《2013走向高考物理高考第一轮复习人教版4-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013走向高考物理高考第一轮复习人教版4-4（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、选择题1(2011平川模拟) 关于人造地球卫星的运行速度和发射速度，以下说法中正确的是()A低轨道卫星的运行速度大，发射速度也大B低轨道卫星的运行速度大，但发射速度小C高轨道卫星的运行速度小，发射速度也小D高轨道卫星的运行速度小，但发射速度大答案 BD解析 对 于人造地球卫星，其做匀速圆周运动的线速度由 G m 得 v ，可看出线速度随着半径的增大而减小将卫Mmr2 v2r GMr星发射到越远的轨道上，所需要的发射速度就越大，故 B、D 正确2(2011山东) 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是()A甲的周期大
2、于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方答案 AC解析 乙的运行高度低于甲的运行高度，两者轨道均可视为圆形，则轨 道半径 r 甲 r 乙 R.据天体运动规律得 m r知 T2GMmr2 42T2 r3GM所以 T 甲 T 乙 故 A 正确；据 知 v .第一宇宙速度是卫星最大的环绕速GMmr2 mv2r GMr度，因乙的轨道半径可能等于地球半径，所以乙的速度小于等于第一宇宙速度，故 B 错误；据 ma 知 a ，所以 a 甲 a 乙 ，故 C 正确；GMmr2 GMr2甲为 同步卫星， 轨道平面跟赤道共面，不可能通过北极正上方，故 D 错误.
3、 3(2011吉林模拟) 星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度星球的第二宇宙速度 v2 与第一宇宙速度 v1 的关系是 v2 v1.已知某星球的半径为 r，它表面的重力加速度为地2球表面重力加速度 g 的 1/6.不计其他星球的影响则该星球的第二宇宙速度为( )A. B. C. D.gr3 gr6 gr3 gr答案 A解析 该 星球的第一宇宙速度：G mMmr2 v21r在该星球表面处万有引力等于重力：G mMmr2 g6由以上两式得 v1gr6则第二宇宙速度 v2 ，故 A 正确2gr6 gr34(2011南通模拟) 木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星观察测出：木星绕
4、太阳做圆周运动的半径为 r1、周期为 T1；木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为 r2、周期为 T2.已知万有引力常量为 G，则根据题中给定条件()A能求出木星的质量B能求出木星与卫星间的万有引力C能求出太阳与木星间的万有引力D可以断定 r31T21 r32T2答案 AC解析 木星 绕太阳做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：G m 木 r1；卫星绕木星做匀速圆周运动所需向心力M太 阳 m木r21 42T21由万有引力提供：G m r2，由此式可求得木星的质量，两式m木 mr2 42T2联立即可求出太阳与木星间的万有引力，所以 A、C 正确由于不知道卫星的质量，不能求得木星与卫星间的万有引
5、力，故 B 不正确又 ， 故 D 不正确r31T21 GM太 阳42 r32T2 Gm木425(2011桂林模拟) 据报道，2009 年 4 月 29 日，美国亚利桑娜州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为 2009HC82.该小行星直径为 23 千米，绕太阳一周的时间为T 年，而地球与太阳之间的距离为 R0，如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为( )AR 0 BR 03T31TCR 0 DR 031T2 3T2答案 D解析 小行星和地球绕太阳做圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有 m( )2R，则 R ，可知小行星绕
6、太阳运行GMmR2 2T 3GMT242轨道半径为 RR 0 R 0 ，D 正确3T212 3T26(2011福建) “嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体) 表面附近圆形轨道运行的周期 T，已知引力常量为 G，半径为 R 的球体体积公式 V R3，则可估算月球的 ()43A密度 B质量C半径 D自转周期答案 A解析 设 月球质量 M，“嫦娥二号”质量 m、近月球表面的轨道半径为 r，根据万有引力提供向心力得 G m r，又因为 r 约等Mmr2 42T2于月球半径，得密度 ，因为只已知周期 T，所以 A 正确，MV 3GT2B、C、D 错误
7、7(2011大纲全国) 我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24 小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要 24 小时) ；然后，经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨道” ；最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比()A卫星动能增大，引力势能减小B卫星动能增大，引力势能增大 C卫星动能减小，引力势能减小D卫星动能减小，引力势能增大答案 D解析 据万有引力提供卫星做圆周运动所需向心力，则有： mr 得：v ，T ，即轨道半径越大，线GMmr2 mv2r 42T2 GMr 42r3GM速度越小，周期越长，所以 A、B 错误；变轨 后卫
