201*屆高考備考(201*年山東各地市一模精選):萬有引力和航天
(201*煙臺市一模)15.科學(xué)家設(shè)想,將來在月球上建立了工作站后可在月球上發(fā)射繞月球運(yùn)行的
衛(wèi)星,若發(fā)射一顆月球衛(wèi)星的圓軌道半徑為R,運(yùn)行周期為T,在知道引力常量G和月球半徑r后,僅利用以上條件能夠求出的是A.月球上的第一宇宙速度B.月球表面的重力加速度C.衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度D.衛(wèi)星和月球的質(zhì)量之比【答案】ABC
v2v12Mm22MmG2mR()mG2mmgRTRr【解析】由萬有引力提供向心力可得,r,由于R、T、G、r已知,
故可求出M、v、
v1、g,ABC正確;衛(wèi)星的質(zhì)量無法求出,故D錯誤。
(201*濰坊一模)5.201*年2月16日凌晨,201*DA14小行星與地球“擦肩而過”,距離地球最近約2.77萬公里.據(jù)觀測,它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為366天,比地球的公轉(zhuǎn)周期多1天.假設(shè)小行星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道均為圓軌道,對應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2,線速度大小分別為v1、v2,以下關(guān)系式正確的是
R133662v1365v1R1366A.B.3C.D.2vR365v366R2365222【答案】BD
【解析】由開普勒行星運(yùn)行定律和萬有引力提供向心力可知
,將
3365366R3GMk,vT2RT1366代入可得選項BD正確。
T236516.“空間站”是科學(xué)家進(jìn)行天文探測和科學(xué)試驗的特殊而又重要的場所。假
(201*泰安市一模)
設(shè)“空間站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)行,其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一,且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。下列說法正確的有A.“空間站”運(yùn)行的加速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)行的加速度
B.“空間站”運(yùn)行的速度等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的10倍C.站在地球赤道上的人觀察到“空間站”向東運(yùn)動
D.在“空間站”工作的宇航員因不受重力而在艙中懸浮或靜止【答案】AC
【解析】根據(jù)G
Mm=ma,知“空間站”運(yùn)行的加速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)行的加速度,故A正確.根據(jù)
(rh)2GMv2MmG=m得:v=,離地球表面的高度不是其運(yùn)動半徑,所以線速度之比不是10:1,22rh(rh)(rh)故B錯誤;軌道半徑越大,角速度越小,同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,所以空間站的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度,所以站在地球赤道上的人觀察到空間站向東運(yùn)動.故C正確;在“空間站”工作的宇航員處于完全失重狀態(tài),靠萬有引力提供向心力,做圓周運(yùn)動,故D錯誤.故選AC.(201*濱州市一模)
15.201*年6月16日,神州九號順利的與我國自行研制的“天宮一號”空間
實驗室成功對接,開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元!疤鞂m一號”經(jīng)過變軌后繞地球做圓周運(yùn)動,運(yùn)行周期約為90min。關(guān)于“天宮一號”、同步通信衛(wèi)星,下列說法中正確的是A.“天宮一號”的向心加速度大B.同步通信衛(wèi)星的角速度大C.同步通信衛(wèi)星的線速度大D.“天宮一號”的速度大于7.9km/s【答案】A
【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力可得,T=,v=,a=,
由題意可知,天宮一號的周期小于同步衛(wèi)星的周期,知與同步衛(wèi)星相比,天宮一號的軌道半徑小,線速度大,向心加速度大,角速度大,故A正確、BC錯誤.7.9km/s是第一宇宙速度,即衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的最大運(yùn)行速度,故“天宮一號”的速度小于7.9km/s,選項D錯誤.
