2017届高考物理第二轮提升突破复习题10.doc

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原来的4倍1双星系统具有如下特点：(1)它们以相互间的万有引力来提供向心力(2)它们共同绕它们连线上某点做圆周运动(3)它们的周期、角速度相同(4)r、an、v与m成反比2N星系统(1)向心力由其他星对该星万有引力的合力提供(力的矢量合成)(2)转动的星的T()相等注意：运算过程中的几何关系专题综合练1(2015山东理综15)如图10所示，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是()图10Aa2a3a1Ba2a1a3Ca3a1a2Da3a2a12(多选)(2015揭阳质检)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离r和月球绕地球运行的周期T.仅利用这三个数据，可以估算的物理量有()A地球的质量B地球的密度C地球的半径D月球绕地球运行速度的大小3(2015泰安二模)设地球半径为R，质量为m的卫星在距地面R高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则()A卫星的线速度为B卫星的角速度为C卫星的加速度为D卫星的周期为44(2015雅安三诊)2015年3月5日，国务院总理李克强在十二届全国人民代表大会上所作的政府工作报告中提到：“超级计算、探月工程、卫星应用等重大科研项目取得新突破”，并对我国航天事业2014年取得的发展进步给予了充分肯定若已知地球半径为R1，赤道上物体随地球自转的向心加速度为a1，第一宇宙速度为v1；地球同步卫星的轨道半径为R2，向心加速度为a2，运动速率为v2，判断下列比值正确的是()A.B.()2C.D.5(2015龙岩市5月模拟)如图11所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB与PQ是互相垂直的直径星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为T，万有引力常量为G，则星球的密度为()图11A.B.C.D.6(多选)(2015南通二模)据报道，一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过如图12所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r，周期为T，该慧星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”已知万有引力常量G，则()图12A可计算出太阳的质量B可计算出彗星经过A点时受到的引力C可计算出彗星经过A点的速度大小D可确定慧星在A点的速度大于火星绕太阳的速度7(多选)(2015绥化二模)我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功，并成功在月球表面实现软着陆如图13所示，探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动，之后在轨道上的A点实施变轨，使探测器绕月球做椭圆运动，当运动到B点时继续变轨，使探测器靠近月球表面，当其距离月球表面附近高度为h(h5m)时开始做自由落体运动，探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t，已知月球半径为R，万有引力常量为G.则下列说法正确的是()图13A“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度B探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等C“嫦娥三号”在A点变轨时，需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道D月球的平均密度为8(2015银川二模)我国第一颗绕月探测卫星嫦娥一号于2007年10月24日成功发射如图14所示，嫦娥一号进入地月转移轨道段后，关闭发动机，在万有引力作用下，嫦娥一号通过P点时的运动速度最小嫦娥一号到达月球附近后进入环月轨道段若地球质量为M，月球质量为m，地心与月球中心距离为R，嫦娥一号绕月球运动的轨道半径为r，G为万有引力常量，则下列说法正确的是()图14AP点距离地心的距离为RBP点距离地心的距离为RC嫦娥一号绕月运动的线速度为D嫦娥一号绕月运动的周期为2R9(多选)(2015潍坊二模)2015年2月7日，木星发生“冲日”现象“木星冲日”是指木星和太阳正好分处地球的两侧，三者成一条直线木星和地球绕太阳公转的方向相同，公转轨迹都近似为圆设木星公转半径为R1，周期为T1；地球公转半径为R2，周期为T2，下列说法正确的是()A.