2013届高三各地模拟考试试题汇编：万有引力与航天 10页

‎7（2013山东济宁期末）．中国于‎2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射了“嫦娥一号”月球卫星．卫星在地球轨道近地点上经历三次加速变轨后由地月转移轨道进入月球轨道，然后又在月球轨道近月点上经历三次近月制动，最后进入127分钟工作轨道，如图所示．下列有关“嫦娥一号”月球卫星的说法正确的是（ ）‎ ‎ A．卫星在地球轨道上变轨后机械能增大 ‎ ‎ B．卫星在地球轨道上变轨后运行周期变小 ‎ ‎ C．卫星在月球轨道上变轨后机械能增大 ‎ ‎ D．卫星在月球轨道上变轨后运行周期变小 答案：AD ‎7.理论上可以证明，质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。假定地球的密度均匀，半径为R。若矿底部和地面处的重力加速度大小之比为，则矿井的深度为 A. B.KR C. D.‎ 答案：A ‎18. （2013广东惠州一月调研）“东方红一号”的运行轨道为椭岡轨道，其近地点M 和远地点N的高度分别为439km和238km则 A. 卫星在M点的速度小于N点的速度 B. 卫星在M点的角速度大于N点的角速度 C. 卫星在M点的加速度大于N点的加速度 D. 卫星在N点的速度大于7.9km/s 答案：BC ‎20（2013广东增城一模）．搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发P 轨道Ⅰ 轨道Ⅱ Q ‎●‎ ‎●‎ 轨道Ⅲ 射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测 A.卫星在轨道III上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B.卫星在轨道III上经过P点的速度比在轨道I上经过P点时大 C.卫星在轨道III上经过P点的向心加速度比在轨道I上经过P点时小 D.卫星在轨道I上的机械能比在轨道II上大 答案：AD ‎16（2013广东茂名一模）.目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量，这些卫星 ‎ A．环绕地球运行可以不在同一条轨道上 B．运行角速度相同 ‎ C．运行速度大小相等，且都大于‎7.9km/s b c 地球 O a 赤道面 d ‎ D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等。‎ 答案：B ‎18（2013广东广州1月调研）．如图，O是地球球心，下列说法正确的是 A．同步卫星轨道只能与轨道a共面 B．同步卫星轨道只能与轨道d共面 C．卫星可能的轨道为c、d D．卫星可能的轨道为a、b V E r R2‎ S R1‎ A ‎〖解析〗答案：AC 本试题考查天体运动中万有引力提供向心力，因此，其轨道平面一定过地球球心。试题属于理解层次中的容易题。‎ ‎5(2013四川绵阳二诊). 一个物体静止在质量均匀的球形星球表面的赤道上。已知万有引力常量为G，星 球密度为P，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则星球自转的角速度为 A. B. C. D.‎ 答案：A ‎17（2013河北保定期末调研）. 北京时间‎2012年2月25日凌晨O时12分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号 丙”运载火箭，将第十一颗“北斗”导航卫星成功送入太空预定转移轨道，这是一 颗地球静止轨道卫星.“北斗”导航卫星定位系统由静止轨道卫星（同步卫星)、中 轨道卫星和倾斜同步卫星组成，中轨道卫星轨道半径约为27900公里，静止轨道卫星的半径约为42400公里.（可供应用）.下列说法正确的是 A. 静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度小 B. 静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均大于地球的第一宇宙速度 C. 中轨道卫星的周期约为12. 7h D. 地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比静止轨道卫星向心加速度大 答案：AC ‎17(2013安徽池州期末)．一名宇航员来到某星球上，如果该星球的质量为地球的一半．它的直径也为地球的一半，那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的 （ ）‎ ‎ A． 4倍 B ．2倍 ‎ C． 0．5倍 D． 0．25倍 答案：B20(2013江西景德镇二检)．一宇宙飞船沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运行，机械能为E，通过远地点P时，速度为v，加速度大小为a，如图所示，当飞船运动到P时实施变轨，转到圆形轨道Ⅱ上运行，则飞船在轨道Ⅱ上运行时(　　)．　　　　　　‎ A．速度大于v B．加速度大小为a C．机械能等于E D．机械能大于E 答案：ABD ‎17（2013山西运城期末调研）．宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕二球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论。