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1专题5万有引力与航天2019年高三期末、一模物理试题分项解析一．选择题1．（2019江苏泰州12月联考）中国计划2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。如图所示是北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星(离地高度约21000km)及其它轨道卫星共35颗组成。则（）A．静止轨道卫星指相对地表静止，其可定位在北京正上空B．中地球轨道卫星比同步卫星卫星速度慢C．中地球轨道卫星周期大于24小时D．静止轨道卫星的发射速度大于第一宇宙速度2.（2019浙江模拟）2017年4月22日，我国首艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室完成交会对接。若飞船绕地心做匀速圆周运动，距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为下列说法正确的是A.根据题中条件可以估算飞船的质量B.天舟一号飞船内的货物处于平衡状态C.飞船在圆轨道上运行的加速度为D.飞船在圆轨道上运行的速度大小为3（2019北京顺义九中质检）在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星、、，它们的轨道半径分别为、、，且，其中为同步卫星，若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等，则2A.相同的时间内，通过的路程最大B.三颗卫星中，的质量最大C.三颗卫星中，的速度最大D.绕地球运动的周期小于24小时4.（2019北京顺义九中质检）利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是A.地球的半径及重力加速度不考虑地球自转B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离5.（2019贵州铜仁一中期末）已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为则地球的自转周期为A.B.C.D.6.(2018·苏锡常镇四市一调)如图5所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的5颗同步轨道卫星、分布于b类型轨道的3颗倾斜轨道卫星(与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°)和分布于c类型轨道的27颗中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动，预计2020年全部建成。下列说法正确的是()图5A.a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态B.a类型轨道上的卫星运行速率等于b类型卫星的速率C.b类型轨道上的卫星也与地球保持相对静止D.三类卫星相比，c类卫星的向心加速度最大37．(2018·江苏苏州市高三第一次模拟)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度(远小于行星半径)处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G。则下列说法正确的是()A.该行星表面的重力加速度为2hv2x2B.该行星的质量为2hv2R2Gx2C.如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3hT2R2v22π2x2－RD.该行星的第一宇宙速度为vxhR8.（2019安徽滁州期末）2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则A.A的质量一定大于B的质量B.A的线速度一定大于B的线速度C.L一定，M越大，T越大D.M一定，L越大，T越大二．计算题1．（8分）（2019福建福州期末）如图所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，不考虑月球的自转。求：（1）月球的质量M；（2）轨道舱绕月飞行的周期T。42.（6分）（2019吉林五地六校联考）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。求：(1)地球半径R；(2)地球的平均密度；