2020高考备考物理一轮复习单元训练金卷 第五单元 万有引力与航天 A卷 含答案解析

AkmBC．D．AkmBC．D．单元训练金卷·高三·物理(A)卷第五单元

若把两个半径都是R的实心大铜球紧靠在一起，则它们之间的万有力的大小()A16F．8CFD．2F．2019年13，“嫦娥四号”成功软着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。飞船在月球表面软着陆之前，在靠近球表面注事：

的轨道上运行，若要估算月球的平均密度，唯一要测量的物理量()1．题前，先将自己的姓名、考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴

A飞船的轨道半径

B．月球的半径

C．船的飞行周期

D．船线速度号

在答题卡上的指定位置。

．(全III卷)金星、地球和火星绕太阳公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小封

位座

2．择题的作答：每小题选出案后，用2B铅把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

分别为、、，它们沿轨道运行的速率分别为v、v、。知它们的轨道半径RRR，由此可以判定3．选择题的作答：用签字笔接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和

Aa＞a＞a

B＞＞

．v＞

D．v＞答题卡上的非答题区域均无效。

．宇航员乘坐飞船到达某个天体，发现在该天体上以某一初速度竖直向上抛出一小上升的最密

考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

大高度是在地球上以相同初速度竖直上抛达到的最大高度的k倍已知该天体的半径是地球半径的m倍，不

号场考

一(本共小，小4，分。每题出四选中第～题只一符合题要，913题多符题要求全选的分选但全得分，有错得0分．人类对天体运动的认识有着漫长艰难的过程，如日心说和地心说。下列说法不正的()

若不计空气阻力，则该天体的质量是地球质量()m2m2km2kA地心说认为地球处于宇宙的中心静止不动，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动B日心说认为太阳是宇宙的中心且静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动

．关于地球同步卫星，下列说法中正确的()A同步卫星的周期与地球的公转周期相等订

C．天文学史上，虽然日心说最终战胜了地心说，但地心说更符合人的直接经验

B同步卫星的周期与地球的自转周期相等D．白经过长期观测和研究，提出了地心说，开普勒在总结前人大量观测资料的基础上，提出了日心说

．同步卫星的高度是唯一的．同步卫星可以定点在地球上空的任意位置装

号证考准

．德国天文学家开普勒用了20年时间研究了丹麦天文学家第谷的行星研究资料，提出了开普勒行星运动定律。下列说法中正确的()A所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

．环绕地球做匀速圆周运动的卫星，离地越高，则卫星()A运行速度越大B．周期越大C．心加速度越大D．发射速度越大只

B对任意一个行星来说，在其轨道上运动时，离太阳越近的，其运动速度越慢C．星绕太阳运动的半长轴比金星的小，所以水星绕太阳运动的周期

．在远离其他天体的宇宙空间里在着两个天体，它们始终绕着其连上的某点做匀速圆周运动，则下列说法正确的是)D．有不同中心天体运行的天体的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等

A这两个天体的周期一定相等卷

．随着科学技术的不断发展，宇宙中飞行的卫星也越来越多。技术更先进、性能更越的卫星不断地替代落后的卫星。一颗报废的卫星由于失去了动力，在空气阻力作用下，其运行高度逐渐降低在还没有

B这两个天体的运行速度大小一定相等C．两个天体的向心加速度大小一定相等名姓

进入大气层烧毁之前，其()A周期逐渐增大B动能逐渐增大

C．度逐渐减小

D加速度逐渐减小

D．两天体的质量与运行速度的乘积一定相等已地球半径为R地球表面的重力加速度为g若地球做匀速圆周运动的空间站离地面的高度此

．木星是绕太阳公转的行星之一，而木星的周围又有卫星绕其公转。如果已知下列理量，能求得木

也等于R则()星质量的是)A卫星的公转周期和木星的轨道半径

B木星的公转周期和卫星的轨道半径

A空间站的运行速度为

gR级班

C．星的公转周期和轨道半径D木星的公转周期和轨道半径过验精确测得两个半径都为R的同实心铜球紧靠在一起时之的万有引力大小为F。

B空间站的加速度为

g4682682C．间站的周期为

π

间约为多少？D．间里的人和物都处于完全失重状态，没有重力．(2019全国I卷在星球将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体轻放在弹簧上端P由静止向下运动，物体的加速度a与簧的压缩量x间关系如图中实线所示。在另一星球N上完全相同的弹簧用物体完成同样的过程－x关如图中虚线所示设星球均为质量均匀分布的球体。已知星球的径是星球N的，则)．M与N的度相等．Q的质量是P的．Q下落过程中的最大动能是P的．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P4二(题4小题共48分把案在中的线或题要作。答应出要文字明方式重演步，写最答的能分有数计的，案必明写数值单1

．分)A、B是球的两颗卫星，其轨道半径分别为和，时B卫正好位于卫星的正A上方，如图所示。已知地球半径为，球表面的重力加速度g。求这两颗卫星的周期。至少经过多长时间，卫再次运动到A卫的正上分2019年月3日娥号功软着陆在月球背面月球的质量约为地球质量的1

81

，月球的半径约为地球半径的

4

的第一宇宙速度为7.km/s面上的发射速度为第一宇宙速度的

倍时，物体将脱离地球的引力。求月球的第一宇宙速度。类比法是科学研究的重要方法之一，如果把月球与地球相类比的话，嫦四”在月球表面的起飞速度至少多大才能离开月球返回地球？