双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．双星相互间的万有引力减小 B．双星做圆周运动的角速度增大 ‎ C．双星做圆周运动的周期减小 D．双星做圆周运动的半径增大 答案：AD ‎18 （2013广东东莞期末调研）. 我国正在建设的北斗卫星导航系统，将由5颗地球同步卫星和30颗非同步卫星组成，‎ ‎ 下列表述中正确的是 ‎ A．同步卫星一定在赤道正上空 ‎ B．5颗同步卫星运行的轨道半径不同 ‎ C．卫星在轨道上运行时都处于失重状态 ‎ D．提高卫星运行速度仍可使其在原轨道上运行 答案：AC ‎19. （2013广东佛山质量检测） ‎2012年6月24日中午12时，神舟九号飞船与天宫一号进行了手动交会对接。若“天宫一号”M和“神舟九号”N绕地球做圆周运动的示意图如图所示，虚线为各自轨道。由此可以判定 ‎ A. M、N的运行速率均小于‎7.9km/s ‎ B. M的周期小于N的周期 ‎ C. M运行速率大于N的运行速率 ‎ D. N必须适度加速才有可能与M实现对接 答案：AD ‎17（2013广东潮州期末）．我国数据中继卫星定点在东经77°上空的同步轨道上,对该卫星下列说法正确的是 A．加速度比静止在赤道上物体的加速度小 B．离地面高度一定 C． 在赤道的正上方 D．运行速度大于第一宇宙速度 答案：BC ‎1．（2013南通第一次调研）A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则 A．A距离地面的高度一定比B的大 B．A的向心加速度一定比B的大 C．A的向心力一定比B的大 D．A的运行速率一定比B的大 答案：A ‎1（2013南京学情调研）. 近期我国“神舟九号”飞船与“天宫一号”‎ 目标飞行器进行了交会对接。如图A、B为围绕地球沿圆轨道运行的两个飞行器，则 ‎ A. A的运行速率大于B的运行速率 ‎ B. A运行的角速度小于B运行的角速度 ‎ C. A和B的运行速度都应大于第一宇宙速度 ‎ D. 若B接到指令要与A交会对接必须点火加速 答案：BD ‎2. （2013徐州上学期期中） 据媒体报道，我国嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运行周期127min。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是 A．月球表面的重力加速度 B．月球对卫星的吸引力 C．卫星绕月球运行的速度 D．卫星绕月运行的加速度 答案：B ‎3. (2013徐州摸底). 我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为，静止轨道卫星的高度约为。下列说法正确的是 A．中轨道卫星的线速度大于‎7.9km/s B．静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度 C．静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期 D．静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度 答案：C ‎1（2013泰兴市期中调研）．一名宇航员来到某星球上，如果该星球的质量为地球的一半，它的直径也为地球的一半，那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的 ‎ A. 4倍 B. 2倍 C. 0.5倍 D. 0.25倍 ‎ 答案：B ‎7（2013泰兴市期中调研）．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切。不计阻力，以下说法正确的是：‎ A．如果地球的转速为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来； ‎ B．卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等；‎ C．卫星丙的周期最小；‎ D．卫星甲的机械能最大，卫星中航天员始终处于完全失重状态；‎ 答案：AC ‎6（2012无锡一中期中）．假设发射两颗探月卫星A和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为‎200km和 ‎ ‎100km。若两颗卫星质量相同，环月运行均可视为匀速圆周运动，‎ ‎ 则 （ ）‎ ‎ A．B环月运行时向心加速度比A大 ‎ B．B环月运行的速度比A大 ‎ C．B环月运行的周期比A大 ‎ D．B环月运行时机械能比A小 答案：ABD ‎9（2013聊城三中期中）、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是 A．火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B．火星公转的周期比地球的长 C．火星公转的线速度比地球的大 D．火星公转的向心加速度比地球的大 ‎ 答案：AB ‎6（2013南京、盐城一模）‎2012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星发射成功。