2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编专题5 万有引力与航天.pdf

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1、专题5万有引力与航天1（2013全国新课标理综1第20题）2012年6曰18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接.对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，下面说法正确的是A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用答案：BC解析：为实现对接，两者运行速度的大小都小于第一宇宙速度，选项A错误.如不加干预，在运行一

2、段时间后，天宫一号的机械能减小，天宫一号的轨道高度将缓慢降低，重力做功，动能可能会增加，选项BC正确.航天员在天宫一号中处于失重状态，但是航天员仍受地球引力作用，选项D错误.2.(2013高考江苏物理第1题)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答案：C解析：太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误.由于火星和木星沿各自的

3、椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度的大小变化，选项B错误.根据开普勒行星运动定律可知，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，选项C正确.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误.3．（2013高考上海物理第9题）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后，小行星运动的(A)半径变大(B)速率变大(C)角速度变大(D)加速度变大答案：A解析：恒星均匀地向四周辐射能量，根据爱因斯坦的质能方程关系式，恒星质量缓慢

4、减小，二者之间万有引力减小，小行星运动的半径增大，速率减小，角速度减小，加速度减小，选项A正确BCD错误.4.（2013高考广东理综第14题）如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙大D.甲的线速度比乙大答案：AMmGM解析：由万有引力提供向心力得：G=ma，解得a，甲的向心加速度比乙的小，选项A正确.22rr2MmvGMMm2由Gm解得：v，甲的线速度比乙小，选项D错误.由G=mr解得：22rrrr23GMMm4r，甲的角

5、速度比乙小.选项C错误.由G=mr解得：T=2π,甲的运行周期比乙322rrTGM的大，选项B错误.5．（2013高考上海物理第22B题）若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿.33答案：4∶11∶2232323Mm解析：由开普勒定律，R1∶R2＝T1∶T2＝4∶1.由牛顿第二定律，G2=ma，向心加速度之比a1∶Ra＝R2∶R2＝1∶232.2216.（2013高考天津理综物理第9题）（1）“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一

6、阶段己经完成.设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，己知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a＝，线速度v=.GMGM答案：（1）2RhR+h2MmGMMmv解析：万有引力提供卫星运动的向心力，有：G=ma，解得a=.由G=m222RhRhRhRhGM解得v=.R+h7.（2013高考福建理综第13题）设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为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23224r4rA．GMB．GM22TT2234

7、r4rC．GMD．GM32TT答案：A23Mm24r解析：由G=mr()2,，可得描述该行星运动的上述物理量满足GM，选项A正确.22rTT8．（2013全国高考大纲版理综第18题）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟.已知引力常量G＝6.67×10–11N•m2/kg2，月球的半径为1.74×103km.利用以上数据估算月球的质量约为（）A．8.1×1010kgB．7.4×1013kgC．5.4×1019kgD．7.4×1022kg答案：DMm2解析：由G=m(R+h)()

8、2，解得月球的质量M=4π2(R+h)