2015届高考物理第二轮专题检测31.doc

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一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。每小题只有一个选项正确)
1.(2013·福建高考)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足(　　)
A.GM=错误！未找到引用源。 B.GM=错误！未找到引用源。
C.GM=错误！未找到引用源。 D.GM=错误！未找到引用源。
2.火星表面特征非常接近地球,可能适合人类居住。近期,我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的错误！未找到引用源。,质量是地球质量的错误！未找到引用源。,自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下列分析正确的是(　　)
3.欧洲航天局的第一枚月球探测器“智能1号环绕月球沿椭圆轨道运动,用m表示它的质量,h表示它近月点的高度,ω表示它在近月点的角速度,a表示它在近月点的加速度,R表示月球的半径,g表示地球表面处的重力加速度。忽略其他星球对“智能1号”的影响。则“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力的大小等于(　　)
A.ma B.m错误！未找到引用源。
C.m(R+h)ω2 D.m错误！未找到引用源。
4.(2013·漳州二模)欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”。该行星的质量是地球的m倍,直径是地球的n倍。设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为v1、v2,则错误！未找到引用源。为(　　)
A.错误！未找到引用源。　　　B.错误！未找到引用源。　　　C.错误！未找到引用源。　　　D.错误！未找到引用源。
6.有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动),以速度v接近行星表面匀速飞行,测出运动的周期为T,已知引力常量为G,则以下判断错误的是(　　)
A.该行星的半径为错误！未找到引用源。
B.该行星的平均密度为错误！未找到引用源。
C.该行星的质量为错误！未找到引用源。
D.该行星表面的重力加速度为错误！未找到引用源。
7.我国“神舟”九号飞船与“天宫”一号成功实现交会对接。如图所示,圆形轨道Ⅰ为“天宫”一号运行轨道,圆形轨道Ⅱ为“神舟”九号运行轨道的一部分在实现交会对接前,“神舟”九号进行了多次变轨。则以下说法错误的是(　　)
A.“天宫”一号的运行速率小于“神舟”九号在轨道Ⅱ上的运行速率
B.“天宫”一号的向心加速度小于“神舟”九号在轨道Ⅱ上的向心加速度
C.“神舟”九号在轨道Ⅱ上运行过程中的机械能守恒
D.“神舟”九号在第一次变轨后到第二次变轨前,机械能增加
8.探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比(　　)
A.轨道半径变大 B.向心加速度变小
C.线速度变小 D.机械能变小
二、计算题(本题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)
9.(18分)(2013·福州二模)我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动。“嫦娥一号”成功发射后,探月成为同学们的热门话题。
(1)若已知地球半径为R,地球的第一宇宙速度为v,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r。
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以初速度v0竖直上抛一个物体,测出物体上升的最大高度h。已知月球半径为R0,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月。
10.(18分)发射同步卫星需要有高超的技术,一般先用多级火箭将卫星送入近地圆形轨道,此轨道称为初始轨道;当卫星飞临赤道上空时,控制火箭再次点火,短时间加速,卫星就会按椭圆轨道(也称转移轨道)运动;当卫星飞临远地点时,再次点火加速,卫星就最后进入同步轨道。如图所示为某次同步卫星发射的轨道示意图,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。假设A距地面高度为h,卫星在同步轨道上飞行n圈所用的时间为t,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,试求:
(1)卫星在初始轨道上稳定运行时,经过A点的加速度aA的大小;
(2)卫星在同步轨道上稳定运行时的速度v的大小。

