《2021年高考高三下学期3月一模物理试题汇编07 万有引力定律一（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考高三下学期3月一模物理试题汇编07 万有引力定律一（解析版）（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2021年高考高三下学期3月一模物理试题汇编专题07 万有引力定律（一）1、（2021广东省东菀市高三模拟）人造地球卫星的轨道可近似为圆轨道。下列说法正确的是（）A. 周期是24小时卫星都是地球同步卫星B. 地球同步卫星的角速度大小比地球自转的角速度小C. 近地卫星的向心加速度大小比地球两极处的重力加速度大D. 近地卫星运行的速率比地球表面赤道上的物体随地球自转的速率大【答案】D【解析】A周期为24h的卫星不一定是同步卫星，故A错误；B地球同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故B错误；C近地卫星的向心加速度大小等于地球表面的重力加速度，故与地球两极处的重力加速度大小相等，故C错误；D近地卫星
2、运行周期比地球自转周期小，则根据可知近地卫星角速度大于地球自转角速度，根据可知，近地卫星运行速率比地球表面赤道上的物体随地球自转的速度大，故D正确。故选D。2、（2021广东省梅州市高三下学期3月质检）2020年6月23日，我国第55颗北斗导航卫星成功发射，标志着北斗三号全球系统星座的部署已经全面完成。该卫星为地球同步轨道卫星。已知同步卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期为、轨道半径为，地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（）A. 地球的质量为B. 地球自转的角速度为C. 同步卫星的加速度为D. 地球的平均密度为【答案】BC【解析】A设地球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得
3、解得故A错误；B根据角速度与周期的关系可得故B正确；C同步卫星的向心加速度大小为故C正确；D地球的体积根据密度计算公式可得地球的密度为联立以上可得故D错误。故选BC。3、（2021东北三省四市教研联合体高三一模）2020年11月24日“嫦娥五号”月球探测器发射，12月1日成功着陆月球正面预选区。着陆月球前，探测器先在圆轨道I上环月飞行；然后在A点实施变轨，使运行轨道变为环月椭圆轨道II；最后在近月点P实施制动下降，降落到月球上。设“嫦娥五号”在轨道I和II上运动时 ，仅受到月球的万有引力作用。已知引力常量为G，以下说法正确的是（）A. 若已知探测器在轨道I运动的半径和周期，则可求出月球的质量B
4、. 在轨道II上A点的加速度大于在轨道I上A点时的加速度C. 在轨道II运行经过A点时速度等于沿轨道I运行经过A点时的速度D. 沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期【答案】A【解析】A根据牛顿第二定律得解得A正确；B探测器在在轨道II上A点与在轨道I上A点受到的万有引力一样，所以加速度相等，B错误；C探测器由轨道II变轨到轨道I需要加速，所以在轨道II运行经过A点时的速度小于沿轨道I运行经过A点时的速度，C错误；D根据开普勒三定律，因为轨道II的半长轴小于轨道I的半径，所以沿轨道II运行的周期小于沿轨道I运行的周期，D错误。故选A。4、（2021东北三省四校高三一模）2020年11月24
5、日凌晨，嫦娥五号探测器在文昌航天发射场顺利升空，踏上征程。这是探月工程的第六次任务，也是我国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。嫦娥五号探测器不仅要成功落月，还要实现月面采样、月面上升、月球轨道交会对接、再返回地球等多个首创性的任务环节。如图所示，假设嫦娥五号探测器在落月过程中从环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月椭圆轨道II，再由近月点Q落月。则关于嫦娥五号探测器下列说法正确的是（）A. 沿轨道I运动至P点时的速度等于沿轨道II运动至P点时的速度B. 在轨道I上从P点进入轨道II上时其机械能增加C. 关闭发动机后，沿轨道II运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度D. 关闭发动机后
6、，在轨道II上由P点运行到Q点的过程中，机械能增加【答案】C【解析】A从轨道I进入轨道II在P点减速，近心运动，故沿轨道I运动至P点时的速度大于沿轨道II运动至P点时的速度，故A错误；B在轨道I上从P点进入轨道II上时减速，其机械能减小，故B错误；C关闭发动机后，沿轨道II运行时， ，在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C正确；D关闭发动机后，在轨道II上由P点运行到Q点的过程中，机械能守恒，只有引力做功，故D错误。故选C。5、（2021安徽省阜阳市高三第一次质检） 2020年12月1日，“嫦娥五号”探测器在月球预选着陆区成功着陆若“嫦娥五号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，月球的平