．(15分)在不久的将来，我国科学家乘嫦娥N”飞上月可认为是均匀球体)，为了研究月球，科学家在月球的赤道上以大为的速度竖直上抛一物体时间t回到抛出点月球的“两01极处仍以大小为的速度竖直上抛同一物体过时间t物体回到抛出点知月球的半径为R求：0月球的质量。月球的自转周期。分北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系(BDS)继美全球定位系统和俄GLONASS之的第三个成熟的卫星导航系统导航系统中的地球同步卫星可用来传送电话信号半径约为64m电号的传播速度为3.0×10m/s表附近的重力速度为m/s。(

＝，＝.，结果保留两位有效数)求同步卫星距地的高度。如果你与同学在地面上用同步卫星电话通话，则从你发出信号至收到对方发出的信号所需的最时22m222m2单元训练金卷·物(A)卷第五单元答案

Mmv错误；由＝m得v＝．【答案】B

GMr

可知轨道半径越小，运行速率越大，故C、D都误。一(本共小，小4，分。每题出四选中第～题只一符合题要，913题多符题要求全选的分选但全得分，有错得0分

【解析】由公式G．【答案】

和得M

，选项正确。．【答案】【解析托勒密提出的是地心说，哥白尼提出的是日心说，选项D正确。

【解析同卫星指的是与地球自转同步，即同步卫星的周期也是小时，选项A错误B正；同．【答案】A【解析根开普勒第一定律得知，选项A正；开普勒第二定律得知，项B错；据开勒第三定律可知选项C错误；中心天体不同，绕中心天体运动的天体的道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值是不相同的，选项D错。

步卫星是由地球对其的万有引力提供向心力，即步卫星只能定点在赤道上空，选项D错。．【答案BD

＝(R+h)，解得h＝－，项C正确；同．【答案】

【解析

＝m

得运行速度v＝

A错；

＝(R+h得运行周期T

，【解析由

＝mr可知，随着卫星度的逐渐降低，其轨道半径越来越小，周期逐渐减小，选项

选项正确；＝

，选项C误；卫星越高，需要的发射速度越大，选项D正。．【答案ADA错；由

＝m得v＝

，线速度逐渐增大，选项B正、C错；因为加速＝

，选项D错

【解析】在远离其他天体的宇宙间里的两个天体，它们做匀速圆周运动的向心力来源于它们之间的误。．【答案】

万有引力，这两个天体的周期一定相等，选项A正确；因为它们的质量不定相等，其轨道半径也不一定相等行速度不一定相等心速度大小不一定相等项B错误；

＝

1

＝

2

，【解析卫星受到木星的万有引力作用绕木星做匀速圆周运动

＝mr成式为星的质量、M为星的质量、r为星的轨道半径T为星公转周期，解得M选项错误。

，选项C正，其他

又因为，v＝v，项D正。11．【答案．【答案】A

【解析】

＝，

＝

，解得v＝

，选项A正；空间站的加速度＝

，【解析小铜球之间的万有引力F＝

，若半径变为2R，则大铜球的积是小铜球体积的

选项正确；

＝m()，解得T4π

，选项C错；空间站里的人和物所受到的万有引力都倍，大铜球的质量也是小铜球质量的，因此万有引力应为16倍选A正确。．【答案】【解析飞船在靠近月球表面的轨道上运行时，其轨道半径近似等于月球半径，飞船受到月球的有

用来充当其做匀速圆周运动所需要的向心力，处于完全失重状态，但重力并没有消失，选项D错。．【答案AC【解析由ax图可知，加速度沿竖直向下方向为正方向，根据牛顿第二定律有gkx＝，变引力充当其做匀速圆周运动的向心力，则

＝mR，又因为＝＝

，解得平均密度

，选

形式为

kagm

k，该图象的斜率为，轴截距为重力加速度。根据图象的纵截距可知，两星球表项正。．【答案】A

面的重力加速度之比为

gMg

a1

；又因为在某星球表面上的物体，所受重力和万有引力相等，即Mm【解析由万有引力提供向心力ma可轨道半径越小，向心加速度越大，故知A项正确，B

G

m

gR2，即该星球的质量G。因为

43

R

，联立得

gπRG

。故两星球的密度之比为，故物体P和体Q的量之比为2a月7，故物体P和体Q的量之比为2a月71MMgR

，故A正；当物体在弹簧上运动过程中，加速度为0的瞬间，其所受弹力和重力二

＝m

A

分A力平衡，＝，即

M

g

；结合a－x图可知，当物体P和物体Q分处于平衡位时，弹簧的压缩

＝mg(2分量之比为：

xg2xm6M

，故B错；物体和体Q

可得卫星的周期A

分分别处于各自的平衡位置a＝）时，它们的动能最大；根据＝2，结合a－x图面积的物理意义可知：物体的最大速度满足

v

2

ax

，物体Q的大速度满足

，则两物体的最大

同理可得，B星的周期T。(2分)B(2)要卫再次运动到卫的正上方则A卫至少要比卫星多转过π的角度设时间为t则动能之比

EE

v/v/2

，正；物体P和物体Q分在弹簧上做简谐运动，由平衡位置（＝）可

(t2π(3分知，物体和振的振幅分为和x，物体所在弹簧最大压缩量为2x，体所弹簧最000大压缩量为x，下过程中，弹簧最大压缩量时物体最大压缩量的2倍，错。0

解得：t＝

。

分)二(题4小题共48分把案在中的线或题要作。答应出要文字明方式重演步，写最答的能分有数计的，案必明写数

分)

．【析(1)学家两极处竖直上抛物体时，由匀变速直线运动的公式得：＝－gt0

值单．【解析】(1)星在天体表面附近运行的速度称为第一宇宙速度，

＝分

解得月球两处的重力加速度2

分解得第一宇宙速度v＝

分)

同理可得月赤道处的重力加速度1

分即月球的第一宇宙速度＝v＝76。