高考物理试题分项版汇编系列专题06万有引力与航天含解析(7)

A. 处于a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态

B. b类型轨道上的卫星的加速度大于c类型轨道上的卫星运行的加速度 C. 类型轨道上的卫星的运行速度大于地球赤道上物体运行的速度 D. b类型轨道上的卫星可与地球保持相对静止 【答案】C

【解析】A.处于a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于非平衡状态，故A错；

B．由于b类型轨道的高度大于c类型轨道的高度，故b类型轨道上的卫星的加速度小于c类型轨道上的卫星运行的加速度，故B错；

C.类型轨道上的卫星的运行速度大于a类型轨道上的卫星的线速度，而a类型轨道上的卫星的线速度又大于地球赤道上物体运行的速度，故a类型轨道上的卫星的线速度大于地球赤道上物体运行的速度，故 C正确； D.只有a类型轨道上的卫星可与地球保持相对静止,故D错。 故选C。

54．2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）

A. 在轨道Ⅱ上经过B的速度小于经过A的速度

B. 在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能 C. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 D. 在轨道Ⅱ上经过B的向心力小于在轨道Ⅰ上经过A的向心力 【答案】B

【解析】由于从远地点向近地点地球引力对卫星做正功，卫星动能增加速度增大，故在近地点时的速度大于远地点时的速度大小，故A错误；在轨道II上的A点要变轨到I上，需要加速，所以在轨道Ⅱ上经过A的动能小于

MmM?maa?G，解得：，因A点到地r2r2Mm心的距离相等，所以加速度相等，故C错误；向心力为：F?G2，因为B点离地心较近，所以在轨道Ⅱ上经

r在轨道Ⅰ上经过A的动能，故B正确；由万有引力提供向心力：G过B的向心力大于在轨道Ⅰ上经过A的向心力，故D错误。所以B正确，ACD错误。

55．2013年6月13日，“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343km的圆轨道上成功进行了我

国第5次载人空间交会对接，在进行对接前，“神舟十号”飞船在比“天宫一号”目标飞行器较低的圆形轨道上飞行，这时“神舟十号”飞船的速度为v1，“天宫一号”目标飞行器的速度为v2，“天宫一号”目标飞行器运行的圆轨道和“神舟十号”飞船运行圆轨道最短距离为h，由此可求得地球的质量为（ ）

A. B.

C. 【答案】C

D.

【解析】解:设“神舟十号”飞船的轨道半径为r,质量为m,则“天宫一号”目标飞行器轨道半径为r+h,质量为m';由万有引力提供向心力:

2GMm?m?v2GMmmv12??， 2r?hr2r?r?h?2hv12v2联立计算得出: M? 22Gv1?v2??所以C选项是正确的

56．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2=3∶2，下列说法中正确的是（ ）

A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2 B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2

2L 52D. m2做圆周运动的半径为L

5C. m1做圆周运动的半径为【答案】C

57．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是

A. 卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系 B. 伽利略认为物体下落的快慢由它们的重量决定，古希腊学者亚里士多德在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使伽利略的理论陷入了困境

C. 引力常量G的大小是牛顿根据大量实验数据得出的

D. “月－地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律 【答案】D

【解析】牛顿探究天体间的作用力，得到表明行星间引力与距离的平方成反比，并进一步扩展为万有引力定律，并不是卡文迪许提出的，故A错误；古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，在他的伽利略《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境，选项B错误；引力常量G的大小是卡文迪许通过扭称实验测量出来的，选项C错误；牛顿通过“月－地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，选项D正确；故选D.

58．把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星，金星转过的角度分别为?1、?2（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星

A. 质量之比

B. 绕太阳运动的轨道半径之比

C. 绕太阳运动的动能之比 D. 受到太阳的引力之比 【答案】B

【解析】试题分析：相同时间内水星转过的角度为?1；金星转过的角度为?2，可知道它们的角速度之比，绕同一中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可求出轨道半径比，由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳的动能之比，也不能计算它们受到的太阳引力之比．

水星和金星作为环绕体，由题可求出周期或角速度之比，但无法它们求出质量之比，A错误；相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供向心力GmM?m?2r，2r解得r?3GM?2，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比，即到太阳的距离之比，B正确；由于不知道水星和

金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳的动能之比，C错误；由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们受到的太阳引力之比，D错误．

59．“天舟一号”飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，并于4月22日与“天宫二号”空间实验室对接．已知对接前“天舟一号”在距离地面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动，“天宫二号”空间实验室在距离地面髙度为h+△h的圆轨道上做匀速圆周运动，已知△h＞0，且h+△h小于地球同步卫星高度，则（ ）

A. 二者的角速度均小于地球自转角速度

B. “天舟一号”的线速度小于“天宫二号”空间实验室的线速度 C. 二者的运动周期均小于地球自转周期

D. 二者做圆周运动的向心加速度大于地面上物体的重力加速度 【答案】C

【解析】A、地球自转的角速度与同步卫星的角速度相等，根据得，，两飞船的高度小于

同步卫星的高度，则二者的角速度均大于同步卫星的角速度，即大于地球自转的角速度，故A错误．

B、根据得，线速度v=，由于“天舟一号”的轨道半径小于“天宫二号”的轨道半径，则“天舟

一号”的线速度大于“天宫二号”空间实验室的线速度，故B错误．

C、二者的角速度均大于同步卫星的角速度，即大于地球自转的角速度，根据T=地球自转周期，故C正确．

知，二者的运动周期均小于

D、根据故选：C．

，g=知，二者做圆周运动的向心加速度小于地面上的重力加速度，故D错误．

60．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是 ( )

A. 自然界的电荷只有两种，美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷，美国物理学家富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值

B. 卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量G和静电力常量k的数值

C. 奥斯特发现了电流间的相互作用规律，同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律 D. 开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律 【答案】D

【解析】A、自然界的电荷只有两种，美国科学家富兰克林将其命名为正电荷和负电荷，美国物理学家密立根通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值，故A错误；

B、卡文迪许仅仅测定了引力常量G的常量，库仑测量了静电力常量，故B错误； C、带电粒子在磁场中的受力规律是洛仑兹发现的，不是奥斯特发现的，故C错误； D、开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律，故D正确。

点睛：本题考查了物体学建立之初的物理学史，可按年代、科学家成就进行记忆，多加积累，避免出现张冠李戴的情况。

61．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的（ ）

A. C.

倍 B. 倍 D.

倍 倍

【答案】A

【解析】试题分析：卫星绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力再相比即可．

，解得卫星的速度的表达式，

根据万有引力提供向心力为，得，有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球

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