高考物理一轮复习 专题5-7 航天和宇宙探测千题精练.doc
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1、1 / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 5-75-7 航天和宇宙探测千航天和宇宙探测千题精练题精练一选择题1.(2018 成都一诊)2016 年 8 月 16 日,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号” ,该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速量子通信,初步构建量子通信网络。 “墨子号”卫星的质量为 m(约 64okg) ,运行在高度为h(约 500km)的极地轨道上,假定该卫星的轨道是圆,地球表面的重力加速度为 g,地球半径为 R。则关于运行在轨道上的该卫星,下列说法正确的是A运行的速度大小为gRB运行的向心加速度大小为 gC
2、运行的周期为 2Rh gD运行的动能为22mgR Rh【参考答案】D【命题意图】本题考查万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律、动能及其相关的知识点。【名师解析】由万有引力等于向心力,G=m,在地球表面,万有引力等于重力,G=mg,联立解得卫星运行的速度:v=,选项 A 错误;根据牛顿第二定律,由万有引力等于向心力,G=ma,G=mg,联立解得向心加速度 a=,选项 B 错误;由2 / 14万有引力等于向心力,G=m(R+h)()2,在地球表面,万有引力等于重力,G=mg,联立解得卫星运行的周期:T=2,选项 C 错误;卫星运行的动能Ek=mv2=,选项 D 正确。2MmRh2v Rh2Mm
3、 R2gR Rh2MmRh2Mm R22gRRh2MmRh2 T2Mm R32Rh gR1 222mgR Rh2(2018 江西赣中南五校联考)如图所示,a、b 两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是A.a 的周期小于 b 的周期B.a 的动能大于 b 的动能C.a 的势能小于 b 的势能D.a 的加速度大于 b 的加速度【参考答案】.AD【命题意图】本题考查万有引力定律、卫星的运动及其相关的知识点,意在考查学生对人造卫星的加速度、周期和轨道的关系理解和运用相关知识解决实际问题的能力。3 (2018 江苏淮安宿迁质检)2017 年 4 月,我国第一艘货运
4、飞船天舟一号顺利升空,随后与天宫二号交会对接假设天舟一号从 B 点发射经过椭圆轨道运动到天宫二号的圆轨道上完成交会,如图所示已知天宫二号的轨道半径为 r,天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为 T,A、B 两点分别为椭圆轨道的远地点和近地点,地球半径为 R,引力常量为 G则 A天宫二号的运行速度小于 7.9km/s3 / 14B天舟一号的发射速度大于 11.2km/sC根据题中信息可以求出地球的质量D天舟一号在 A 点的速度大于天宫二号的运行速度【参考答案】AC4.(2018 南宁高三摸底考试)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导轨系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳
5、斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计 2020 年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知 a、b、c 三颗卫星均做圆周运动,a 是地球同步卫星,则( )A卫星 a 的角速度小于 c 的角速度B卫星 a 的加速度大于 b 的加速度C卫星 a 的运行速度大于第一宇宙速度D卫星 b 的周期等于 24 h【参考答案】AD【命题意图】 本题考查万有引力定律和卫星的运动、第一宇宙速度及其相关的知识点。4 / 14可得周期 T=2,而卫星 a 的轨道半径与卫星 b 的轨道半径相等,所以卫星 b的周期等于同步卫星的运行周期,即
6、等于地球自转周期 24h,选项 D 正确。3r GM5.(2018 天星金考卷)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是( )A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功,引力势能一定减小C由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【参考答案】BD【命题意图】本题考查卫星的运动,功能关系及其相关的知识点。5 / 146(2016河北省保定高三月考)2014 年 10 月 24 日,“嫦娥五号”飞行试验器在西昌
7、卫星发射中心发射升空,并在 8 天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层,依靠大气升力再次冲出大气层,降低速度后再进入大气层,如图所示,虚线为大气层的边界。已知地球半径为 R,地心到 d 点距离为 r,地球表面重力加速度为 g。下列说法正确的是( )A飞行试验器在 b 点处于完全失重状态B飞行试验器在 d 点的加速度小于gR2 r2C飞行试验器在 a 点速率大于在 c 点的速率D飞行试验器在 c 点速率大于在 e 点的速率【参考答案】C 【名师解析】飞行试验器沿 ab 轨迹做曲线运动,曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧,所以在 b 点合力方向即加速度方
8、向向上,因此飞行试验器在 b 点处于超重状态,故 A 错误;在 d 点,飞行试验器的加速度 a,又因为GMgR2,解得 ag,故 B 错误;飞行试验器从 a 点到 c 点,万有引力做功为零,阻力做负功,速度减小,从 c 点到 e 点,没有空气阻力,机械能守恒,则c 点速率和 e 点速率相等,故 C 正确,D 错误。7(2016辽宁五校联考)中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法正确的是( )A飞船在轨道上运动时,在 P 点的速度大于在 Q 点的速度6 / 14B飞船在轨道上运动时,
9、在 P 点的速度大于在轨道上运动时在 P 点的速度C飞船在轨道上运动到 P 点时的加速度等于飞船在轨道上运动到 P 点时的加速度D若轨道贴近火星表面,测出飞船在轨道上运动的周期,就可以推知火星的密度【参考答案】ACD 8.小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做圆周运动,其轨道半径为月球半径的 3 倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接,登月器快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为 R,不考虑月球自转的
10、影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )A4.7 B3.6R gC1.7 D1.4R g【参考答案】A设登月器在小椭圆轨道运行的周期为 T1,航天站在大圆轨道运行的周期为T2。对登月器和航天站依据开普勒第三定律分别有 为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接,登月器可以在月球表面逗留的时间 t 应满足7 / 14tnT2T1 (其中,n1、2、3、)联立得 t6n 4 (其中,n1、2、3、)当 n1 时,登月器可以在月球上停留的时间最短,即 t4.7,故 A 正确。9(2015永州三模,19)如图所示,两星球相距为 L,质量比为mAmB19,两星球半径远小于 L。从星球
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