 答案： bc解析：由于“风云一号”在轨道运行周期大于“天宫一号” ，轨道半径大，所以“风云一号”在轨道运行的速度小于“天宫一号”在轨道运行的速度，选项 a 错误；由于“天宫一号”的轨道半径较小，和“风云一号”相比，“天宫一号”的向心加速度更大，选项 bc正确 d 错误。8. 2018 安徽合肥期末、2017 年 i1 月 3 日，我国科技工作者成功的使“神舟 8 号”飞

12、船与“天宫 1 号”在太空实现交会对接。对接前，为对这两个航天器的关键状态进行监视和判断，某段时间内让它们在同一圆形轨道上同方向运行，如下图。为了拉近两者间的距离，对“神舟 8 号”还要不断的变轨。以下说法正确的选项是a、假设“神舟 8 号”向运动的相反方向喷气加速后，它将能沿此轨道追上“天宫 l 号”实现对接b、假设“神舟 8 号”向运动的相反方向喷气加速后，它将降低轨道运行c、假设“神舟 8 号”向运动的相同方向喷气减速后，它将降低轨道运行d、假设“神舟 8 号”向运动的相同方向喷气减速后，它将升高轨道运行8. 答案 c 解析：假设“神舟 8 号”向运动的相反方向喷气加速后，它将做离心运动

13、，提高轨道运行，选项 ab错误；假设“神舟 8 号”向运动的相同方向喷气减速后，它将做向心运 ，降低 道运行， c 正确 d 。【二】 ：此 共 2 小 ，共 16 分 . 把答案填在答 卡相 的横 上或按 目要求作答 .9、(8 分) 2018 洛阳名校 考“探究功与物体速度 化的关系”的 如 甲所示，当小 在一条橡皮筋作用下 出 ，橡皮筋 小 做的功 w、当用 2 条、3 条完全相同的橡皮筋并在一起 行第2 次、第 3 次 ，使每次 中橡皮筋伸 的 度都保持一致、每次 中小 得的速度由打点 器所打的 出、 1(4 分) 除了 中已有的 器材外， 需要 、开关、 填 量工具和 源填“交流”或

14、“直流” 、 2 (2 分) 假 木板水平放置，小 在两条橡皮筋作用下运 ，当小 速度最大 ，关于橡皮筋所 的状 与小 所在的位置， 以下 法正确的 是、a、橡皮筋 于原 状 b、橡皮筋仍 于伸 状 c、小 在两个 的 d、小 已 两个 的 3 (2 分) 在正确操作情况下，打在 上的点并不都是均匀的，如 乙所示、 了 量小 得的速度， 用 的部分 行 量根据1毫米刻度尺、交流 ( 各 2 分) 2 b(2 分) 3 gi 或 gk学生只要取匀速部分均 正确(2 分 )10. 2018 山西太原期末某 小 利用 1 的装置 和滑 成的系 机械能守恒，在水平桌面上固定一气 ， 上 a 点 有一

15、方形遮光条的滑 ，其 质量为 m，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m的钩码相连，且m:m=3:1，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上 b 点处有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间 t ，用 d 表示遮光条的宽度， s 表示 a、 b 两点的距离， g 表示当地的重力加速度、 计算结果保留两位有效数字 1用游标卡尺测量遮光条的宽度d 如图 2 所示，那么 d=； 2实验时，将滑块从位置 a 由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t=1.3 10-2 s，那么滑块经过光电门 b 时的瞬时速度的值为； 3改变光电门的位置进行多次实验，每次均令滑块自a 点开始运动，测

16、量相应的 s 与 t 的值，并计算出经过光电门的瞬时速度 v，作出 v2 s 图象，假设不考虑误差，认为系统的机械能守恒，那么 v2 与 s 应满足的关系式为： v2=. 用题中所给的符号表示 4实验中，利用数据作出的v2 s 图象如图 3 所示，如果不考虑误差， 认为系统的机械能守恒， 那么可求得当地的重力加速度的值g=. 5如果当地的重力加速度的真实值为 10m/s2，那么滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力的值与钩码重力的值之比为。10. 答案：15.2mm20.40m/s 3 2mgs m m 4 9.0m/s 251/10解析：根据游标卡尺读数规那么，用游标卡尺测量遮光条的宽度d

17、=5.2mm；滑块经过光电门 b 时的瞬时速度的值为 v=d/ t=0.40m/s ；滑块做匀加速运动，如果不考虑误差， 认为系统的机械能守恒， 滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力为零，那么有2=2as，f=ma，mg-f=ma联立解得2=2mgs。v,vm mv2s 图象斜率为 k= 2mg=g/2 ，求得当地的重力加速度的值g=9.0m/s 2。m m如果当地的重力加速度的真实值为 10m/s2 ，设滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力为 f ，那么有 f-f=ma，mg-f=ma由 v2s 图象可知 a=2.25 ，联立解得滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力的值与钩码重力

18、的值之比为 1/10.【三】计算题 : 此题共 3 小题，共计 46 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只与出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11、 15 分 2018 北京西城期末一探月航天器在接近月球表面的轨道上绕月飞行，其运动可视为匀速圆周运动。月球质量为 m，半径为 r，引力常量为g。不考虑月球自转的影响。1求航天器运行线速度的大小v；2求月球表面重力加速度的大小g；3假设在月球表面附近，让一质量为 m 的小物体做自由落体运动，求小物体下落高度为 h 时的动能 ek。 3根据动能定理 mgh ek0 【3 分】将 g 值代入上式，解得：gmmh 【2 分】ekr212. 2018 重庆期末“天宫一号”是中国第一个目标飞行器，于2017 年 9月 29 日 21 时 16 分 3 秒在酒泉卫星发射中心发射，发射天宫一号的长征二号 ft1 型火箭加注约 450 吨的推进剂、火箭发射后腾空而起、设定发射装备总质量为 m，从静止开始的不太长时间内做竖直方向的匀加速直线运动，经过时间 t 上升高度 h，且发射装备总质量不变，重力加速度为 g 试求： 1火箭发射经过时间 t