1、高考资源网（） 您身边的高考专家限时练通高考_科学设题_拿下高考高分 (45分钟)基础题组专练1(2019高考全国卷)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是()解析：由万有引力公式FG可知，探测器与地球表面距离h越大，F越小，排除B、C；而F与h不是一次函数关系，排除A。答案：D2(2020高考全国卷)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P
2、倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为()A.BC. D解析：在地球表面有Gmg，“嫦娥四号”绕月球运动时有Gm，根据已知条件有RPR月，M地QM月。联立以上各式解得v。答案：D3假定太阳系中一颗质量均匀、可看作球体的小行星，其自转原来可以忽略。若该星球自转加快，角速度为时，该星球表面的“赤道”上物体对星球的压力减为原来的。已知引力常量G，则该星球密度为()A. B.C. D解析：忽略行星的自转影响时，有Gmg，自转角速度为时，Gmgm2R，行星的密度，解得，故选C。答案：C4(多选)(2020高考江苏卷)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均
3、绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有()A由v可知，甲的速度是乙的倍B由a2r可知，甲的向心加速度是乙的2倍C由FG可知，甲的向心力是乙的D由k可知，甲的周期是乙的2倍解析：人造卫星绕地球做圆周运动时有Gm，即v，因此甲的速度是乙的，A错误；由Gma得a，故甲的向心加速度是乙的，B错误；由FG知甲的向心力是乙的，C正确；由在开普勒第三定律k中绕同一天体运动k值不变可知，甲的周期是乙的2倍，D正确。答案：CD5有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到
4、弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G，则这颗行星的质量是()A. B.C. D解析：宇航员用弹簧测力计竖直悬挂质量为m的物体向上加速时，弹簧测力计的示数为F，则有Fmgma可得g卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，根据万有引力等于重力得mg又由重力充当向心力有mmg由式可得M，故A、B、C错误，D正确。答案：D6. (多选)(2020全国百强名校高三领军考试)如图所示，卫星a没有发射而停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，认为重力近似等于万有引力。两卫星的质量相等。下列说法正确的是()Aa、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等Bb做匀速圆周运动的
5、向心加速度等于重力加速度gCa、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度Da做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期解析：两卫星的质量相等，到地心的距离相等，所以受到地球的万有引力相等。卫星a在赤道上随地球自转而做圆周运动，万有引力的一部分充当自转的向心力，卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，A错误；对卫星b，重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力，所以向心加速度等于重力加速度g，B正确；卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，其公转速度就是最大的环绕速度，也是第一宇宙速度，卫星
6、a在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转的向心力小于卫星b的公转向心力，根据牛顿第二定律，卫星a的线速度小于b的线速度，即a的线速度小于第一宇宙速度，C错误；a在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转周期等于地球的自转周期，同步卫星的周期也等于地球的自转周期，所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，D正确。答案：BD7(2020福建永安一中高三上学期限时训练)近年科学界经过论证认定：肉眼无法从太空看长城，但遥感卫星可以“看”到长城。已知某遥感卫星在离地面高度约为300 km圆轨道上运行，地球半径约为6 400 km，地球同步卫星离地面高度约为地球半径的5.6倍，则以下说法正确的是()A遥感
7、卫星的发射速度不超过第一宇宙速度B遥感卫星运行速度约为8.1 km/sC地球同步卫星运行速度约为3.1 km/sD遥感卫星只需加速，即可追上同轨道运行的其他卫星解析：第一宇宙速度是最小发射速度也是最大环绕速度，遥感卫星在离地球约300 km的轨道上运行，轨道半径大于近地卫星的轨道半径，因此发射速度要大于第一宇宙速度，故A错误；由Gm，可得v ，且满足黄金代换公式GMR2g表，g表9.8m/s2，r6 700 km，解得卫星的线速度v7.7 km/s，同理r同6.66 400 km42 240 km，解得v同3.1 km/s，故B错误，C正确；遥感卫星要追上同轨道卫星需要先减速做向心运动再加速做
8、离线运动，D错误。答案：C8(2020陕西榆林第三次测试)2019年3月10日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星6C”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，它是一颗用于广播和通信的地球静止轨道通信卫星，假设该卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。下列说法正确的是()A同步卫星运动的周期为2B同步卫星运行的线速度为C同步轨道处的重力加速度为()2gD地球的平均密度为解析：地球同步卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动，万有引力提供向心力，有m，在地球表面附近，重力等于万有引力，有mg，故同步卫星运动的周期为T2，
9、故A错误；根据万有引力提供向心力，有m，解得同步卫星运行的线速度为v，故B错误；根据万有引力提供向心力，有Gmg，解得g()2g，故C正确；由mg得M，故地球的平均密度为，故D错误。答案：C能力题组专练9(2020高考山东卷)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为()Am(0.4g) Bm(0.4g)Cm(0.