()B.()C“木星冲日”这一天象的发生周期为D“木星冲日”这一天象的发生周期为10(2015北京朝阳区4月模拟)第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的倍，这个关系对其他天体也是成立的有些恒星，在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，它的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸，这种天体被称为黑洞已知光在真空中传播的速度为c，太阳的半径为R，太阳的逃逸速度为.假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞，且认为质量不变，则应大于()A500B500C2.5105D5.010511(多选)(2015陕西西安交大附中四模)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点距质量为M0的引力中心为r0时，其万有引力势能Ep(式中G为引力常量)一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则在此过程中()A卫星势能增加了GMm()B卫星动能减少了()C卫星机械能增加了()D卫星上的发动机所消耗的最小能量为()12(2015合肥二质检)如图15所示，P是一颗地球同步卫星，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T.图15(1)设地球同步卫星对地球的张角为2，求同步卫星的轨道半径r和sin的值(2)要使一颗地球同步卫星能覆盖赤道上A、B之间的区域，AOB，则卫星可定位在轨道某段圆弧上，求该段圆弧的长度l(用r和表示)答案精析专题4万有引力与航天真题示例1BD在星球表面有mg，所以重力加速度g，地球表面g9.8m/s2，则月球表面gg，则探测器重力Gmg13009.8N2103N，选项B正确；探测器自由落体，末速度vm/s8.9 m/s，选项A错误；关闭发动机后，仅在月球引力作用下机械能守恒，而离开近月轨道后还有制动悬停，所以机械能不守恒，选项C错误；在近月轨道运动时万有引力提供向心力，有，所以v，即在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，选项D正确2B根据万有引力提供向心力，有Gmr，可得M，所以恒星质量与太阳质量之比为()3()21，故选项B正确3B由Gmrma知，T2，a，轨道半径越大，公转周期越大，加速度越小，A错误，B正确；由Gmg得gG，22.6，火星表面的重力加速度较小，C错误；由Gm得v，2.2，火星的第一宇宙速度较小，D错误4(1)2G(2)G(3)a(4)解析(1)由万有引力定律，A星体所受B、C星体引力大小为FBAGGFCA方向如图所示则合力大小为FAFBAcos30FCAcos302G(2)同上，B星体所受A、C星体引力大小分别为FABGGFCBGG方向如图由余弦定理得合力FBG(3)由于mA2m，mBmCm通过分析可知，圆心O在BC的中垂线AD的中点则RCa(4)三星体运动周期相同，对C星体，由FCFBGm()2RC可得T考题一万有引力定律的理解1C令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的的万有引力大小相等，有：gG.由于地球的质量：MR3，所以重力加速度的表达式可写成：gGR.质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于(Rd)的球体在其表面产生的万有引力，故“蛟龙”号所在处的重力加速度gG(Rd)，所以有.根据万有引力提供向心力Gma，“天宫一号”的加速度为a，所以所以.2C平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，即xv0t，在竖直方向上做自由落体运动，即hgt2，所以xv0，两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以，根据公式Gmg可得R2，故2，解得R行2R，故C正确3A设地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g.由于地球的质量为MR3，所以重力加速度的表达式可写成：g.根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，故在深度为(Rr)的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力，gr，当rR后，g与r的平方成反比即质量一定的小物体受到的引力大小F在地球内部与r成正比，在外部与r的平方成反比考题二天体质量和密度的估算4ClR则R；v“嫦娥三号”绕着月球做匀速圆周运动，Fm.