1、衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 1 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷做题时间：2022 年_月_日,_：_:_实际得分：_家长签字(严禁代签):_天体万有引力部分注意事项：1.本套密卷满分 100 分，做题所需时间 90 分钟；2.请一律用 0.5 或以上的黑色中性签字笔在规定的答题纸上做答，注意书写规范；3.做题不改错，等于没有做！做完之后，要求依照答案用红笔自判所有主客观题，并算出总得分，请家长签字确认，并在积累本进行认真的错题整改反思，并把本套题的主要收获、主要不足和反思写到每套题所附的反思纸上
2、，开学上交。一、单选题（共 10 小题，每小题 4 分，共计 40 分）1回收嫦娥五号返回器采用了“太空水漂”技术。先让返回器高速进入大气层，再借助大气提供的升力跃出大气层，然后再扎入大气层，返回地面。”下图为其示意图，虚线大圆为大气层的边界，已知地球半径为 R，d 点到地心的距离为 r，地球表面重力加速度为 g。下列说法正确的是（）A航天器从 a 到b 运动过程中处于完全失重状态B航天器从b 到d 点的机械能一直减小C航天器运动到d 点时的加速度为22gRrD航天器在 c 点和 e 点的速度相同2如图所示，实线是地球赤道上空的同步卫星轨道，同步卫星寿命终结时，它会被二次变速通过椭圆转移轨道推
3、到虚线所示同步轨道上空约 300 公里处的“坟场轨道”。已知地球自转周期为T，引力常数为G，地球质量为 M，根据上面提供信息，下列得到的结论中正确的是（）A地球的密度为223GTB地球同步卫星离开地面高度为2324GMTC卫星从同步轨道转移到“坟场轨道”需要给卫星二次加速D宁波的纬度约为 30，定点在经度与宁波经度相同的同步卫星，晚上从宁波观察同步卫星与水平面的视角约为 303三颗人造卫星 A、B、C 都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C 为地球同步卫星，某时刻 A、B 相距最近，如图所示。已知地球自转周期为 T1，B 的周期为 T2，则下列说法正确的是（）AA 加速可追上同一轨道
4、上的 CB经过时间12122()TTTT，A、B 相距最远CA、C 向心加速度大小相等，且大于 B 的向心加速度DA、B 与地心连线在相同时间内扫过的面积相等4在半径为 R1 的 K 星球表面竖直向上提起一质量为 m1 的物体，拉力 F 与物体加速度 a 的关系如图线 1 所示。在半径为 R2 的 T 星球表面竖直向上提起一质量为 m2 的物体，拉力 F 与物体加速度 a 的关系如图线 2 所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（）第 6 套组编人：侯建国校对人:王娟审核人：王娜衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 2 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没
5、有任何意义！Am1：m23：1，R1：R21：2Bm1：m23：2，R1：R23：1Cm1：m23：1，R1：R22：3Dm1：m23：2，R1：R22：15若地球质量为月球质量的 81 倍，地球表面重力加速度为月球表面重力加速度的 6 倍。则地球和月球的密度之比为（）A 227B 2 627C 2 69D 2 636一宇航员到达半径为 R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为 m的小球，上端固定于 O 点，如图甲所示。在最低点给小球一初速度，使其绕 O 点在竖直面内做圆周运动，测得轻绳拉力 F 的大小随时间 t 的变化规律如图乙所示，127FF，设 R、m、引力常量
6、 G 和2F 均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（）A该星球表面的重力加速度为27FmB该星球的密度为2328FGRmC该星球的第一宇宙速度为27F RmD卫星绕该星球运行的最小周期为22RmF7人造地球卫星与地心间距离为 r 时，取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为pGMmEr，其中 G 为引力常量，M 为地球质量，m 为卫星质量。卫星原来在半径为 r1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于稀薄空气等因素的影响，飞行一段时间后其圆周运动的半径减小为 r2。此过程中损失的机械能为（）A2111()2GMmrrB1211()2GMmrrC2111()GMm rrD21211()GMm
7、rr82021 年 4 月 29 日，中国空间站天和核心舱发射升空；6 月 17 日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接；9 月 17 日，神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆。中国航天人在这一年九天探梦、一气呵成，成功登上 2022 年感动中国的舞台。已知中国空间站轨道高度约为 400km，周期约 90min，地球的半径约为 6400km，地面的重力加速度为 g，则下列说法中正确的是（）A空间站运行速度大于 8km/sB空间站必须建立在赤道正上方C空间站内宇航员的加速度约为216()17gD空间站每 90min 就经过地面同一位置的上空9“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组