10、2g) Dm(0.2g)解析：着陆器向下做匀减速运动时的加速度大小a。在天体表面附近，有mgG，则()2，整理得g火0.4g，由牛顿第二定律知，着陆器运动时Fmg火ma，则制动力Fm(0.4g)，选项B正确。答案：B10.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB。两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示，T0为卫星环绕行星表面运行的周期，则()A行星A的质量小于行星B的质量B行星A的密度小于行星B的密度C行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A卫星的向心加速度大于行星B卫星的向心加速度解析：根
11、据万有引力提供向心力得Gmr，则M，根据图像可知，行星A的比行星B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；根据图像可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，密度，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B错误；第一宇宙速度v，A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C错误；根据Gma得aG，当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的质量大于行星B的质量，则行星A卫星的向心加速度大于行星B卫星的向心加速度，故D正确。答案：D11如图，虚线、分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道为与第一宇宙速度7.9 km/s对应的近地环绕圆轨道
12、，轨道为椭圆轨道，轨道为与第二宇宙速度11.2 km/s对应的脱离轨道。a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道半径的2倍，则()A卫星在轨道的运行周期为轨道的2倍B卫星经过a点的速率为经过b点的 倍C卫星在a点的加速度大小为在c点的4倍D质量相同的卫星在b点的机械能等于在c点的机械能解析：由开普勒第三定律可得，解得，A错误；va ，因在b点做向心运动，所以vb ，则vavb，B错误；由公式a可知，卫星在a点的加速度大小为在c点的4倍，C正确；在b点做向心运动，在c点做离心运动，则c点的速度大于b点的速度，又重力势能相等，故卫星在b点的机械能小于在c点
13、的机械能，D错误。答案：C12(多选)(2020山东济南章丘四中高三模拟)如图所示，地球和行星绕太阳做匀速圆周运动，地球和行星做匀速圆周运动的半径之比为14，不计地球和行星直接的相互影响，此时地球和行星距离最近。下列说法正确的是()A行星绕太阳做圆周运动的周期为8年B地球和行星的线速度大小之比为12C至少经过年，地球和行星距离再次最近D经过相同时间，地球、行星圆周运动半径扫过的面积之比为12解析：根据万有引力提供圆周运动的向心力，有Gm()2r，可得周期T2，所以8，因为地球公转周期为1年，所以行星公转周期为8年，故A正确；根据万有引力提供圆周运动的向心力，有Gm，可得线速度v，所以，故B错误
14、；地球周期短，故当地球比行星多公转一周时，地球将再次位于太阳和行星之间，即()t2，则时间为t年，故C正确；行星与太阳连线扫过的面积Sr2r2r2，故有()2()2，故D正确。答案：ACD13如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点Q，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在Q点进行制动(减速)。制动之后进入轨道，随后在Q点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道。已知“嫦娥一号”卫星在轨道上运动时，卫星距离月球的高度为h，月球的质量M月，月球的半径r月，万有引力常量为G。忽略月球自转，求：(1)“嫦娥一号”在Q点的加速度a；(2)“嫦娥一号”在轨道上绕月球做圆
15、周运动的线速度；(3)若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能Ep，式中G为引力常量。为使“嫦娥一号”卫星在Q点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道的高度h，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件？解析：(1)根据万有引力定律和向心力公式有ma，解得a 。(2)根据万有引力定律和向心力公式有m，解得v。(3)“嫦娥一号”在轨道上绕月球做圆周运动的线速度为制动后的最小速度v若恰能挣脱月球的引力束缚，此时的速度为制动后的最大速度，根据机械能守恒定律得mv0解得vm所以速度范围为 v 答案：(1)(2) (3) v - 7 - 版权所有高考资源网
