《2019年高考物理 第一篇 选择题拿满分必须夯实的14种热考题型 专题08 万有引力定律与航天题型抢分卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理 第一篇 选择题拿满分必须夯实的14种热考题型 专题08 万有引力定律与航天题型抢分卷（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019年高考物理 第一篇 选择题拿满分必须夯实的14种热考题型 专题08 万有引力定律与航天题型抢分卷专题08万有引力定律与航天考法分析和解题技法热门考法考法1万有引力定律的理解及计算考法2天体运行规律及应用考法3卫星、航天器的变轨问题解题技法技法1理解万有引力定律并能运用解决相关物理问题；技法2天体运行规律及应用问题主要涉及：（1）天体质量和天体密度的估算；（2）人造卫星、天体运行规律。技法3理解卫星、航天器的变轨原理。在运行中的变轨有两种情况：离心运动和向心运动。二、真题再现考例1(2018全国III卷，T15)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16
2、倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为()A.2:1B.4:1C.8:1D.16:1【答案】C【考法】万有引力定律的理解及计算或开普勒第三定律。考例2(2018全国II卷,T16)2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为()A.B.C.D.【答案】C【解析】设脉冲星值量为M，密度为，根据天体运动规律知：，代入可得：，故C正确。【考法】天体运行规律及应用：求天体密度。考例3(2017课标卷，T14)20
3、17年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的()A周期变大B速率变大C动能变大D向心加速度变大【答案】C【考法】卫星、航天器的变轨问题。三、试题预测预测1如图所示，有一个质量为M，半径为R，密度均匀的大球体从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)()AGB0C.4GDG【答案】D【解析】若将挖去的小球体用原材料补回，可知剩余部分对m的吸引力等于完整大球体
4、对m的吸引力与挖去小球体对m的吸引力之差，挖去的小球体球心与m重合，对m的万有引力为零，则剩余部分对m的万有引力等于完整大球体对m的万有引力；以大球体球心为中心分离出半径为的球，易知其质量为M，则剩余均匀球壳对m的万有引力为零，故剩余部分对m的万有引力等于分离出的球对其的万有引力，根据万有引力定律，FG，故D正确运用“填补法”解题的关键是紧扣万有引力定律的适用条件，先填补后运算，运用“填补法”解题主要体现了等效思想.【考法】万有引力定律的理解及计算。预测2双星运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星体绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得
5、两星体的轨道半径之和为l1，轨道半径之差为l2，a星体轨道半径大于b星体轨道半径，a星体的质量为m1，引力常量为G，则b星体的周期为()A.BC.D【答案】A【考法】天体运行规律及应用：双星问题。预测3随着人类科技的发展，我们已能够成功发射宇宙飞船去探知未知星球如图所示为某飞船发射到某星球的简要轨道示意图，该飞船从地面发射后奔向某星球后，先在其圆形轨道上运行，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上离星球最近的点则下列说法正确的是()A在P点时飞船需突然加速才能由轨道进入轨道B在P点时飞船需突然减速才能由轨道进入轨道C飞船在轨道上由P到Q的过程中速率不断增大D飞船通过圆形轨道和椭圆轨道上的P点
6、时加速度相同【答案】BCD【考法】卫星、航天器的变轨问题。跟踪速练1.(2018全国I卷，T20)（多选）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，根据科学家们复原的过程，在两颗中星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子()A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度【答案】BC【解析】双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得：，r1+r2=r=40km，联立解得：(m1
7、+m2)=(2f)2Gr3，B正确、A错误；由v1=r1=2fr1，v2=r2=2fr2，联立解得：v1+v2=2fr，C正确；不能得出各自自转的角速度，D错误。2(2018山东济南一中上学期期中)（多选）在未来的“星际穿越”中，某航天员降落在一颗不知名的行星表面上该航天员从高hL处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的距离是L，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是()A该星球的质量MB该星球的质量MC该星球的第一宇宙速度vv0D该星球的第一宇宙速度vv0【答案】AC3.(2018山东潍坊高三上学期期中)（多选）2017年8月16日凌晨，中国量子卫星“墨
8、子”在酒泉卫星发射中心成功发射，目前“墨子”已进入离地面高度为h的极地预定轨道(轨道可视为圆轨道)，如图所示若“墨子”从北纬30的正上方按图示方向第一次运行至南纬60正上方，所用时间为t，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转，由以上条件可知()A地球的质量为B卫星运行的角速度为C卫星运行的线速度为D卫星运行的线速度为【答案】BD【解析】在地球表面Mg，M，A错；第一次运行至南纬60历时t，而T，所以，B对；v(Rh)，C错，D对4(2018华中师大第一附中高三上学期期中)（多选）已知甲、乙两行星的半径之比为21，环绕甲、乙两行星表面运行的两卫星周期之比为41，