8、成，自动完成月面样品采集，并从月球起飞返回地球。若已知月球半径为 R，探测器在距月球表面高为 R 的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（）A月球质量为23216RGTB月球表面的重力加速度为232 RTC月球的密度为23GTD月球表面的第一宇宙速度为 4 2 RT10“天问一号”的成功发射，标志着我国星际探测水平达到了一个新阶段。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转周期与地球公转周期之比为3 3 2 2，则火星与地球绕太阳运动的（）A线速度大小之比为3 2B角速度大小之比为 2 2:3 3C向心加速度大小之比为 94D公转轨道半径之比为 23衡水泰华中学决
9、胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 3 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！二、多选题（共 4 小题，每小题 6 分，共计 24 分）112020 年 11 月 6 日，我国成功发射全球首颗 6G 试验地球卫星，卫星的轨道半径的三次方与其周期的二次方的关系图像如图，卫星的运动轨迹可视为圆。已知地球半径为 R，引力常量为 G，下列说法正确的是（）A地球的质量为24baGB地球表面的重力加速度为224baGRC绕地球表面运行的卫星的线速度大小为 2bRaD地球的密度为33 abGR122021 年 5 月 15 日“祝融号”火星车成功着陆火星表面，是我国航天事业
10、发展中具有里程碑意义的进展。此前我国“玉兔二号”月球车首次实现月球背面软着陆，若“祝融号”的质量是“玉兔二号”的 K 倍，火星的质量是月球的 N 倍，火星的半径是月球的 P 倍，火星与月球均视为球体，则（）A火星的平均密度是月球的3NP 倍B火星的第一宇宙速度是月球的 NP倍C火星的重力加速度大小是月球表面的NP倍D火星对“祝融号”引力的大小是月球对“玉兔二号”引力的2KNP倍13我国火星探测器已成功登陆到火星表面。若探测器到达火星后，在火星表面做了如下实验：将轻绳一端固定在传感器上的 O 点，另一端系质量为 m 且可视为质点的小球，如图所示。把小球拉至与圆心 O 等高的 A 点由静止释放，小
11、球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，传感器测出绳子拉力最大值为 F。万有引力常量为 G，火星可视为半径为 R 的均质球体，不考虑火星的自转。下列说法正确的是（）A火星表面的重力加速度为 3FmB火星的平均密度为38FGRmC环绕火星表面运行的卫星角速度为3FmRD环绕火星表面运行的卫星速率为2FRm14为了探测某未知星球，探测飞船载着登陆舱先是在离该星球中心距离为 1r 的圆轨道上运动，经测定周期为1T；随后登陆舱脱离飞船，变轨到该星球的近地圆轨道上运动。已知该星球的半径为 R，万有引力常量为 G。则（）A登陆舱在近地圆轨道上运行的周期为3131RTrB登陆舱在近地圆轨道上运行的周期为3113
12、rTRC该未知星球的平均密度为312313 rGT RD该未知星球的平均密度为213GT衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 4 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！第 II 卷（非选择题）请点击修改第 II 卷的文字说明三、解答题（15 小题 14 分，16 小题 22 分）15经科技工作者不懈奋斗，我国航天技术取得了举世瞩目的成就。现设想在月球上有图示装置，小滑块 A、B 用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，B 从图示位置由静止释放后，A 在水平台面上、B 在竖直方向上做匀加速运动。若 A、B 的质量分别为 2m、m，A 与台面间的动摩擦因数为，
13、地球表面的重力加速度大小为 g0，月球的质量为地球的 181，半径为地球的 14，求：（1）月球表面的重力加速度大小 g；（2）A 匀加速运动过程中轻绳的拉力大小 F。16人造地球卫星绕地球旋转（设为匀速圆周运动）时，即具有动能又具有引力势能（引力势能实际上是卫星与地球共有的）。设地球的质量为 M，地球半径为 R，以卫星离地面无限远处时的引力势能为零，则质量 m 为的人造卫星在距离地心为 r 处时的引力势能为PGMmEr（G 为万有引力常量），求：（1）该人造地球卫星的第一宇宙速度1v；（2）该人造地球卫星的最小周期minT；（3）要使人造卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径由 1r 增加到 2
14、r，则卫星上的发动机所消耗的最小能量 E 为多少？（设卫星质量保持不变，不计一切空气阻力及其它天体的影响）衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 5 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷第 6 套答题纸1516衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 6 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷第（6）套参考答案1C【详解】A航天器从 a 到b 的运动是曲线运动，合力指向曲线内侧，由此可知航天器有竖直向上的加速度分量，航天器处于超重状态，
15、A 错误；B航天器从b 点到c 点，有大气阻力做负功，航天器机械能减小，航天器从c 点到d 点只有引力做功，航天器机械能不变，因此航天器从b 到d 点的过程中，航天器的机械能先减小后不变，B 错误；C航天器运动到d 点时，万有引力提供加速度2GMmmar又因为 GMmmgR解得22gRarC 正确；D从c 点到 e点外力做功为零，航天器在 c 点和 e点的速度大小相同，方向不同，D 错误。选 C。2C【解析】【详解】设地球的半径为 R，同步卫星距地面的高度为 hA根据题意，由万有引力提供向心力有2224GMmmRhTRh可得3224RhMGT地球的体积为343VR地球密度为3233RhMVGT
16、 R可知，只有当0h 时，即周期为围绕地球表面做圆周运动的卫星的周期，地球的密度为23GT 故 A 错误；B根据题意，由万有引力提供向心力有2224GMmmRhTRh可得2324GMThR故 B 错误；C卫星从同步轨道转移到“坟场轨道”需要卫星做离心运动，则需要给卫星二次加速，故 C 正确；D同步卫星离地面高度远大于地球的半径，由几何关系可知，晚上从宁波观察同步卫星与水平面的视角肯定大于 30，故 D 错误。故选 C。3B【解析】【详解】A卫星 A 加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星 C，故 A 错误；BA、B 两卫星由相距最近至相距最远时，圆周运动转过的角度相差，即BtAt=其中A1
17、2T，B22T 解得经历的时间1 2122()TTtTT故 B 正确；C根据万有引力提供向心力有2MmGmar得2GMar可知 A、C 向心加速度大小相等，且小于 B 的向心加速度，故 C 错误；D绕地球运动的卫星与地心连线在相同时间 t 内扫过的面积12Svt r其中GMvr则2tSGMr可知 A、B 与地心连线在相同时间内扫过的面积不等，故D 错误。故选：B。4A【解析】【详解】物体在星球表面竖直向上加速，根据牛顿第二定律有Fmgma变形得Fmamg则图线 F-a 的斜率表示物体的质量，则有0103Fma020Fma所以12:3:1mm 衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第
18、7 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！当加速度 a=0 时，拉力等于物体的重力，则有1103m gF2202m gF则重力加速度之比为12:1:2gg 根据物体在星球表面上，万有引力等于重力，则有2MmGmgR根据星球质量的计算公式可得343MR联立解得星球的半径34gRG则1212:1:2RRgg故选 A。5D【解析】【详解】根据2MmGmgR解得=GMRg解得19=81=66gRMRMg月地地月月地333=44MMgVRGR可得62 6=693RggR月地地月月地故选 D。6D【解析】【详解】A.设砝码在最低点时细线的拉力为1F，速度为1v，设绳长为 L
19、，则211vFmgm L设砝码在最高点细线的拉力为2F，速度为2v，则222vFmgm L由机械能守恒定律得222111222mgLmvmv解得126FFgm因为127FF所以该星球表面的重力加速度为17FgmA 错误；BC根据万有引力提供向心力得22GMmvmRR卫星绕该星球的第一宇宙速度为GMvR在星球表面，万有引力近似等于重力2GMmm gR解得217F RMGm星球的密度1334283FMGmRR卫星绕该星球的第一宇宙速度为17F RvmBC 错误；D卫星绕该星球运行的最小周期，则22()mgmRT解得22RmTFD 正确。故选 D。7A【解析】【详解】根据卫星做匀速圆周运动，由地球的
20、万有引力提供向心力，则轨道半径为 r1 时有21121vGmrMmr卫星的引力势能为p11GMmEr 轨道半径为 r2 时22222vGmrMmr卫星的引力势能为2p2GMmEr 设摩擦而损失的机械能为 E，根据能量守恒定律得221p12p211 22mvEmvEE 联立以上各式可得21112GMmErr故 A 正确，BCD 错误。故选 A。8C【解析】【详解】A第一宇宙速度（7.9km/s）是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则空间站的速度小于第一宇宙速度，故 A 错误；D空间站绕地心的周期为 90min，而地球自转的周期为 24h，且两者转动平面不同，所以空间站转动一圈后，不在地面上
21、同一位置上空，故 D 错误；B只有同步卫星轨道才需要在赤道正上方，故 B 错误；C地面重力加速度为2GMgR空间站的加速度为2()GMaRh代入数据可得216()17ag故 C 正确。故选 C。9D【解析】【详解】A根据2MmGmgR可得GgRM2已知地球的半径和地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转），可以求出地球的质量，故 A 错误；衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 8 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！B根据22MmvGmrr可得2rvMG又2vTr所以已知人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度和周期，可以求出地球的质量，故 B
22、错误；C根据万有引力提供向心力可得2224MmGmrrT可求出地球的质量，故 C 错误；D根据2224MmGmrrT可以计算出太阳的质量，不能计算出地球的质量，故 D 正确。故选 D。10B【解析】【详解】B根据2T 可知火星与地球绕太阳运动的角速度大小之比为2 23 3火地故 B 正确；D设太阳质量为 M，根据牛顿第二定律有2224MmGmrrT解得2rTrr rGM由题意并根据上式可知火星与地球绕太阳运动的公转轨道半径之比为32rr火地故 D 错误；A根据vr可知火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为23vv火地故 A 错误；C根据2ar可知可知火星与地球绕太阳运动的加速度大小之比为49a
23、a火地C 错误。故选 B。11AC【解析】【详解】A卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得222()MmGmrrT解得3224rGMT由题图可如32rbTa解得地球质量24bMaG故 A 正确；B由在地球表面的物体有2MmGmgR解得重力加速度224bgaR故 B 错误；C若卫星绕地球表面运行，其轨道半径rR由32rbTa，可得运行周期3R aTb环绕速度22RbvTRa故 C 正确；D地球体积343VR地球密度MV 解得33 baGR 故 D 错误。故选 AC。12AD【解析】【详解】A根据密度的定义有MV 体积343VR可知火星的平均密度与月球的平均密度之比为33331
24、MRNNMRPP火火月月月火即火星的平均密度是月球的3NP 倍，故 A 正确；BC由2MmGmgR可知火星的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为22221gMRNNgMRPP火火月月月火即火星的重力加速度是月球表面的重力加速度的2NP，由2MmGmgR22MmvGmRR可知火星的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2vg RNNPvg RPP火火火月月月故 BC 错误；D由万有引力定律2MmFG R可知火星对“祝融号”引力大小与月球对“玉兔二号”引力大小之比为22221FMmRKNNKFMmRPP火火月祝玉月月火即火星对“祝融号”引力大小是月球对“玉兔二号”引力大小的2KNP倍，故 D 正
25、确。故选 AD。13AC【解析】【详解】A设绳子的长度为l，从 A 点运动到最低点212mglmv2vFmgm l解得3Fgm故 A 正确；衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 9 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！B在火星表面2GMmmgR343MR解得：4FGRm故 B 错误；C在火星表面22=GMmmRR解得：3FmR 故 C 正确；D在火星表面22GMmvmRR解得3FRvm故 D 错误；故选 AC。14AC【解析】【详解】AB根据2224MmGmrrT解得32rTGM结合已知条件可得登陆舱在近地圆轨道上运行的周期32131RTTr故
26、A 正确，B 错误；CD根据22224MmGmRRT结合343VR和密度公式MV 联立解得312313 rGT R 故 C 正确，D 错误。故选 AC。15（1）01681 g；6 分（2）032 1243mg8 分【解析】【分析】【详解】(1)天体表面，万有引力近似等于重力，由2=MmGmgR-3 分得2MgG R-1 分 则2000()RgMgMR-2 分解得01681gg-1 分(2)A 匀加速运动过程中，A 与 B 的加速度大小相等，设为 a，根据牛顿第二定律对 A 有22Fmgma-3 分对 B 有mgFma-3 分 解得032 1243Fmg-2 分16（1）1GMvR-4 分；（
27、2）32RGM-8 分；（3）12112GMmErr-10 分【解析】【分析】【详解】（1）第一宇宙速度即为绕地球表面运行的速度，故有212MmGmRR-3 分 得1GMvR-1 分（2）卫星在贴近地球表面时做匀速圆周运动的周期为最小minT-2 分，此时 rR-1 分222min4MmGmRRT-3 分3min2RTGM-2 分（3）对于卫星：在 1r 轨道上11PGMmEr-2 分 且由21211MmGmrr-2 分得21111122gGMmEmr-1 分在 2r 轨道上：同理得22PGMmEr-2 分2212gGMmEr-1 分 根据能量守恒1122PgPgEEEEE-2 分解得12112GMmErr-2 分衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 10 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷第（6）套专用反思表填表时间：2022 年_月_日,_：_；反思人：_家长签字：_本套暴露的主要问题板块该板块失分对每一分失分的原因反思一单选题总分 40 分丢了（）分二多选题总分 24 分丢了（）分三解答题总分 36 分丢了（）分本套题的主要收获知识上的收获技巧上的收获本套题的综合反思做题状态做题结果自我提醒