2020-2021学年度 物理高二下学期暑假测试金卷 万有引力与宇宙航行（含解析）

-1085850391160此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 绝密 ★ 启用前 【原创新高考】 2020-2021学年度高一下学期暑假测试金卷 物理试卷 3 万有引力与宇宙航行 例1．如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是( ) A．卫星在C点的速度最大 B．卫星在C点的加速度最大 C．卫星从A经D到C点的运动时间为T2 D．卫星从B经A到D点的运动时间为T2 例2．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间为T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2。下列说法正确的是( ) A．地球的质量m地＝GR2g B．太阳的质量m太＝4π2L23GT22 C．月球的质量m月＝4π2L12GT12 D．由题中数据可求月球的密度 1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( ) A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 2．两个质量均匀的球形物体，两球心相距r时它们之间的万有引力为F，若将两球的半径都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的作用力为( ) A．2F B．4F C．8F D．16F 3．(多选)一艘宇宙飞船沿着围绕未知天体表面附近的圆形轨道飞行，航天员只用一块秒表，能测量出的物理量是(已知引力常量为G)( ) A．飞船的线速度 B．飞船的角速度 C．未知天体的质量 D．未知天体的密度 4．(多选)如图所示，两颗质量不等卫星分别位于同一轨道上绕地球做匀速圆周运动。若卫星均顺时针运行，不计卫星间的相互作用力，则以下判断中正确的是( ) A．两颗卫星的运动速度大小相等 B．两颗卫星的加速度大小相等 C．两颗卫星所受到的向心力大小相等 D．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 5．科学家威廉·赫歇尔首次提出了“双星”这个名词。现有由两颗中子星A、B组成的双星系统，可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型，已知A的轨道半径小于B的轨道半径，若A、B的总质量为M，A、B间的距离为L，其运动周期为T，则( ) A．B的线速度一定小于A的线速度 B．B的质量一定大于A的质量 C．L一定，M越大，T越小 D．M一定，L越大，T越小 6．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三颗卫星均做匀速圆周运动，A是地球同步卫星，三个卫星的半径满足rA＝rB＝nrC，已知地球自转周期为T，地球质量为M，万有引力常量为G，下列说法正确的是( ) A．卫星B也是地球同步卫星 B．根据题设条件可以计算出同步卫星离地面的高度 C．卫星C的周期为nT D．A、B、C三颗卫星的运行速度大小之比为vA∶vB∶vC＝1∶1∶ 7．同步卫星在通信等方面起到重要作用。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T。求： (1)同步卫星距离地面的高度； (2)同步卫星的线速度大小。(用代数式表示) 8．如图所示，一航天员站在某星球表面一斜坡上的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α，已知该星球的半径为R，星球的质量分布均匀，引力常量为G，忽略星球的自转，试求： (1)该星球表面的重力加速度g； (2)该星球的质量M。 答案 例1．【答案】C 【解析】卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒 ... ...