高考调研2017届高三物理一轮复习题层级快练第四章-曲线运动、万有引力题组

题组层级快练(十六一、选择题(其中1－10题，只有一个选确，11－12题有多个选确31(2015·襄阳中考假设地球是一半径为质量分布均匀的球体已知质量分均匀的球壳对壳内物体引力为零，地球表面处引力加速度为.则关于地球引力加速度a地球球心到某点距离r的变化图像正确的是()3mgg′，随距球壳对物体没有引力，那么对其产生引力的就是半径为r的中心球体，因此B答案命题立意本题旨在考查人造的加速度、周期和轨道的关2．(2015·吉林三模)如图为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为r，周期为T.长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道tA行星外侧还存在着一颗未知的行星B假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同，它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离，由此可推测未知行星B的运动轨道半径为()t t2t B．r(tt t－T

T解析A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔t时间相距最近．设B TBtAB解得：TB＝

T－TBR 该B行星的运动的轨道半径为RB，据第三定律：BTT TTBB解得：R＝r3（t）2，故 确，A、C、D项错误．故选B项B答案命题立意统中的“G1”，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图．已知“G1”的轨道半径为r，地球表面的重力加速g，地球半径R，万有引力常G.则()GA“BG “G”的周期 解析A

Mm＝ma，得：a＝GM，由于“高分一号”的G 故A项错误；GB项，G

1，得：v1，得：vv

，由于BC项，

GR2＝mg，得：M＝GC

D

r2＝mT2r

D答案命题立意本题旨在考查人造的加速度、周期和轨道的关系4．(016·南阳一中月考2012年7月26日，一个国际研究小组借助于智利的望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中 解析TM1M2

R1R2L

L2

T2

T2 可得 ，两式相加可得G(M1＋M2)T2＝4π2L3(①式)，两M1R1＝M2R2(②式)．由①T不变，它们做圆周运动的角速度不变，选项B错误；由②式可知双星运行半径与质量成反比，体积较大故其轨道半径减小，线速度变小，选项C正确，D项错误；两星间的距离不变，两星的质A答案设置目的5．(2015·济南二模)中国航天局长田玉龙2015年3月6日证轨道高分辨率对地观测．如图所示，A是静止在赤道上随圆形轨道上，C是高分四号．则下列关系正确的是()A．物体A随地球自转的角速度大于B的角速B．B的线速度大于C的线速C．物体A随地球自转的加速度大于C的加速D．物体A随地球自转的周期大于C的周 解析A项，由

GM，得TC>TB而TA＝TC，根据：T＝ω，得：ωA<ωB，故rB项，根据 GM，得B的线速度大于C的线速度 确r由a＝ω2r，则aA<aC，周期大小相等，故C、D项错误．故选B项．答案命题立意本题旨在考查人造的加速度、周期和轨道的关系、万有引力定律及其应用6．(015·南平综测某星球直径为，宇航员在该星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为若物体只受该星球引力作用则该星球的第一宇宙速度为( )2hA.v0 2h22

2dh解析以初速度v0竖直上抛一物体，物体在重力作用下做匀直线运动，当物体速度减2dhv0v0，v2＝2gh，得：g＝0，vRmg＝mR222h得该星球的第一宇宙速度为：v＝ d，故 确，A、B、C项错误；故选2h答案设置目的7．(2015·景德镇三检)我国曾与俄罗斯一起进行“火星－500”的实验动．假 登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的1，质量是地球质量的1.已知地 表面的重力加速度是g，地球的半径为，在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是( )火星的密度为 9火星表面的重力加速度是93火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为32以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是2解析对地球表面质量为m的物体，由第二定律，

Mm＝mg，则

1

＝2g

GA

Gm′的物体，由第3（2＝定律，有G m′g′，则g′＝4g，选项B错误；火星的第一宇宙速度与地球的第一＝2 22223

v v宙速度之 ，选项C错误；跳高时，分别有h＝0和h′＝0，由以4各式解得，在火星上能达到的最大高度是9hD4答案设置目的8．(2015·大庆三检)右图为两颗人造绕地球运动的轨道示意图

Ⅰ为圆轨道，Ⅱ为椭圆轨道，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，C、D为两轨道交点．已知轨道Ⅱ上的运动到C点时速度方向AB平行，则下列说法正确的是()A．两个轨道上的运动到C点时的加速度不相B．两个轨道上的运动到C点时的向心加速度大小相C．若在Ⅰ轨道的速率为v1，在Ⅱ轨道B点的速率为v2，则D．两颗的运动周期相解析A项，两个轨道上 运动到C点时，所受的万有引力相等，根据第二定知，加速度相同，故A确；B项，因为两个轨道上的在C点的速度不等，根据v2vv1表示做匀速圆周运动的速度，v1>v2C项错误；D项，根据几何关系知，椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同根据第三定律知两颗的运动周期相等故D确故选D项．答案设置目的运动示意图，三号沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨为r周期为T已知引力常量为G下列说法中正确的是()B．由题中(含图中)信息可求得月球第一宇宙速C．三号在P处变轨时必须点火加D．三号沿椭圆轨道Ⅰ运动到P处时的加速度大于沿圆轨道Ⅱ运动到P处时的加速

解析A

r2＝mT2r，得：M＝GT2周期为T，万有引力常量为G，计算出月球的质量，故A确；B项，万有引力提供r心力： rGr2＝mr

度，故B项错误；C项，椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，三号不可能自主改变轨道，只有在后，做近心运动，才能进入圆轨道，故C项错误；D项，三号沿椭圆轨道Ⅰ运动到P处时和沿圆轨道Ⅱ运动到P处时，所受万有引力大小相等，所以加速度大小也相等，故D项错误．故选A项．答案命题立意10．2014东2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天者提出“玉兔”回家的设想：h与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为g月．以月面为零势能面h高度p的引力势能可表示为E＝ ，其中G为引力常量，M为月球质量．若忽略月球p自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为 mg月 mg月A.R＋h B.R＋h(h＋mg月 2

mg月 R＋h(h＋2 D.R＋h解析本题以月面为零势面，开始发射时“玉兔”的机械能为零，对接完成时“玉兔”的动能和重力势能都不为零，该过程对“玉兔”做的功等于“玉兔”机械能的增加．对于在高处的“玉兔”，月球对其的万有引力提供向心力，即 ＝m

“玉兔” g月 mg月

R)D答案设置目的11．(2015·高中联考)如图所示，A为静止于地球赤道上的物体(图中未画出)，B为绕地球做椭圆轨道运行的，C为绕地球做圆周运动的，P为B、C两轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是()C一定是同步可能出现：在每天的同一时刻B在A的正上物体A和C具有相同大小的加速B在P点的加速度与C在P点的加速度相等解析A项，根据题目仅知道C为绕地球做圆周运动的 ，无法确定C一定是同步 故A项错误；B项，A、B绕地心运动的周期相同，也就等于地球的自转周期．B为绕地球 B在A的正上方．故B确；C项，物体A静止于地球赤道上随地球一起自转，为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式a＝(T)2r星C的加速度较大，故C项错误；D项，B绕地球做椭圆轨道运行，与地球的距离不 第二定律，有a＝F＝GM，经过P点时 B与 星C的加速度相等，故D确．故选B、D两项答案设置目的12．2010年10月9日11时32分，在航天飞行控制中心的精确“高度100公里，周期为118分钟的圆形环月工作轨道(图中的轨道Ⅲ)，开始对月球进行探测．下列说法正确的是()A．在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度B．在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时C．在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上D．在轨道Ⅰ经过P点的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的速r解析根 rGr2＝mr，得

轨道Ⅲ的半径大小，所以在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，故A是动能减小，才能做近心运动，故vPⅠ>vPⅡ>vPⅢ，B选项错误，D选确；根据R3R三定律T2＝k知，轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅱ的半长轴，所以在轨道Ⅰ轨道Ⅱ上长，C答案二、非选择13．(015·江苏扬州)侦察 在通过两极上空