(201*德州市一模)15.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星,以下說法正確的是
A.5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同
B.5顆同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi)
C.導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度D.導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中,運(yùn)行軌道半徑越大的,周期越小【答案】AB
根據(jù)萬有引力提供向心力可得,整理可知T=,v=同步衛(wèi)
星的周期相同,故5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同,同步衛(wèi)星相對地面靜止,故5顆同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi),選項AB正確。
7.9km/s是第一宇宙速度,即近地衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的最大運(yùn)行速度,故同步衛(wèi)星的速度小于7.9km/s,
選項C錯誤.由于T=(201*濟(jì)南市一模)
,故運(yùn)行軌道半徑越大的,周期越大,選項D錯誤。
17.我國研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”,計劃到2020年完全
建成。系統(tǒng)由5顆地球同步軌道和30顆地球非同步軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成。201*年12月27日,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式投入運(yùn)營。這些衛(wèi)星的運(yùn)動均可看作勻速圓周運(yùn)動,以下說法正確的是A.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中地球同步軌道的衛(wèi)星可以定位在濟(jì)南正上方B.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中衛(wèi)星的運(yùn)行速度可以大于7.9km/sC.地球同步軌道衛(wèi)星的周期和月亮繞地球的周期相同D.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中離地球越近的衛(wèi)星線速度越大【答案】D
【解析】同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道只能位于地球赤道平面上的圓形軌道,所以北斗導(dǎo)航衛(wèi)星不可能定位在濟(jì)南正上方,故A錯誤。同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同,其周期為24h,故C錯誤.根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式:
Mmv2,得:v=GM,r越小,衛(wèi)星線速度越大,D正確.7.9km/s是
G2mrrr第一宇宙速度,也是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度.而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑,根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn),同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度,故B
錯誤.
(201*聊城市一模)15.我國研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號”探測衛(wèi)星,在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)行周期為T。若以R表示月球的半徑,引力常量為G,則A.衛(wèi)星運(yùn)行時的線速度為
2RT42(Rh)B.衛(wèi)星運(yùn)行時的向心加速度為
T242RC.物體在月球表面自由下落的加速度為2T42(Rh)3D.月球的質(zhì)量為
GT2【答案】BD
v242(Rh)2(Rh)【解析】由于衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動,故其線速度v,向心加速度a,選RhT2T項A錯誤B正確;由萬有引力提供向心力可得FGMmMm1,maGm1g1,解得22(Rh)R42R42(Rh)3M,g12,選項C錯誤D正確。
T(Rh)GT2(201*青島市一模)
18.201*年9月我國成功發(fā)射“天宮一號”飛行器,入軌后繞地球的運(yùn)動可視
為勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)行周期為T,已知地球同步衛(wèi)星的周期為T0,則以下判斷正確的是A.天宮一號的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為
B.天宮一號的角速度與地球同步衛(wèi)星的角速度之比為
C.天宮一號的線速度與地球同步衛(wèi)星的線速度之比為
D.天宮一號的向心加速度與地球同步衛(wèi)星的向心加速度之比【答案】ABD
【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力可得,解得T=,v=,
a=,由周期之比可得半徑之比,進(jìn)而可得線速度和向心加速度之比,由
T2可得角速度之比。本
題選ABD。
(201*日照市一模)
18.據(jù)報道,天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,命名為
“55Cancrie”。該行星繞母星(中心天體)運(yùn)行的周期約為地球繞太陽運(yùn)行周期的
1,母星的體積約為480太陽的60倍。假設(shè)母星與太陽密度相同,“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運(yùn)動,則“55Cancrie”與地球的
A.軌道半徑之比約為36048032B.軌道半徑之比約為3602480C.向心加速度之比約為60480D.向心加速度之比約為360480【答案】B
【解析】母星與太陽密度相等,而體積約為60倍,說明母星的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的60倍。由萬有引力提供
M母r23T60Mm22=(地)2,代入數(shù)據(jù)得軌道半徑之比約為3向心力可知G2m(,B正)r,所以3r1M太T4802rT確;A錯誤;由加速度a
GM34知道,加速度之比為60480,所以CD均錯誤。2r
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(201*煙臺市一模)14.學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外,還要了解物理學(xué)家對物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),領(lǐng)悟