我国“北斗”卫星导航技术堪比美国GPS。已知GPS导航系统中某卫星的运行周期约为12小时，则此卫星与北斗导航系统中的地球同步卫星相比较 A．线速度更大 B．角速度更大 C．轨道半径更大 D．向心加速度更大 答案：ABD ‎8（2013无锡高三期末）． ‎2012年5月6日，天空出现“超级大月亮”，月亮的亮度和视觉直径都大于平常，如图，究其原因，月球的绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆，‎ ‎ 当天月球刚好运动到近地点．结合所学知识判断下列与 ‎ 月球椭圆轨道运动模型有关的说法中正确的是 ‎ A．月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期 ‎ B．月球在远地点的线速度小于地球第一宇宙速度 ‎ C．月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度 ‎ D．月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能 答案：BC ‎6(2013苏北三市一模)．设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t。登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1。已知引力常量为G，根据以上信息可得到 ‎ A．月球的密度 B．飞船的质量 C．月球的第一宇宙速度 D．月球的自转周期 答案：AC ‎8（2013北京丰台期末）．已知地球的质量为M，半径为R，自转周期为T，地球表面处的重力加速度为g。地球同步卫星的质量为m，离地面的高度为h。利用上述物理量，可 推算出地球同步卫星的环绕速度表达式为 A. B. C. D.‎ 答案：D ‎5（2013北京东城期末）． ‎2011年11月3日凌晨1时29分，经历近43小时飞行和五次变轨的“神舟八号”飞船飞抵距地面343公里的近似为圆的轨道，与在此轨道上等待已久的“天宫一号”成功对接；‎11月16 ‎日18时30分，“神舟八号’’飞船与“天宫一号”成功分离，返回舱于11月1 7日1 9时许返回地面。下列有关“天宫一号”和“神舟八号”说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．对接前“天宫一号”的运行速率约为11．‎2 km/s ‎ B．若还知道“天宫一号’’运动的周期，再利用万有引力常量，就可算出地球的质量 ‎ C．在对接前，应让“天宫一号”与“神舟八号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟八号”加速追上“天宫一号”并与之对接 ‎ D．“神舟八号’’返回地面时应先减速 答案：D ‎1.（2013北京西城期末）（6分）已知地球质量为M，半径为R ，自转周期为T，引力常量为G。如图所示，A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B为地球的同步卫星。‎ B R A ‎（1）求卫星A运动的速度大小v；‎ ‎（2）求卫星B到地面的高度h。‎ ‎18答案．（6分）解：‎ ‎（1）对卫星A，由牛顿第二定律 ‎ 【2分】 ‎ 解得： 【1分】‎ ‎　（2）对卫星B，设它到地面高度为h，同理 ‎ ‎ 【2分】‎ ‎　　解得： 【1分】‎ ‎7（2013北京石景山期末）．我国古代神话中传说：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天。如果把看到一次日出就当作“一天”，在距离地球表面约‎300km高度环绕地球飞行的航天员24h内在太空中度过的“天”数约为（已知地球半径R=‎6400km，地球表面处重力加速度g=‎10m/s2） （ ）‎ ‎ A．1 B．‎8 ‎ C．l6 D．24‎ 答案：C 月球 轨道II 轨道I ‎5. (2013北京房山区期末) ‎2010年10月1日，“嫦娥二号”‎ 卫星在西昌卫星发射中心成功发射. 如图所示为嫦娥一号、二号卫星先后绕月球做匀速圆周运动的示意图，“嫦娥一号”在轨道I上运行，距月球表面高度为‎200km；“嫦娥二号”在轨道II上运行，距月球表面高度为‎100km. 根据以上信息可知 A．“嫦娥二号”的运行速率小于“嫦娥一号”的运行速率 B．“嫦娥二号”的运行周期大于“嫦娥一号”的运行周期 C．“嫦娥二号”的向心加速度大于“嫦娥一号”的向心加速度 D．“嫦娥二号”和“嫦娥一号”在轨道上运行时，所携带的仪器都处于平衡状态，不受外力作用 答案：C ‎19（2013广东肇庆统一检测）．我国自行研制发射的两颗气象卫星绕地球做匀速圆周运动，“风云一号”是极地轨道卫星 ‎（轨道平面和赤道平面垂直），周期为12h；“风云二号”是地球同步轨道卫星。比较这两颗 卫星，下面说法中正确的是 A．“风云一号”的轨道半径较大 ‎ B．“风云二号”的线速度较小 C．“风云一号”的角速度较大 ‎ D．“风云二号”的周期较小 答案：BC ‎19. (2013北京房山区期末) 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．‎ ‎（1）求地球的质量M；‎ ‎（2）求地球的第一宇宙速度v；‎ ‎（3）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星距离地面的高度h.