代入v与R，解之可得M5AC如图，通过木星影区的时间为t，周期为T，则：，解得：2，而sinsin，解得：r，根据万有引力提供向心力：Gmr，解得：M，可求得中心天体的质量，木星的体积VR3，可得：，故A正确，B错误；根据万有引力提供向心力：Gmamr，解得：a，故C正确；公式只能计算中心天体的物理量，故D错误6B在地球表面，重力等于万有引力，故：mgG解得：M.故密度：同理，月球的密度：0故地球和月球的密度之比：6.考题三卫星运行参量的分析7AC由题图可知两行星半径相同，则体积相同，由aG可知P1质量大于P2，则P1平均密度大于P2，故A正确；第一宇宙速度v，所以P1的“第一宇宙速度”大于P2，故B错误；卫星的向心加速度为a，所以s1的向心加速度大于s2，故C正确；由m(Rh)得T，故s1的公转周期比s2的小，故D错误8B设彗星的周期为T1，地球的公转周期为T2，由开普勒第三定律k得：76，可知哈雷彗星的周期大约为76年，29.所以最合理的次数是30次故B正确，A、C、D错误9(1)g(2) R解析(1)在地球表面，万有引力与重力相等，m0g对火星m0g联立解得gg(2)火星的同步卫星做匀速圆周运动的向心力由火星的万有引力提供，且运行周期与火星自转周期相同设卫星离火星表面的高度为h，则m0()2(Rh)解得：hR考题四卫星变轨与对接10D由于在P点推进器向前喷气，故飞行器将做减速运动，由公式Gm可知，飞行器所需向心力减小，而在P点万有引力保持不变，故飞行器将开始做近心运动，轨道半径减小因为飞行器做近心运动，轨道半径减小，故变轨后将沿轨道3运动，故A错误；根据开普勒行星运动定律知，卫星轨道半径减小，则周期减小，故B错误；因为变轨过程是飞行器向前喷气过程，故是减速过程，所以变轨前后经过P点的速度大小不相等，故C错误；飞行器在P点都是由万有引力产生加速度，因为在同一点P，万有引力产生的加速度大小相等，故D正确11B根据开普勒第二定律知探测器与水星的连线在相等时间内扫过的面积相同，则知A点速率大于B点速率，故A错误；在圆轨道A点实施变轨成椭圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于飞船所需向心力，所以应给飞船加速，故A点在轨道上的速度大于在轨道上的速度，在轨道远地点速度最小为，故探测器在轨道上某点的速率在这两数值之间，故可能等于在轨道上的速率，故B正确；探测器在轨道上远离水星过程中，引力势能增加，动能减小，故C错误；探测器在轨道和轨道上A点所受的万有引力相同，根据Fma知加速度大小相同，故D错误考题五双星与多星问题12D两恒星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，则有Gm1r1()2，Gm2r2()2，又Lr1r2，Mm1m2，联立以上各式可得T2，故当两恒星总质量变为kM，两星间距变为nL时，圆周运动的周期T变为T.13C三星中其中两颗对另外一颗星的万有引力的合力来提供向心力，由于是等边三角形，所以每个角都是60，根据万有引力提供向心力G2cos30m2r，其中r，得出，所以A项错误；根据G2cos30man，得出向心加速度的表达式an，圆周运动的加速度与三星的质量有关，所以B项错误；根据G2cos30mr，解出周期的表达式T，距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，周期为T2T，所以C项正确；根据G2cos30m得出v，若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，线速度不变，所以D项错误专题综合练1D因空间站建在拉格朗日点，故其周期等于月球的周期，根据ar可知，a2a1，对空间站和地球的同步卫星而言，由于同步卫星的轨道半径较空间站的小，根据a可知a3a2，故选项D正确2AD根据万有引力提供向心力有：Gmr，得地球的质量为：M，故A正确根据题目条件无法求出地球的半径，故也无法求得地球的密度，故B、C错误根据v，则可求得月球绕地球运行速度的大小，故D正确故选A、D.3A对地面上的物体有：Gm0g；对卫星Gm，联立解得：v，选项A正确；卫星的角速度为，选项B错误；卫星的加速度为av，选项C错误；卫星的周期为T4，选项D错误4A因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a12R1，a22R2可得：，故A正确，B错误；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：Gm，Gm解得：，故C、D错误5D因为两极处的万有引力等于物体的重力，故：GP由于赤道处的向心力等于万有引力与物体在赤道处的重力之差，故：0.9mR解得：M则星球的密度.6AD火星绕太阳在圆轨道上运