并掌握處理物理問題的思想與方法.關(guān)于以上兩點下列敘述正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),揭示了電與磁的聯(lián)系B.庫侖提出了用電場線描述電場的方法
C.用點電荷來代替實際帶電體是采用了理想模型的方法D.在驗證力的平行四邊形定則的實驗中使用了控制變量的方法【答案】AC
【解析】法拉第提出了用電場線描述電場的方法,B錯誤;在驗證力的平行四邊形定則的實驗中使用了等效替換的思想方法,D錯誤。選項AC說法符合物理學(xué)史。(201*濰坊一模)1.下列說法符合物理學(xué)史實的是
A.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.伽利略首創(chuàng)了理想實驗的研究方法C.卡文迪許測出了靜電力常量D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律【答案】B
【解析】牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,庫侖測出了靜電力常量,法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,故選項ACD錯誤,選項B符合物理學(xué)史實。(201*濱州市一模)
14.在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家都做出了重要的貢獻(xiàn),他們也創(chuàng)造
出了許多的物理學(xué)研究方法,下列關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是
A.理想化模型是把實際問題理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如質(zhì)點、位移等是理想化模型B.重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想C.用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例,例如場強(qiáng)EFQ,電容C,加速度qUaF都是采用比值法定義的mxx半,當(dāng)t非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)ttD.根據(jù)速度定義式v用了極限思想方法【答案】BD
【解析】選項A中位移不是理想化模型,故A錯誤。選項C,比值法定義的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性,它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變.實際中并不是所有的物理公式都是用比值定義法定義的,如場強(qiáng)E確。
(201*德州市一模)14.下列說法正確的是A.法拉第首先總結(jié)出磁場對電流作用力的規(guī)律
FQ,電容C都不是比值定義的,故C錯誤。選項BD說法正qU
B.伽利略認(rèn)為在同一地點,重的物體和輕的物體下落快慢不同
C.在現(xiàn)實生活中不存在真正的質(zhì)點,將實際的物體抽象為質(zhì)點是物理學(xué)中一種重要的科學(xué)研究方法D.電場是人們?yōu)榱肆私怆姾砷g的相互作用而引入的一種并不真實存在的物質(zhì)【答案】C
安培首先總結(jié)出磁場對電流作用力的規(guī)律,即安培力,A錯誤。伽利略認(rèn)為在同一地點,重的物體和輕的物體下落快慢相同,即比薩斜塔實驗,B錯誤。電場是真實存在的一種物質(zhì),D錯誤。選項C說法正確。(201*濟(jì)南市一模)
14.物理學(xué)家勇于創(chuàng)新、實事求是的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思想和方法,始終激勵著
我們。以下說法符合物理史實的是
A.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律B.奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場C.亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因D.牛頓通過扭秤實驗測出了萬有引力常量【答案】AB
【解析】亞里士多德錯誤的認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因,卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量,選項CD錯誤;選項AB說法正確。
(201*聊城市一模)14.下列表述正確的是
A.牛頓利用理想斜面實驗說明了力不是維持物體運(yùn)動的原因
B.卡文迪許在實驗室通過幾個鉛球之間萬有引力的測量,較準(zhǔn)確得出了引力常量C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場
D.麥克斯韋通過對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律【答案】BC
【解析】伽利略利用理想斜面實驗說明了力不是維持物體運(yùn)動的原因,法拉第通過對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律,選項AD錯誤;選項BC說法符合物理學(xué)史實。(201*青島市一模)
14.以下敘述正確的是
A.伽利略認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當(dāng)它受到外力的作用才會運(yùn)動B.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律,并通過油滴實驗測定了元電荷的電量C.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律D.牛頓通過大量的觀測數(shù)據(jù),歸納得到了行星的運(yùn)行規(guī)律【答案】C
【解析】伽利略的自然狀態(tài)是靜止或做勻變速直線運(yùn)動,A錯誤;密立根通過油滴實驗測定了元電荷的電量,B錯誤;開普勒通過大量的觀測數(shù)據(jù),歸納得到了行星的運(yùn)行規(guī)律,D錯誤;焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng),只有C正確。
(201*日照市一模)
14.下列表述正確的是
A.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間相互作用規(guī)律
B.法拉第最早引入了電場概念,并提出用電場線表示電場C.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動的性質(zhì)是慣性D.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律【答案】AB
【解析】慣性是物體保持靜止或者勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)。行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動,其運(yùn)動狀態(tài)不斷改變。所以選項C錯誤;安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律,選項D錯誤。
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