高考物理一轮复习专题练习卷：万有引力与航天

万有引力与航天一．选择题1．2019年12月8日消息，科学家发觉土卫六上有大量的碳氢化合物，比地球上的石油和自然气多几百倍。土卫六和土卫五绕土星的运动可近似看作匀速圆周运动，土卫六质量、直径、距土星中心的距离都比土卫五的这三个量大，两卫星相比，土卫六绕土星运动的A．周期较大 B．线速度较大C．角速度较大 D．向心加速度较大【答案】A2．北京时间2019年1月12日7时18分，我国在西昌卫星放射中心用长征三号乙运载火箭（及远征一号上面级），以“一箭双星”方式胜利放射其次十六、二十七颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星。中圆地球轨道卫星和同步轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，但中圆地球轨道卫星离地面高度要低些。若与同步轨道卫星相比，则上述两颗卫星做圆周运动的A．线速度小B．向心加速度大C．角速度小D．周期大【答案】B3．有两颗质量不等，在圆轨道运行的人造地球卫星。用T表示卫星的运行周期，用p表示卫星的动量，则有关轨道半径较大的那颗卫星的周期T、动量p和机械能，下列说法中正确的是A．周期T较大，动量p也肯定较大，机械能也大B．周期T较大，动量可能p较小，机械能不能确定C．周期T较小，动量p也较大，机械能大D．周期T较小，动量p也较小，质量大的卫星的机械能也大【答案】B4．天文学家通过观测双星轨道参数的改变来间接验证引力波的存在，证明了GWl50914是两个黑洞并合的事务。该事务中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是A．甲、乙两个黑洞运行的线速度v大小之比为36:29B．甲、乙两个黑洞运行的角速度ω大小之比为36:29C．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期T也在减小D．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等【答案】C5．ExtremeAccessFlyers是NASA研制的火星探测机器人，这种机器人能够在特别淡薄甚至完全没有空气的环境下运作。已知火星的质量为地球质量的，火星的半径为地球半径的，假设空气的阻力可忽视不计。在火星表面上方处自由释放一物体，物体落在火星表面时的速度为，自释放到着地的时间为；在地面上方同样的高度处自由释放一物体，物体落在地面时的速度为，自释放到着地的时间为。则下列说法正确的是A．火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为C．D．【答案】BD6．三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示．已知地球自转周期为T1，B的周期为T2，则下列说法正确的是（A）A加速可追上同一轨道上的C（B）经过时间，A、B相距最远（C）A、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度（D）A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不等【答案】BD7．北京时间2017年4月20日晚19时41分，天舟一号由长征七号遥二运载火箭放射升空，经过一天的飞行，于4月22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间试验室顺当完成自动交会对接。这是天宫二号自2016年9月15日放射入轨以来，首次与货运飞船进行的交会对接。若天舟一号与天宫二号对接后，它们的组合体在离地心距离r处做匀速圆周运动。已知匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，重力加速度为g，依据题中已知条件可知下列说法正确的是A．地球的第一宇宙速度为B．组合体绕地运行的速度为C．地球的平均密度为ρ=D．天舟一号与天宫二号在同一轨道上加速后才与天宫二号实现交会对接【答案】AC8．中国长征二号丙火箭托举遥感三十号01组卫星在西昌卫星放射中心顺当升空。卫星进入预定轨道，“一箭三星”放射任务取得圆满胜利。引力常量为G，下列说法正确的是A．中国长征二号丙火箭的放射速度小于11.2km/s[来源:ZXXK]B．假如已知遥感三十号01组卫星绕地球做圆周运动的速度，就可以求出地球的质量C．遥感三十号01组卫星绕地球做圆周运动的周期小于月球的公转周期D．假如已知中国长征二号丙火箭静止在放射架上的总质量和总重力，就可以求出地球的密度【答案】AC9．2019年7月27日将发生火星冲日现象，我国整夜可见。火星冲日是指火星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间。此时火星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以其光明而易于视察。地球和火星绕太阳公转的方向相同，轨道都可近似为圆形，已知火星公转轨道半径为地球的1.5倍，如图所示。从图示的火星与地球相距最近的时刻起先计时，则火星再次与地球相距最近时所需时间约为A．0.5年B．1年C．2年D．4年【答案】C10．中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统．