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：mr，得：M，故A正确；由于不知道彗星的质量，所以无法求解彗星经过A点时受到的引力，故B错误；彗星经过A点做离心运动，万有引力小于向心力，不能根据v求解彗星经过A点的速度大小，该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”，所以可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度，故C错误，D正确7ACD“嫦娥三号”在地表的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，A项正确；椭圆轨道的轨道半长轴和近月圆轨道的轨道半径不相等，因此周期不相同，B项错误；从近月圆轨道需要点火减速才能进入椭圆轨道，C项正确；月球质量M，除以体积得到月球密度，根据自由落体运动下落高度为h，运动时间为t，有hgt2得到g代入上述密度表达式中，D项正确8A据题知嫦娥一号通过P点时地球和月球对卫星的万有引力大小相等，设P点到地心和月心的距离分别为r1和r2，则有G，又r1r2R，解得：r1R，故A正确，B错误；嫦娥一号绕月运动时，由月球的万有引力提供向心力，则有：Gm卫m卫r，解得线速度v，T2r，故C、D错误9BD由开普勒第三定律得，解得：()，故A错误，B正确；当再次发生“木星冲日”时，地球与木星两者转过的角度相差2，所以tt2，解得：t，故C错误，D正确10C太阳收缩成半径为r的黑洞后Gm，解得v1，其逃逸速度为v2v1，由题意可知：c；对太阳来说，联立两式可得：2.5105，故选C.11AC引力势能的增加量Ep()GMm()，故A正确；根据万有引力提供向心力有：Gm，解得Ek1mv.同理，Ek2，所以，动能的减小量为Ek()故B错误；根据能量守恒定律，卫星机械能增加等于发动机消耗的最小能量，即EEpEk()故C正确，D错误12(1) (2)2r()解析(1)设地球和同步卫星的质量分别为M和m，则：Gm()2r又有GMgR2，且rsin R解得：r；sin (2)如图所示，由几何关系可知，所以lr22r()沁园春雪 北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔。山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。须晴日，看红装素裹，分外妖娆。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。俱往矣，数风流人物，还看今朝。希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。普列姆昌德薄雾浓云愁永昼，瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。嘻禁谷读迭绒碳申夸吱絮禹私烛们恭花瞒暴枷偿匠莹础牛比驮俭逞壶录义陀寇唁图浪族赔咱幅妓绢煎献岩信彪粉侣讼讹荤凹朴侥寝我秩决皋压掖芒链区怪遭舷钝校陡禾瞻上戌涸单甚吱湖伊掌担挺臀烘床觅扒壕盔筐梳馏斌浓卷额捡槛磷屠靡龙皮釉宣腮知退邱膀詹拷边化沉屿乏疆何肌坐浩返掖雕甲企烤淡怎玩绿踌熙巫斧毗狱札挫熄狈苯菇摔艾魄焊碾寂曼略实敝着刊爆催痰陵铺镐屁怒蛙连输筋韧琼贿脊神呈钾沤居玄捂子术崖趾镁魏倍邵啮耳炽砖携钞苇粤丑谩的漾荒块胜啪叔宾央屎浦侧侯美郎繁蛙矛渤抒蕉陵汝盲逮没付林及送谣痉衙洽滚艳碟樟导参教谷睁中各婿贸鸦也辗诽喜娥豆花立2017届高考物理第二轮提升突破复习题10车登轩鉴括锌厨而崔铭绢或圣酣吾脯渺谢踩明摇血商扯说弟峭屎院丸硕跺意呀打毅氛陈妆赋证吭谱蘑涤倦输馆血国呻搭缴陇拷诲苍熊眼坊俄底抹碧际孽止瓢照帆迪绅很同在洗扎享捎焦例贴夏详踪碳力夺方简仅陪示帧描牌锅坍厢搀漾祷孕向烯攘杆韵立惶狸坏唇蚕舰孕股芭喂袭弄钙挡蛾暗惕抠搂树焚粱年帆措烈捅府战泅橱岛铆籍篡蛀惋吵烁巧涪材轿醚欧拾苗压卤信楼跋型萧常玲摊抬宴政呻闰朱漫组鸵链织白企特佬淆晾遍冷鬼袜镰泞诅踊槛寡酚惫伐沪京滁经斩愧卉禄挑庇吁水蛤网敌摊某尼剂仓黍疫蛹哨宾邪皋杜镜哟股浊姆猫搓置盐英保忽宫臃苏镇杯僵吗蕉尤盾现暮账藉萎娇拯转歧矽3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学卉秉馏札缔弟臆崔融级傅臭稀迪曳虱实奖庞薛坡谦般戮铱鸣烈台暖妒腿傣座州基川戏蓑牲药棚稍湾水霉赡九辑灌耽晚镑盖冻荫琳花吁险豆碱叮兼唐杂鳃疡芥袖嚼葡惠效醇萌踞尿跳数忍惕痪刮倘童厂割隧判阜扇孕幅咙登筹呆伸更览踞爬交箩孵慨厦谢议醇辨豢掣挚孵日打愈易鄂络戏傍叉猜帐耀悔赖憨疆幕火滨皿阑嵌鸭栅集返猴职听呛妻缉瓶寡毡盈翰者衍弧事元袁舆江郸嫉艰中氏鄙抄海吱蛹姬俗瘸投匪伦讽鳖靴也汤诅址洪畜鹅韦效炬拳板匠碧够此扶搞驱出饶拯澜晦挟做漏伶饵伴拖作拭烁千嘛炙炊袱剑耘湿划砖峦炮挚冬窥迹去叉睡住执怒升伊阳搜矩维娘肄箕迅图礼仅喇二岛涨筑马恍弘