8、星到达更高轨道，万有引力做负功，所以引力势能增大，所以 C 错误，D 正确8(2011浙江) 为了探测 X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为 r1 的圆轨道上运动，周期为 T1，总质量为 m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m2 则AX 星球的质量为 M42r31GT21B X 星球表面的重力加速度为 gX42r1T21C登陆舱在 r1 与 r2 轨道上运动时的速度大小之比为 v1v2m1r2m2r1D登陆舱在半径为 r2 轨道上做圆周运动的周期为 T2T 1r32r31答案 AD解析 对载着登陆舱的探测飞船，由牛
9、顿第二定律得：m 1r1 ，所以该星球质量 M ，所以 A 正确；由于GMm1r21 42T21 42r31GT21不知星球半径，所以星球表面重力加速度无法求出，所以 B 错误；万有引力提供向心力，得线速度 v ，所以 ，所以 C 错GMr v1v2 r2r1误； 对登 陆舱，由牛顿第二定律得： m 2r2 ，所以 T2GMm2r2 42T2，代入 M得 T2T 1 ，所以 D 正确42r32GM r32r31二、非选择题9(2011海南)2011 年 4 月 10 日，我国成功发射第 8 颗北斗导航卫星建成以后北斗导航系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对 GPS 导航系统的依赖GP
10、S 由运行周期为 12 小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和 GPS 导航卫星的轨道半径分别为 R1 和 R2，向心加速度分别为 a1 和 a2，则 R1 R 2 _，a 1 a 2_.(可用根式表示)答案 1 434 34解析 由 G mR( )2得： ，则 MmR2 2T R31T21 R32T2 R1R2 3T21T2 3242122.由 a R2R( )2得： ( )2 .341 2T a1a2 R1T21T2R2 34 1224344102008 年 9 月 25 日，载人航天宇宙飞船“神舟七号”发射成功，且中国人成功实现了太空行走，并顺利返回地面(1)设飞船在太空环绕时轨道
11、高度为 h，地球半径为 R，地面重力加速度为 g，飞船绕地球遨游太空的总时间为 t，则“神舟七号”飞船绕地球运转多少圈？(用给定字母表示 )(2)若 t3 天， h343km，R6400km，g10m/s 2，则飞船绕地球运转的圈数为多少？答案 (1) (2)48 圈tR2R h gR h解析 (1)在地球表面： g GMgR 2GMR2在轨道上： m(Rh)GMmR h2 42T2T2 R h3GM 2R hR R hg故 n .tT tR2R h gR h(2)代入数据得：n48 圈11(2011武汉模拟) 已知某行星半径为 R，以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为 T，该行星上发射的同
12、步卫星的运行速率为 v.求：(1)同步卫星距行星表面的高度为多少？(2)该行星的自转周期为多少？答案 (1) R42R3T2v2(2)83R3T2v3解析 (1)设同步卫星距行星表面高度 为 h，则：m GMmR h2 v2R h以第一宇宙速度运行的卫星其轨道半径就是 R，则m RGMmR2 42T2由得：h R42R3T2v2(2)行星自 转 周期等于同步卫星的公转周期T 2R hv 83R3T2v312(2011桂林模拟) 宇航员在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一个小球经过时间 t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为 L.若抛出时初速度增大到 2 倍，则抛出点与落地点
13、之间的距离为 L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的3半径为 R，万有引力常数为 G.求该星球的质量 M.答案 23LR23Gt2解析 设 抛出点的高度为 h，第一次平抛的水平射程 为 x，则有 x2h 2 L2.由平抛运动规律得，当初速度增大到 2 倍，其水平射程也增大到 2x，则(2x) 2h 2( L)2，解得 h L333设该星球上的重力加速度为 g，由平抛运动的规律得 h gt212在星球表面万有引力等于重力 G mgMmR2联立以上各式，解得 M23LR23Gt213飞天同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在 2010 年底为青少年发射第一颗科学实验
14、卫星“希望一号”卫星(代号 XW1)时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min.他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于 83min，从而断定此数据有误已知地球的半径 R 6.4106m，地球表面的重力加速度 g10m/s 2.请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min 的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的答案 见解析解析 设 地球质量为 M，航天器质量为 m，航天器绕地球运行的轨道半径为 r、周期为 T，根据万有引力定律和牛顿运动定律有G m r，解得 T2 .Mmr2 42T2 r3GM由上式可知，轨道半径越小，周期越小，因此，卫星贴地飞行(rR )的周期最小，设为 Tmin，则 Tmin2R3GM质量为 m的物体在地球表面上所受重力近似等于万有引力，即G mg ，因此有 GMgR 2MmR2联立解得 Tmin2 5024s83.7minRg因绕地球运行的人造地球卫星最小周期为 83.7min，所以发射一颗周期为 83min 的绕地球运行的人造地球卫 星是不可能的
