郑州市高考物理一轮复习17 万有引力定律与航天I卷文档格式.docx

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B.3倍 

C.27倍 

D.9倍 

3.（2分）（2020·

漳州模拟）我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳”出，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回器。

d点为轨迹最高点，离地面高h，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。

则返回器（）

A.在d点处于超重状态 

B.从a点到e点速度越来越小 

C.在d点时的加速度大小为

D.在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度 

4.（2分）（2018高一下·

广东期中）在轨道上运行的多颗地球同步卫星，它们的（）

A.线速度大小不相等 

B.轨道距离地面的高度相等 

C.线速度一定大于第一宇宙速度 

D.线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 

5.（2分）（2017·

苏州模拟）请阅读短文，完成第

（1）～（3）题．

2016年10月17日7时30分，长征二号运载火箭点火起飞，将神舟十一号载人飞船发射升空．神舟十一号飞船承担着构建独立自主空间站的核心任务，与天宫二号顺利对接后，首次实现我国航天员中期在轨驻留任务，开展了一批体现科学前沿的空间科学与应用任务，标志着我国载人航天工程取得了新的重大进展．

（1）

神舟十一号围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用．发现万有引力定律的物理学家是（）

A.开普勒 

B.牛顿 

C.伽利略 

D.麦克斯韦 

（2）

关于发射神舟十一号载人飞船的速度，下列说法正确的是（）

A.等于第一宇宙速度 

B.等于第二宇宙速度 

C.介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 

D.介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间 

（3）

关于失重现象，下列说法中正确的是（）

A.失重就是物体所受重力减少 

B.长征二号运载火箭点火起飞时，处于失重状态 

C.航天员在返回地面前，处于失重状态 

D.天宫二号在轨运行时，处于失重状态 

6.（2分）（2016高二上·

静海开学考）对于环绕地球做圆周运动的卫星说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（）

A.

B.

C.

D.

7.（2分）（2015高一下·

建湖期中）理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用．下面对于开普勒第三定律的公式

=K，下列说法正确的是（）

A.公式只适用于轨道是椭圆的运动

B.式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等

C.式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关

D.若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离

8.（2分）（2015高一下·

汕头期中）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（）

=

=（）

2 

9.（2分）因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。

假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的1/k倍，半径为地球半径的1/q倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）

A.q/k倍 

B.k/q倍 

C.q2/k倍 

D.k2/q倍 

二、多选题（共8题；

共24分）

10.（3分）（2018高一下·

灵璧期中）如图所示，是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星，下列说法正确的是（）

A.根据v＝

，可知vA＜vB＜vC 

B.根据万有引力定律，可知FA＞FB＞FC 

C.角速度ωA＞ωB＞ωC 

D.向心加速度aA＞aB＞aC 

11.（3分）按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程。

已在2013年以前完成。

假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。

下列判断正确的是（）

A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率

B.飞船在A点处点火变轨时，速度增大 

C.飞船从A到B运行的过程中加速度增大 

D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间

12.（3分）一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比（假设此时的引力仍适用万有引力定律）（）

A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍 

B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍 

C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍 

D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 

13.（3分）某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星（）

A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间 

B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间 

C.a到b的时间tab<

D.c到d的时间tcd>

14.（3分）（2020·

莆田模拟）2020年2月，北斗卫星导航系统第41、49、50和51颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作，正式入网工作。

其中第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球 

同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2×

107m，运行周期等于地球的自转周期24小时。

第50和51颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为12小时。

已知引力常量G=6.67×

l0-11Nm2/kg2，倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。

下列说法正确是（）

A.根据题目数据可估算出地球的质量 

B.中圆地球轨道卫星的轨道半径约为2.1×

107m 

C.在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的 

D.倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小 

15.（3分）（2017高一下·

银川期中）2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有（）

A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度 

B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能 

C.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 

D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 

16.（3分）（2018高一下·

玉溪期中）今年的两会期间，中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说，预计今年三季度发射的天宫二号，将搭载全球第一台冷原子钟，利用太空微重力条件，稳定度高达10的负16次方。

超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术……。

我国的航天技术突飞猛进，前期做了分步走的大量工作。

在2013年6月10日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球”.若已知地球的半径为6400km，地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2，下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是（）

A.“水球”的形成是因为太空中没有重力 

B.“水球”受重力作用其重力加速度大于5m/s2 

C.“天空一号”运行速度小于7.9km/s 

D.“天宫一号”的运行周期约为1.5h 

17.（3分）（2017高一下·

吕梁期中）载人飞船从发射、进入轨道、加速变轨，最后进入圆形轨道稳定运行．如图是载人飞船正在加速变轨的过程，如下相关的说法中，正确的是（）

A.进入高轨道后的周期比低轨道的周期大 

B.进入高轨道后的速率比低轨道的速率小 

C.进入高轨道后，飞船的加速度变小 

D.飞船在圆形轨道运行时，宇航员处于超重状态 

三、综合题（共4题；

共40分）

18.（10分）（2018高一下·

钢城期中）已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：

同步卫星绕地心做圆周运动，由

，得：

M＝

（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由.如不正确，请给出正确的解法和结果.

（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果.

19.（10分）（2017高二上·

黑龙江开学考）宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h．已知该星球的半径为R，且物体只受该星球引力作用．

求该星球表面的重力加速度；

如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期．

20.（10分）（2018高一下·

定远期中）我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日在西昌卫星发生中心发射升空，并于2010年10月6日上午被月球捕获，成功进入环月轨道．假设“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为T，月球的半径为R，月球表面的重力加速度g月，引力常量为G，求：

（1）月球质量；

（2）探月卫星“嫦娥二号”离月球表面的高度；

（3）探月卫星“嫦娥二号”的运行速度．

21.（10分）（2018高一下·

应县期中）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）该星球表面的重力加速度g′。

（2）该星球的第一宇宙速度v。

（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。

参考答案

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

5-2、

5-3、

6-1、

7-1、

8-1、

9-1、

10-1、

11-1、

12-1、

13-1、

14-1、

15-1、

16-1、

17-1、

18-1、

18-2、

19-1、

19-2、

20-1、

20-2、

20-3、

21-1、

21-2、

21-3、