答案解析
1.【解析】选A。设行星质量为m,据G错误！未找到引用源。=m错误！未找到引用源。r得GM=错误！未找到引用源。,故选A。
2.【解析】选C。据万有引力定律F=错误！未找到引用源。可得错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。×错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。×错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。,A错;同理,火星表面的重力加速度是错误！未找到引用源。g,B错;据第一宇宙速度v=错误！未找到引用源。可知C对;据竖直向上运动的最大高度h=错误！未找到引用源。可得,王跃以相同的初速度在火星上起跳时,跳起的最大高度是错误！未找到引用源。h,D错。
3.【解析】选A。“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力即为它所受的合外力,由牛顿第二定律得F=ma,故选项A正确;由万有引力定律得F=G错误！未找到引用源。,又月球表面上,G错误！未找到引用源。=mg′,解得F=m错误！未找到引用源。,g′为月球表面的重力加速度,g′≠g,选项B错误;由于“智能1号”环绕月球沿椭圆轨道运动,向心加速度公式a=错误！未找到引用源。=ω2r不适用,选项C、D错误。
4.【解析】选D。设行星质量为M,半径为R,最小发射速度为v,据牛顿第二定律有G错误！未找到引用源。=m′错误！未找到引用源。,得v=错误！未找到引用源。,因此错误！未找到引用源。为错误！未找到引用源。,选项D正确。
【方法技巧】人造卫星运动规律分析
(1)在讨论有关卫星的运动规律时,关键要明确向心力、轨道半径、线速度、角速度、周期和向心加速度,彼此影响、互相联系,只要其中一个量确定了,其他的量也就不变了只要一个量发生了变化,其他的量也随之变化。
(2)不管是定性分析还是定量计算,必须抓住卫星运动的特点。万有引力提供卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力,由方程G错误！未找到引用源。=m错误！未找到引用源。=mω2r=m错误！未找到引用源。r=ma,求出相应物理量的表达式即可讨论或求解,需要注意的是a、v、ω、T均与卫星质量无关。
6.【解析】选D。由T=错误！未找到引用源。可得:R=错误！未找到引用源。, A正确;由错误！未找到引用源。=m错误！未找到引用源。可得:M=错误！未找到引用源。,C正确;由M=错误！未找到引用源。πR3ρ得:ρ=错误！未找到引用源。,B正确;由错误！未找到引用源mg得:g=错误！未找到引用源。,D错误。
7.【解析】选D。由G错误！未找到引用源。=ma=m错误！未找到引用源。得a=错误！未找到引用源。,v=错误！未找到引用源。,由于rⅠ>rⅡ,故aⅠ用源。r得T=2π错误！未找到引用源。,变轨后周期变小,轨道半径变小,选项A错误;由G错误！未找到引用源。=ma=m错误！未找到引用源。得a=错误！未找到引用源。,v=错误！未找到引用源。,故向心加速度和线速度变大,选项B、C错误;变轨时探测器做近心运动,机械能变小,选项D正确。
9.【解析】(1)根据万有引力定律和向心力公式:
G错误！未找到引用源。=M月(错误！未找到引用源。)2r　 (3分)
G错误！未找到引用源。=m错误！未找到引用源。　 (3分)
解得r=错误！未找到引用源。　 (3分)
(2)设月球表面的重力加速度为g月,根据题意
错误！未找到引用源。=2g月h　 (3分)
G错误！未找到引用源。=mg月　 (3分)
解得M月=错误！未找到引用源。　 (3分)
答案:(1)错误！未找到引用源。　(2)错误！未找到引用源。
10.【解题指导】解答本题应注意以下两点:
(1)对地面上的物体有万有引力等于重力。
(2)卫星在初始轨道和同步轨道上所受合外力为万有引力。
【解析】(1)设地球质量为M,卫星的质量为m,则
卫星在A点:G错误！未找到引用源。=maA　 (3分)
对地面上质量为m0的物体:G错误！未找到引用源。=m0g　 (3分)
解得:aA=错误！未找到引用源。g　 (2分)
(2)卫星在同步轨道上运行的周期:T=错误！未找到引用源。　 (2分)
设同步轨道半径为r,则有:G错误！未找到引用源。=m错误！未找到引用源。r　 (3分)
又有:v=错误！未找到引用源。　 (3分)
联立以上各式得:v=错误！未找到引用源。　 (2分)
答案:(1)错误！未找到引用源。g　(2)错误！未找到引用源。

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。

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