《2015-2016学年高中物理 第6章 万有引力与航天综合测评 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016学年高中物理 第6章 万有引力与航天综合测评 新人教版必修2（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章万有引力与航天(时间：60 分钟满分：100 分)命题报告知识点简单中等较难万有引力定律2.7.13.万有引力定律的成就4.12.14.15.宇宙航行1.8.10.3.6.9.11.16.经典力学的局限性5.一、选择题(本题共10个小题，每小题5分共50分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第610题有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1(2015德州高一检测)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星关于这些卫星，以下说法正确的是()A
2、5颗同步卫星的轨道半径不都相同B5颗同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内C导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小【解析】同步卫星位于赤道平面内，轨道半径都相同，AB错误；第一宇宙速度是最大的环绕速度，故导航系统所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，C正确；根据Gmr，得T，导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越大，D错误【答案】C2(2012课标全国卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A1B1C.2D2【解析】设地球的密度
3、为，地球的质量为M，根据万有引力定律可知，地球表面的重力加速度g.地球质量可表示为MR3，因质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零，所以矿井下以(Rd)为半径的地球的质量为M(Rd)3，解得M3M，则矿井底部处的重力加速度g， 则矿井底部处的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为1，选项A正确；选项B、C、D错误【答案】A32015年3月30日21时52分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空，31日凌晨3时34分顺利进入倾斜同步轨道(如图1所示，倾斜同步轨道与赤道平面有一定的夹角)，卫星在该轨道的周期与地球的自转周期相等此次发射的亮点在于首次在运
4、载火箭上增加了一级独立飞行器，即远征一号上面级远征一号上面级被形象地称为“太空摆渡车”，可在太空将一个或多个航天器直接送入不同的轨道，而在此之前则是通过圆椭圆圆的变轨过程实现以下说法正确的是()图1A倾斜同步轨道半径应小于赤道同步轨道半径B一级独立飞行器能增大卫星入轨的时间C倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小D一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中，卫星的机械能守恒【解析】根据mr2，又倾斜同步卫星的运转周期与赤道同步卫星的周期相等，故二者轨道半径相等，A项错误；由ma知，C项正确；一级独立飞行器可把卫星直接送入轨道，可以缩短卫星入轨的时间，B项错误；在卫星入轨的过程中，独立飞行
5、器要对卫星做功，从而使卫星的机械能增大，D项错误【答案】C4如图2所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是()图2A太阳对各小行星的引力相同B各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【解析】根据万有引力定律FG可知，由于各小行星的质量和各小行星到太阳的距离不同，万有引力不同，选项A错误；设太阳的质量为M，小行星的质量为m，由万有引力提供向心力，则Gmr，则各小行星做匀速圆周运动的周期T2，因为各小行星的轨道半
6、径r大于地球的轨道半径，所以各小行星绕太阳运动的周期均大于地球的周期一年，选项B错误；向心加速度aG，内侧小行星到太阳的距离小，向心加速度大，选项C正确；由G得小行星的线速度v，小行星做圆周运动的轨道半径大于地球的公转轨道半径，线速度小于地球绕太阳公转的线速度，选项D错误【答案】C5经典力学不能适用于下列哪些运动()A火箭的发射B宇宙飞船绕地球的运动C“勇气号”宇宙探测器的运动D以99%倍光速运行的电子束【解析】经典力学在低速运动的广阔领域(包括天体力学的研究)中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就，但在高速领域不再适用，故选D.【答案】D6(2015成都高一检测)2013年6月，“神舟十号”
7、与“天宫一号”完美“牵手”，成功实现交会对接(如图3)交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段则下列说法正确的是()图3A在远距离导引段，“神舟十号”应在距“天宫一号”目标飞行器前下方某处B在远距离导引段，“神舟十号”应在距“天宫一号”目标飞行器后下方某处C在组合体飞行段，“神舟十号”与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9 km/sD分离后，“天宫一号”变轨升高至飞行轨道运行时，其速度比在交会对接轨道时大【解析】在远距离导引段，“神舟十号”位于“天宫一号”的后下方的低轨道上飞行，通过适当加速，“神舟十号”向高处跃升，并追上“天宫一号”与之完成对
