高考物理复习专题05万有引力与航天培优押题预测卷B卷

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专题05 万有引力与航天培优押题预测卷B卷

一、选择题（在每小题给出的4个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确） 1．2018年10月10日，我国成功发射了第32颗北斗导航卫星，该卫星的轨道半径为36000km， 7月29日又以“一箭双星”的方式成功发射了第33、34颗北斗导航卫星，这两颗卫星的轨道半径均为21500km。下列说法正确的是（ ）

A． 这三颗卫星的发射速度均小于7.9km/s

B． 第32颗卫星在轨道上运行时的速率比第33颗的大 C． 第32颗卫星与第33颗卫星加速度大小之比

D． 第32颗卫星与第33颗卫星的运动周期之比为【答案】C

卫星加速度大小之比，故C正确；根据万有引力提向心力：，解得：，第32

颗卫星与第33颗卫星的运动周期之比为，故D错误。所以C正确，ABD错误。

2．假设人类登上火星后，在火星上进行了如下实验：在固定的半径为r的竖直光滑圆轨道内部，一小球恰好能做完整的圆周运动，小球在最高点的速度大小为v，如图所示。若已知火星的半径为R，引力常量为G，则火星的质量为( )

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A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】设小球的质量为m，火星的质量为M，因小球在最高点恰好完成圆周运动，设最高点时小球速度

为v，由牛顿第二定律得：，解得：，对于任一月球表面的物体，万有引力等于其重力，

即：，则有：，故选C。

3．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则（ ）

A． B．

C． 【答案】B

D．

【解析】人造卫星在地球的引力的作用下绕地球做圆周运动，则有；忽略地球的自转，

则有；解得，故，故选：B。

4．有a、 b、c、d四颗地球卫星： a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是( )

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A． a的向心加速度等于重力加速度g

B． 把a直接发射到b运行的轨道上，其发射速度大于第一宇宙速度 C． b在相同时间内转过的弧长最长 D． d的运动周期有可能是20h 【答案】C

【解析】A、地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大.

由牛顿第二定律得：，解得：，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的

向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g；故A错误.

B、第一宇宙速度是发射近地卫星的发射速度，故把a发射到b上的速度等于第一宇宙速度；故B错误.

C、由牛顿第二定律得：，解得：，卫星的轨道半径越大，速度越小，所以b的半径最

小速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，ac转动周期相同，a的半径小，故a自转的线速度小于c的线速度，所以abcd中，b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长；故C正确.

故选C.

5．暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学革命.为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(rad),引力常量为G,则下列说法正确的是( )

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A． “悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 B． “悟空”的线速度大于第一宇宙速度 C． “悟空”的环绕周期为

D． “悟空”的质量为【答案】A

【解析】据万有引力提供向心力得，则半径小的加速度大，则“悟空”的向心加速度大于地球同步

卫星的向心加速度，A正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，则“悟空”的线速度不会大于第一宇宙速

度，B错误；运动的角速度为，则周期，C错误；“悟空”为绕行天体，根据，

可知其质量相互抵消，不能测量其质量，D错误．

6．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a,假设月球绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r1,向心加速度为a1。已知引力常量为G,地球半径为R。下列说法中正确的是( )

A． 地球质量M= B． 地球密度为

C． 地球的第一宇宙速度为【答案】B

D． 向心加速度之比=

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