高三物理单元过关检测题(万有引力)12010届高三物理单元过关测试题(万有引力部分)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。注意事项:1、答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考试号、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上。2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能将答案答在试卷上。3、考试结束后,将答题卡和答题纸一并交回。第Ⅰ卷(选择题共48分)一、本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,选错、多选或不选的得0分。W1、(09年上海物理)牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据,运用严密的逻辑推理,建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中,牛顿()A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实,得出物体受地球的引力与其质量成正比,即Fm的结论C.根据Fm和牛顿第三定律,分析了地月间的引力关系,进而得出Fm1m2D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小2、(09年广东物理)发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,如图这样选址的优点是,在赤道附近()A.地球的引力较大B.地球自转线速度较大C.重力加速度较大D.地球自转角速度较大3、(09年江苏物理)英国《新科学家(NewScientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径R约45km,质量M和半径R的关系满足22McRG(其中c为光速,G为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为()A.8210m/sB.10210m/s高三物理单元过关检测题(万有引力)2C.12210m/sD.14210m/s4、(09年海南物理)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2T,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1g、2g,则()A.4/31122gTgTB.4/31221gTgTD.21122gTgTD.21221gTgT5、(09年重庆卷)据报道,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km,运动速率分别为v1和v2,那么v1和v2的比值为(月球半径取1700Km)A.1918B.1918C,1819D.18196、(09年浙江卷)在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的7107.2倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是()A.太阳引力远大于月球引力B.太阳引力与月球引力相差不大C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异7、“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。假设目前由美国等国家研制的“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。下列关于该“空间站”的说法正确的有()A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B.运行的速度等于同步卫星运行速度的10倍C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动D.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮或静止高三物理单元过关检测题(万有引力)3地球停泊轨道发射轨道8、土星的卫星众多,其中土卫五和土卫六的半径之比为65RR,质量之比为65mm,围绕土星作圆周运动的半径之比为65rr,下列判断正确的是()A.土卫五和土卫六的公转周期之比为2365rrB.土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为25656rrmmC.土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为25665RRmmD.土卫五和土卫六的公转速度之比为2156rr9、我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,以后卫星在P点经过几次“刹车制动”最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动,则下面说法正确的是()A.若停泊轨道距地球表面600km,地球的自转周期为T,则卫星在停泊轨道上圆周运动的周期很接近于TB.若1T、2T、3T分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ的周期,则1T2T3TC.若1a、2a、3a分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度,则1a2a3aD.若地球表面的重力加速度为g,则卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动的向心加速度很接近于g6110、美国“新地平线”号探测器,已于美国东部时间2006年1月17日借助“宇宙神-5”火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空,开始长达9年的飞向冥王星的太空之旅.拥有3级发动机的“宇宙神-5”重型火箭以惊人的速度把“新地平线”号送离地球,这个冥王星探测器因此将成为人类有史以来发射的速度最高的飞行器,关于这一速度的数值,下列选项中最合理的是()A.43.2410km/hB.43.9610km/h高三物理单元过关检测题(万有引力)4C.44.2210km/hD.45.7610km/h11、如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,在引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0.下列结论正确的是()A.导弹在C点的速度大于GMRhB.导弹在C点的加速度等于2()GMRhC.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点D.导弹从A点运动到B点的时间一定小于T012、我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站.如图所示,关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近,并将与空间站在B处对接,已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,下列说法中正确的是()A.图中航天飞机正加速飞向B处B.航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C.根据题中条件可以算出月球质量D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小第Ⅱ卷(非选择题共52分)注意事项:1.用钢笔或圆珠笔把答案填写在答题纸上。2.答题前将密封线内的项目填写清楚。二、本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13、(09年北京卷)已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。ABChR地球高三物理单元过关检测题(万有引力)5MN14、2007年10月24日,中国首颗探月卫星“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心发射升空,11月26日,中国第一幅月图完美亮相,中国首次月球探测工程取得圆满成功.我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球.假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:(1)月球表面的重力加速度/g;(2)小球落在斜面上时的动能;(3)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.15、某球形天体的密度为ρ0,引力常量为G.(1)证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关.(球的体积公式为343VR,其中R为球半径)(2)若球形天体的半径为R,自转的角速度为002G,表面周围空间充满厚度2Rd(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=0419的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.高三物理单元过关检测题(万有引力)616、太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统.它们运行的原理可以理解为,质量为M的恒星和质量为m的行星(Mm),在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着.如图所示,我们可认为行星在以某一定点C为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动(图中没有表示出恒星).设万有引力常量为G,恒星和行星的大小可忽略不计.(1)恒星与点C间的距离是多少?(2)试在图中粗略画出恒星运动的轨道和位置;(3)计算恒星的运行速率v.17、图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.“嫦娥一号”进入月球轨道后,在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.(1)若已知月球半径为R月,月球表面的重力加速度为g月,则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少?(2)若已知R月=41R地,g月=61g地,则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍?行星mCa中段轨道修正误差发射进入奔月轨道进入月球轨道制动开始