9、则下列结论中正确的是()A甲、乙两行星表面卫星的动能之比为14B甲、乙两行星表面卫星的角速度之比为14C甲、乙两行星的质量之比为12D甲、乙两行星的第一宇宙速度之比为21【答案】BC【解析】由mr2得，v，Ekmv2，T2，代入数据得M甲M乙12，甲乙14，v甲v乙12，卫星质量关系不知，不能比较动能大小5(2018江苏泰州高三上学期期中)（多选）2016年10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接，此时天宫二号绕地飞行一圈时间为92.5min，而地球同步卫星绕地球一圈时间为24h，根据此两组数据我们能求出的是()A天宫二号与地球同步卫星受到的地球引力之
10、比B天宫二号与地球同步卫星的离地高度之比C天宫二号与地球同步卫星的线速度之比D天宫二号与地球同步卫星的加速度之比【答案】CD6(2018安徽师大附中高三上学期期中)（多选）登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星的公转视为匀速圆周运动忽略行星自转影响，火星和地球相比()行星半径/m质量/kg公转轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A.火星的“第一宇宙速度”约为地球的第一宇宙速度的0.45倍B火星的“第一宇宙速度”约为地球的第一宇宙速度的1.4倍C火星公转的向心加速度约为地球公转的向心加
11、速度的0.43倍D火星公转的向心加速度约为地球公转的向心加速度的0.28倍【答案】BC【解析】根据第一宇宙速度公式v(M指中心天体太阳的质量)，1.4，故A错误，B正确根据向心加速度公式a(M指中心天体太阳的质量)，()20.43，故C正确，D错误7.(2018山东泰安高三上学期期中)（多选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步椭圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点轨道3到地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g.以下说法正确的是()A卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能B卫星在轨
12、道3上的周期小于在轨道2上的周期C卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于它在轨道3上经过P时的速度D卫星在轨道3上的线速度为vR【答案】AD8(2018山东临沂高三上学期期中)据报道，2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星(这4颗卫星均绕地球做匀速圆周运动)，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测设海陆雷达卫星的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是()A在相同时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等B海陆雷达卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比等于海洋动力环境卫星做匀
13、速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比C海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星角速度之比为n1D海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星周期之比为1n【答案】B9.(2018河北定州中学摸底)双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且k(k<1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则A、B组成的双星系统周期理论值T0及C的质量分别为()A2，mB2，mC2，mD2，m【答案】D【解析】由题意知，A、B的运动周期相同，设轨道半径分别
14、为r1、r2，对A有，m2r1，对B有，mr2，且r1r2L，解得T02；有C存在时，设C的质量为M，A、B与C之间的距离r1r2，则mr1，mr2，解得T，k得Mm.10(2017课标卷，T19)（多选）如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中()A从P到M所用的时间等于B从Q到N阶段，机械能逐渐变大C从P到Q阶段，速率逐渐变小D从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功【答案】CD11(2017北京卷，T17)利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地
15、球质量的是()A地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离【答案】D【解析】A能：根据Gmg可知，已知地球的半径及重力加速度可计算出地球的质量B能：根据G及v可知，已知人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期可计算出地球的质量C能：根据Gmr可知，已知月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离，可计算出地球的质量D不能：已知地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离只能求出太阳的质量，不能求出地球的质量12(2017江苏卷，T6)（多选）“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其()A角速度小于地球自转角速度B线速度小于第一宇宙速度C周期小于地球自转周期D向心加速度小于地面的重力加速度【答案】BCD【解析】C对：由m(Rh)知，周期T与轨道半径的关系为k(恒量)，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，但同步卫星的轨道半径大于“天