8、接，A错，B对；“神舟十号”与“天宫一号”组合体在地球上空数百公里的轨道上运动，线速度小于第一宇宙速度7.9 km/s，C对；分离后，“天宫一号”上升至较高轨道上运动，线速度变小，D错【答案】BC7(2013浙江高考)如图4所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是()图4A地球对一颗卫星的引力大小为B一颗卫星对地球的引力大小为C两颗卫星之间的引力大小为D三颗卫星对地球引力的合力大小为【解析】地球对一颗卫星的引力，利用万有引力公式计算，两个质点间的距离为r，地球与一颗卫星间的引力大小为，A项错误，B项正确；由几何知识可得，两颗卫
9、星之间的距离为r，两颗卫星之间利用万有引力定律可得引力大小为，C项正确；三颗卫星对地球的引力大小相等，方向在同一平面内，相邻两个力夹角为120，所以三颗卫星对地球引力的合力等于零，D项错误【答案】BC8(2015保定高一检测)两颗人造地球卫星质量之比是12，轨道半径之比是31，则下述说法中，正确的是()A它们的周期之比是1B它们的线速度之比是1C它们的向心加速度之比是19D它们的向心力之比是19【解析】人造卫星绕地球转动时万有引力提供向心力，即Gmanmmr，解得anG，v，T2，故两颗人造卫星的周期之比T1T21，线速度之比v1v21，向心加速度之比an1an219，向心力之比F1F2m1a
10、n1m2an2118，故B、C对，A、D错【答案】BC92013年12月10日21时20分，“嫦娥三号”发动机成功点火，开始实施变轨控制，由距月面平均高度100 km的环月轨道成功进入近月点高度15 km、远月点高度100 km的椭圆轨道关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是()图5A“嫦娥三号”的发射速度大于7.9 km/sB“嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期C“嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运动的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度D“嫦娥三号”变轨前需要先点火加速【解析】7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度，要想往月球发射人造卫星，发射速度必须大于7.9 km
11、/s，A对；“嫦娥三号”距月面越近运行周期越小，B对；飞船变轨前沿圆轨道运动时只有万有引力产生加速度，变轨后通过椭圆轨道远月点时也是只有万有引力产生加速度，所以两种情况下的加速度相等，C错；“嫦娥三号”变轨前需要先点火减速，才能做近心运动，D错【答案】AB10在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图6所示下列说法正确的是()图6A宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间B若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，小球将继续做匀速圆周运动C宇航员将不受地球的引力作用D宇航员对“地面”的压力等于零
12、【解析】7.9 km/s是发射卫星的最小速度，也是卫星环绕地球运行的最大速度，可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于7.9 km/s，故A错误；若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即Gm，故选项B正确；在太空中，宇航员也要受到地球引力的作用，选项C错；在宇宙飞船中，宇航员处于完全失重状态，故选项D正确【答案】BD二、填空题(本题共 3 个小题，共 18 分)11(6分)我国已启动月球探测计划“嫦娥工程”图为“嫦娥一号”月球探测器飞行路线示意图图7(1)在探测器飞离地球的过程中，地球对
13、它的引力_(选填“增大”“减小”或“不变”)(2)已知月球与地球质量之比为M月M地181.当探测器飞至月地连线上某点P时，月球与地球对它的引力恰好抵消，此时P到月球球心与到地球球心的距离之比为_(3)结合图中信息，通过推理，可以得出的结论是()探测器飞离地球时速度方向指向月球探测器经过多次轨道修正，进入预定绕月轨道探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道ABCD【解析】(1)根据万有引力定律FG，可知当距离增大时，引力减小(2)根据万有引力定律及题意得GG，又因M月M地181，解得r月r地19.(3)由探测器的飞行路线可以看出：探测器
14、飞离地球时指向月球的前方，当到达月球轨道时与月球“相遇”，错误；探测器经多次轨道修正后，才进入预定绕月轨道，正确；探测器绕地球的旋转方向为逆时针方向，绕月球的旋转方向为顺时针方向，错误；探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直到到达预定轨道，正确【答案】(1)减小(2)1:9(3)D12(4分)某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，物体射程为60 m，则在该星球上，从同样的高度，以同样的初速度平抛同一物体，则星球表面的重力加速度为_m/s2，在星球表面，物体的水平射程为_m(g地10 m/s2)【解析】星球表面重力加速度g，设地球表面重力加速度为g0，则92236，所以g36g0360 m/s2；平抛运动水平射程xv0tv0，所以，x060 m，所以x10 m.【答案】3601013(8分)(2013天津高考)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段已经完成设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a_ ，线速度v_.【解析】根据万有引力定律和牛顿第二定律解决问题根据万有引力提供向心