7、均密度为、半径为R，引力常量为G，则“嫦娥五号”绕月球做圆周运动的线速度大小为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】经分析可知又其中解得选项D正确.6、（2021安徽、河南、山西高三下学期3月标准学术能力诊断测试）2020年7月23日12时41分，长征五号运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，开启火星探测之旅，迈出了中国自主开展行星探测的第一步，预计“天问一号”被火星捕获以后，将在距火星表面400km的圆轨道上进行探测。已知地球半径约为6400km，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，火星的质量约为地球的，半径约为地球的一半，则“天问一号”绕火星做圆周运动的速度约为（）A. 3.5km
8、/sB. 4.5km/sC. 5.5km/sD. 6.5km/s【答案】A【解析】第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度 ，故火星第一宇宙速度对环绕火星卫星，根据，故“天问一号”运行速度与火星第一宇宙速度之比联立解得“天问一号”绕火星做圆周运动的速度约为3.5km/s。故选A。7、（2021广东省韶关市始兴中学高三3月模拟）一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为，某时刻卫星经过赤道上A城市上空。已知，地球自转周期T0，地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件（）A. 可以计算地球的球半径B. 可以计算地球的质量C. 可以计算地球表面的重力加速度D. 可以断定，再经过1
9、2h该资源探测卫星第二次到达A城市上空【答案】B【解析】B根据地球同步卫星所受的万有引力提供向心力，有可以解得地球的质量故B正确；A根据探测卫星万有引力提供向心力有解得因为M已经求得，所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径r1，但不能得到地球的球半径，故A错误；C在地球表面有因为不知道地球半径R，所以无法求出地球表面重力加速度，故C错误；D经过12h时，赤道上A城市运动到和地心对称的位置了，而资源探测卫星正好转过了8圈，又回到原位置，所以经过12h卫星不会到达A城市上空，故D错误。故选B。8、（2021广东省肇庆市高三下学期3月第二次统一测试）如图所示，一卫星在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，
10、其轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，某时刻该卫星位于赤道上一建筑物的正上方。下列说法正确的是（）A. 地球自转角速度大于该卫星的角速度B. 建筑物随地球运动的向心加速度大于该卫星运动的向心加速度C. 建筑物随地球运动的线速度大于该卫星运动的线速度D. 经过一段时间该卫星可以再一次出现在此建筑物上空【答案】D【解析】A根据万有引力提供向心力越大，越小，所以同步卫星的角速度小于该卫星的角速度，地球自转角速度等于同步卫星的角速度，所以地球自转角速度小于该卫星的角速度，A错误；B建筑物随地球运动的角速度与同步卫星相同，根据向心加速度公式建筑物随地球运动的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，再根据万有
11、引力提供向心力越大，越小，同步卫星的加速度又小于该卫星的加速度，所以建筑物随地球运动的向心加速度小于于该卫星运动的向心加速度，B错误。C建筑物随地球运动的角速度与同步卫星相同，根据线速度角速度关系式建筑物随地球运动的线速度小于同步卫星的线速度，再根据万有引力提供向心力越大，越小，同步卫星的线速度又小于该卫星的线速度，所以建筑物随地球运动的线速度小于于该卫星运动的线速度，C错误；D此卫星的轨道平面与赤道平面重合，并且角速度与地球自转角速度不同，所以经过一段时间该卫星可以再一次出现在此建筑物上空，D正确。故选D。9、（2021广西梧州市高三3月联考）宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有
12、引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的南离之比为3：1，则（）A. 星球A与星球B所受引力大小之比为1：3B. 星球A与星球B的线速度大小之比为1：3C. 星球A与星球B的质量之比为3：1D. 星球A与星球B动能之比为3：1【答案】D【解析】A星球A所受的引力与星球B所受引力就是二者之间的万有引力，大小是相等的，故A错误；B双星系统中，星球A与星球B转动的角速度相等，根据，则速度大小之比为3：1，故B错误；CA、B两星球做匀速圆周运动的向心力由二者之间的万有引力提供，可得则星球A与星球B的质量之比为故C错误；
13、D星球A与星球B的动能之比为故D正确。故选D。10、（2021河北省唐山市高三下学期3月一模）假设在月球表面将物体以某速度竖直上抛，经过时间t物体落回地面，上升的最大高度为h。已知月球半径为R、万有引力常量为G，不计一切阻力。则月球的密度为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】由自由落体公式得设月球质量为M，月球表面质量为m的物体所受重力设月球体积为V则月球密度为联立以上各式得故选C。11、（2021河南省普通高中高三下学期3月适应性考试）2020年12月6日，我国成功将高分十四号卫星发射升空，卫星顺利进人预定轨道后绕地球做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星轨道半径为r，则卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】在地球表面则有对于做匀速圆周运动的卫星，则有解得根据扇形面积可知，单位时间内扫过的面积为故选C。