北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候为各类用户供应高精度、高牢靠定位、导航、授时服务．如图所示，“北斗”系统的三颗卫星a、b、c绕地心做匀速圆周运动，卫星c所在的轨道半径为r，卫星a、b所在的轨道半径为2r，若三颗卫星均沿顺时针方向（从上向下看）运行，质量均为m，卫星c所受地球的万有引力大小为F，引力常量为G，不计卫星间的相互作用．下列推断正确的是（A）卫星a所受地球的万有引力大小为（B）a、b、c三颗卫星运动过程中相对位置保持不变（C）地球质量为（D）a、b、c三颗卫星的机械能相等【答案】C11.末来不久人类能到火星旅行，，某旅客带的行李在地面上重为，带到火星表面上时重为。已知这个火星的半径为R，引力常公为G，地球表面的重力加速度大小为，则下列说法正确的：A.月球的密度是B.月球的密度是C.月球的第一宇宙速度D.月球的第一宇宙速度【答案】AD12.一物体静置在平均密度为ρ、半径为R的星球表面上，以初速度v0竖直向上抛去一个物体，该物体上升的最大高是（已知万有引力常量为G）A. B.C. D.【答案】A13.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好是万有引力的一半，则天体自转周期为（）A．B．C． D．【答案】B14.宇航员乘坐航天飞船，在距月球表面高度为H的圆轨道绕月运行。经过多次变轨最终登上月球。宇航员在月球表面做了一个试验：将一片羽毛和一个铅球从高度为h处同时以速度v0做平抛运动，二者同时落到月球表面，测量其水平位移为x。已知引力常量为G，月球半径为R，则下列说法不正确的是A.月球的质量B.在月球上放射卫星的第一宇宙速度大小C.月球的密度D.有一个卫星绕月球表面运行周期【答案】C15.2019年10月16日，南京紫金山天文台对外发布一项重大发觉，我国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事务光学信号。关于引力波，早在1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了其存在。1974年拉塞尔豪尔斯和约瑟夫泰勒发觉赫尔斯-泰勒脉冲双星，这双星系统在相互公转时，由于不断放射引力波而失去能量，因此渐渐相互靠近，这现象为引力波的存在供应了首个间接证据。科学家们揣测该双星系统中体积较小的星体能“吸食”另一颗体积较大的星球表面的物质，达到质量转移的目的，则关于赫尔斯-泰勒脉冲双星周期T随双星之间的距离L改变关系图正确的是A. B.C. D.【答案】16.如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，然后改在圆轨道Ⅱ上运动，最终在椭圆周轨道Ⅲ上运动，P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点的交点，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同始终线上,P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。且PQ=2QS=2a,着陆器在轨道1上经过P点的速度为v1，在轨道2上经过P点的速度为v2，在轨道3上经过P点的速度为v3，下列说法正确的是()A.着陆器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ须要点火加速B.着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是C.着陆器在在轨道Ⅲ上经过P点的加速度可表示为D.着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度大小相等【答案】BCD17.若太阳系内每个行球贴近其表面运行的卫星的周期用T表示，该行星的平均密度是ρ，到太阳的距离是R，已知引力常量G。则下列说法正确的是A.可以求出该行星的质量B.可以求出太阳的质量C.是定值 D.是定值【答案】C18．2019年4月2日8时15分左右，遨游太空6年多的天宫一号，在中国航天人的实时监测和全程跟踪下，在预料的时间和范围内精确再入大气层，化作流星归隐中心点位于西经163.1度、南纬14.6度的南太平洋。如图所示，设天宫一号原来在圆轨道Ⅰ上飞行，到达A点时转移到较低的椭圆轨道Ⅱ上(未进入大气层)。若圆轨道Ⅰ离地球表面高度设为h1，椭圆轨道Ⅱ．近地点离地球表面的高度设为h2，如图所示．地球表面的重力加速度设为g，地球半径设为R，则下列说法不正确的是A.在轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅱ上的机械能B.“天宫一号”在轨道Ⅰ上的运行速率．C.若“天宫一号”在圆轨道Ⅰ，周期是T，，则“天宫一号”从A位置运动到B位置的时间[来源:ZXXK]D..若“天宫一号”沿轨道Ⅱ运行经过A点的速度为vA，则“天宫一号”运行到B点的速度【答案】CD19.在X星球表面，宇航员做了一个试验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示。已知X星球的半径为R0，万有引力常量为G，不考虑星球自转。则下列说法正确的是A.X星球的第一宇宙速度B.X星球的密度C.X星球的质量D.环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期【答案】20．2019年12月26