‎ ‎19答案.‎ ‎(1)地表的物体受到的万有引力与物体的重力近似相等即: 解得: ‎ ‎(2)若发射成卫星在地表运动则卫星的重力提供向心力即:解得: ‎ ‎(3)由卫星所需的向心力由万有引力提供可得 得 ‎ ‎ 将带入得 ‎ω ‎19（2013广东汕头期末）. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上做 匀速圆周运动. 已知月球质量为M，月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则 A. 航天器的线速度 B. 航天器的角速度 ‎ C. 航天器的向心加速度 D. 月球表面重力加速度 ‎ 答案： AD ‎19（2013广东珠海期末检测）．‎2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号交会对接。若飞船 与天宫一号都在各自的轨道做匀速圆周运动，下列说法正确的 是（引力常量G已知）‎ ‎ A．由飞船飞行的周期和轨道半径可以求出地球的质量 ‎ B．漂浮在飞船返回舱内的宇航员处于平衡状态 ‎ C．若飞船的轨道半径比天宫一号大，飞船的周期也比天宫一号大 ‎ D．只要知道飞船飞行的周期，就可以求出飞船离地面的高度 答案：AC ‎18(2013河南焦作一模)．．‎2012年6月16日，刘旺、景海鹏、刘洋三名宇航员搭乘 “神舟九号”飞船飞向太空。‎6月24日执行手动载人交汇对接任务后，于29日10时03分乘返回舱安全返回。返回舱在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。关于返回舱的运动，下列说法中正确的有 A．在同一轨道Ⅱ上经过A的速率小于经过B的速率 B．在轨道Ⅱ上经过A的速率大于在轨道I上经过A的 速率 ‎ C．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 ‎ ‎ D．正常运行时，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 答案：A ‎5(2013山东淄博期末)．如图所示，北斗导航系统中两颗卫星，均为地球同步卫星．某时刻位于轨道上的A、 B两位置．设地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T．则 ‎ A．两卫星线速度大小均为 ‎ B．两卫星轨道半径均为 ‎ C．卫星l由A运动到B所需的最短时间为 ‎ D．卫星l由4运动到B的过程中万有引力做正功 答案:B ‎20（2013黄冈期末理综）．2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍，‎ 假设该星球有一颗近地卫星，下列说法正确的是 A．该星球的密度是地球密度的2倍 B．该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍 C．该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等 D．该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的4倍 答案：C ‎16（2013河北唐山期末）．己知地球同步卫星A离地面的高度约为地球半径的6倍，另一地球卫星B离地面的高度约为地球半径的2．5倍，在地球赤道上放置一物体C，随地球转动。若将地球看成均匀球体，则 ‎ A．两颗卫星A、B的线速度之比约为1： ‎ ‎ B．两颗卫星A、B的线速度之比约为 ‎ C．卫星B和物体C的运动周期之比约为 ‎ ‎ D．卫星B和物体C的运动周期之比约为1： ‎ 答案:AD ‎4（2013福建福州期末）．我国探月卫星成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图3所示，该拉格朗日点位 于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的 （ ）‎ ‎ A．向心力仅由太阳的引力提供 ‎ ‎ B．周期小于地球的周期 ‎ C．线速度大于地球的线速度 ‎ D．向心加速度小于地球的向心加速度 答案：C ‎2（2013四川自贡二诊）. 2012年6月16日，刘旺、景海鹏、刘洋三名宇航员搭乘“神舟九号”飞船飞向太空。与“天宫一号”目标飞行器完成交会对接任务后，于29日10吋许乘返回舱安全返回。 返回舱在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II, B为轨道II上的一 点，如右图所示.关于返回舱的运动，下列说法中正确的有 A. 在同一轨道II上经过A的速度小于经过B的速度 B. 在轨道II上经过A的动能大于在轨道I上经过A的动能 C. 在轨道I上运动的线速度大于第一宇宙速度 D. 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 答案：A A B P ‎17（2013河南平顶山期末）．如图所示，A为绕地球做椭圆轨道运动的卫星，B为地球同步卫星，P为A、B两轨道的交点。下列说法中正确的是 A．卫星A所受万有引力完全提供向心力 B．卫星B相对地面静止，一定不会与A相撞 C．卫星B加速后其轨道可与卫星A轨道相同 D．卫星A在远地点加速后其轨道可以变成比B轨道半径更大的圆轨道 答案：D