2026届高考物理一轮复习第五章 万有引力与宇宙航行：第五章 核心素养提升练（课件 练习，共2份）

物理 第五章　核心素养提升练 1．(2024·广西高三下第一次摸底)北京时间2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场发射成功。中国文昌航天发射场位于海南省文昌市龙楼镇，是世界上为数不多的低纬度(靠近赤道)发射场之一，与甘肃省酒泉市的酒泉卫星发射中心相比，文昌航天发射场在选址上的优点是(　　) A．地球的引力较小 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 答案：B 解析：根据F引＝G可知，两地均在地球表面，R近似相同，则地球的引力相同，故A错误；地球上的物体随地球绕地轴做匀速圆周运动，地球上任意一点的角速度ω都相等，D错误；由题意知，文昌航天发射场纬度低，随地球自转做圆周运动的半径r较大，由v＝ωr可知，地球自转线速度较大，卫星发射时地球可提供的初速度较大，B正确；向心力Fn＝mω2r，已知ω相同，文昌航天发射场的r较大，则所需的向心力较大，由力的合成与分解知，在文昌航天发射场的重力较小，则重力加速度较小，故C错误。 2．某气体星球的半径为R，距离星球中心2R处的P点的重力加速度大小为g。若该星球的体积均匀膨胀，膨胀过程中星球质量不变，且质量分布始终均匀。当星球半径膨胀到4R时，P点的重力加速度大小变为g′。已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零，星球自转的影响可忽略。则g′与g的比值为(　　) A． B． C． D．1 答案：A 解析：对于位于P点质量为m的物体，当气体星球的半径为R时，根据万有引力等于重力，可得＝mg，当星球半径膨胀到4R时，设星球密度为ρ，则有M＝ρ·π(4R)3，对于在P点处质量为m的物体，有＝mg′，其中M′＝ρ·π(2R)3，联立以上各式可得＝，A正确，B、C、D错误。 3．某兴趣小组想利用小孔成像实验估测太阳的密度。设计如图所示的装置，不透明的圆桶一端密封，中央有一小孔，另一端为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳方向，可观察到太阳的像的直径为d。已知圆桶长为L，地球绕太阳公转周期为T。估测太阳密度的表达式为(　　) A． B． C． D． 答案：A 解析：设太阳的半径为R，太阳到地球的距离为r，由题图，根据相似三角形可得＝，解得R＝；地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设太阳质量为M，地球质量为m，则有＝mr，又太阳体积为V＝πR3，太阳密度为ρ＝，联立可解得ρ＝，A正确，B、C、D错误。 4．(2023·北京高考)2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为720 km，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”。下列说法正确的是(　　) A．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为1° B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于7．9 km/s C．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度 D．由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离 答案：A 解析：“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，轨道平面始终与太阳保持固定的取向，地球绕太阳公转周期为1年，所以“夸父一号”的运行轨道平面需1年(365天)转360°，故平均每天转动的角度约为1°，A正确；由万有引力提供向心力有G＝m，即v＝，结合第一宇宙速度定义可知，近地卫星绕地球做圆周运动的速度为第一宇宙速度7．9 km/s，所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度小于7．9 km/s，B错误；对“夸父一号”受力分析，由万有引力提供向心力得G＝m卫a，解得向心加速度a＝，对地球表面的物体由万有引力近似等于重力得G ... ...