2022高考物理二轮复习第1部分专题2力与曲线运动第2讲万有引力与航天限时检测含解析.doc
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1、第2讲万有引力与航天 限时45分钟;总分值70分选择题(每题5分,共70分)1(2022北京理综)2022年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星A入轨后可以位于北京正上方B入轨后的速度大于第一宇宙速度C发射速度大于第二宇宙速度D假设发射到近地圆轨道所需能量较少解析同步卫星只能位于赤道正上方,A项错误;由知,卫星的轨道半径越大,卫星做匀速圆周运动的线速度越小,因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度),B项错误;同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,C项错误;假设发射到近地圆轨道,所需发射速度较小,所需能量较小,D项
2、正确。答案D2(2022天津理综)2022年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球反面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹。月球的质量为M、半径为R,探测器的质量为m,引力常量为G,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时,探测器的图228A周期为 B动能为C角速度为 D向心加速度为解析嫦娥四号探测器环绕月球做匀速圆周运动时,万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,有m2rmmrma,解得、v、T、a,那么嫦娥四号探测器的动能为Ekmv2,由以上可知A正确,BCD错误。答案A3(2022合肥质量检测)2022年软科世界一流学科排名中北
3、京航空航天大学的航空航天工程在本学科中排名世界第一。假设北京航空航天大学的学生王华乘坐宇宙飞船,去探知未知天体X星,测得飞船绕X星外表附近做圆周运动的周期为T,飞船降落到X星外表后,王华将小球以初速度v0竖直向上抛出,测得小球经t时间落回手中,X星外表是真空,X星可视为质量分布均匀的球体,忽略X星的自转,那么AX星的半径为 BX星的半径为CX星的质量为 DX星的质量为解析设X星的质量为M,半径为R,外表的重力加速度大小为g0,由万有引力F提供向心力,那么Fm2R,Fmg0,小球做竖直上抛运动,那么v0g0,解得R,B正确,A错误;由万有引力定律得FG,得M,C、D均错误。答案B4(2022北京
4、卷)假设想检验“使月球绕地球运动的力与“使苹果落地的力遵循同样的规律,在月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证A地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C自由落体在月球外表的加速度约为地球外表的1/6D苹果在月球外表受到的引力约为在地球外表的1/60解析假设想检验“使月球绕地球运动的力与“使苹果落地的力遵循同样的规律万有引力定律,那么应满足Gma,即加速度a与距离r的平方成反比,由题中数据知,选项B正确,其余选项错误。答案B5(2022河南七校高三联考)将地球和水星绕太阳的运转看成两个不同的匀速圆周运动,太阳为匀速圆周运动的中心
5、。地球和太阳的连线与地球和水星的连线的夹角叫做地球对水星的观察视角,如图229所示。地球对水星的最大观察视角为,那么以下说法正确的选项是图229A地球与水星的周期之比为B地球与水星的角速度之比为C地球与水星的线速度之比为D地球与水星的向心加速度之比为sin4 解析设水星、地球运行的轨道半径分别为R水和R地,根据几何关系可知sin ,根据开普勒第三定律有,联立解得地球与水星的周期之比为,故A错误;由得地球与水星的角速度之比为,故B错误;地球与水星的线速度之比为,故C正确;地球与水星的向心加速度之比为sin2 ,D错误。答案C6(2022湖北调研)2022年12月12日16时45分,嫦娥四号探测器
6、到达月球附近,被月球捕获,进入近月点离月球外表约100公里的环月轨道做周期为T的匀速圆周运动,比嫦娥一号的200公里环月圆轨道低100公里。月球相对嫦娥四号的张角为,如图2210所示,引力常量为G,以下说法正确的选项是图2210A嫦娥一号与嫦娥四号的绕月运行速度之比为12B嫦娥四号在进入环月轨道前应减速C嫦娥四号在奔月过程中的速度大于地球的第二宇宙速度D月球的平均密度为解析嫦娥四号在进入环月轨道前应减速做向心运动,由此可进入环月轨道,故B正确;嫦娥四号在奔月过程中,始终在地球的引力作用下运动,速度应小于地球的第二宇宙速度,故C错误;由于不知道月球半径的具体值,根据m可知不能求出嫦娥一号与嫦娥四
7、号的绕月运行速度之比,故A错误;对于嫦娥四号,根据万有引力提供向心力得,Gmr1,那么M,由几何关系有Rr1sin ,那么月球的平均密度为,故D错误。答案B7假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4 200 km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6 400 km,地球同步卫星距地面高为36 000 km,宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运动,每当两者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站,某时刻两者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为A4次 B6次C7次 D8次解析根据圆周运动的规律,分析一昼夜同步卫星与宇宙飞船相
8、距最近的次数,即卫星发射信号的次数,也为接收站接收到的信号次数,设宇宙飞船的周期为T,由mr,得T2,那么()3,解得T3 h。设两者由相隔最远至第一次相隔最近的时间为t1,有()t1,解得t1h。再设两者相邻两次相距最近的时间间隔为t2,有()t22,解得t2 h。由n6.5知,接收站接收信号的次数为7次。答案C8(多项选择)(2022张家口期末)宇航员站在某一星球上,将一个小球距离星球外表h高度处由静止释放使其做自由落体运动,经过t时间后小球到达星球外表,该星球的半径为R,引力常量为G,那么以下选项正确的选项是A该星球的质量为B该星球外表的重力加速度为C该星球外表的第一宇宙速度为D该星球的
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