1、安徽太湖中学2017届高考物理一轮复习万有引力定律限时强化训练试题卷（考试时间：90分钟 满分：100）第I卷 选择题一、选择题（每小题4分，共48分）。1、若地球绕太阳公转周期以及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（ ）A BC D2、“神舟十号”飞船于2013年6月11日17时38分载着3名宇航员顺利升空。当“神十”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，若飞船舱内质量为m的航天员站在台秤上，对台秤的压力为FN。用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示飞船轨道所在处的重力加速度，不考虑地球自转。则下列关系式中正确的
2、是( )Ag=0 BCFN= mg D3、今年7月23日凌晨，美国宇航局(NASA)发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler 452运行，这颗系外行星编号为Kepler 452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存。设Kepler 452b在绕恒星Kepler 452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler 452质量与地球质量之比为，Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为，则T1、T2之比为( ) A B.
3、 C. D. 4、宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是( )A.该星球的质量为 B.该星球表面的重力加速度为 C.该星球的第一宇宙速度为 D.通过以上数据无法确定该星球的密度 5、星球上的物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2v1。已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面重力加速度gE的1/8，不计其它星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )AB C DgEr6、太空探测器从一星球表面竖直
4、升空，已知探测器质量恒为2000 kg，发动机可以提供恒定的推力。该星球表面没有大气层，探测器在星球表面升空后发动机因故障而突然关闭，如图所示为探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化图象。则由此可以判断（ ）A该星球表面的重力加速度大小为5m/s2B该发动机的推力大小为1104 NC探测器在星球表面达到的最大高度为480mD探测器在星球表面落地时的速度大小为40m/s7、嫦娥五号探测器是我国研制中的首个实施无人月面取样返回的航天器，预计2017年发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞返回地球，嫦娥五号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥五号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的
5、万有引力，则( )A.若已知嫦娥五号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，可算出月球的平均密度B.嫦娥五号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机在P处点火使其加速C.嫦娥五号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度D.嫦娥五号在环月段椭圆轨道上P点的加速度大于Q点的加速度8、暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间（小于其运动周期），运动的弧长为，与地球中心连线扫过的角度为（弧度），引力常量为G
6、，则下列说法正确的是（ ）A“悟空”的线速度大于第一宇宙速度B“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C“悟空”的环绕周期为D“悟空”的质量为9、科学家预测银河系中所有行星的数量大概为2万亿-3万亿之间。若宇宙中有一颗未知行星，其半径和地球半径相同，但质量却是地球质量的两倍。若地球上的卫星a和未知行星上的卫星b距离地面的距离相同，则（ ）A卫星a和卫星b的线速度之比为B卫星a和卫星b的线速度之比为C卫星a和卫星b的周期之比为D卫星a和卫星b的向心加速度之比为10、为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船,以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1总质量为m1随后登陆舱脱离飞船
7、，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则（）AX星球的质量为M=BX星球表面的重力加速度为gX=C登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为=D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T111、2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示。“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道上运行，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道上（ ）A运行的周期小于在轨道上运行的周期B从P到Q的过程中速率不断增大C经过P的速度大于在轨道上经过P的速度D经过P的加速度小于在轨道上经过
8、P的加速度12、如图所示，人造卫星P(可看作质点)绕地球做匀速圆周运动。在卫星运行轨道平面内，过卫星P作地球的两条切线，两条切线的夹角为，设卫星P绕地球运动的周期为T，线速度为v，万有引力常量为G。下列说法正确的是( )A越大，T越大B越小，T越大C若测得T和，则地球的平均密度为D若测得T和，则地球的平均密度为第II卷 非选择题三、计算题（共52分）13、两颗人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，已知他们的轨道半径之比为r1：r2=9：1，求两卫星的：（1）线速度之比？（2）角速度之比？（3）周期之比？（4）向心加速度之比？14、我国的“探月工程”计划将于2017年宇航员登上月球若宇航员登上月球后，
9、在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面已知引力常量为G，月球的半径为R求：（不考虑月球自转的影响）（1）月球表面的自由落体加速度大小g0；（2）月球的质量M；（3）月球的密度15、为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”已知“高锟星”半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，在不考虑自转的情况，求：（以下结果均用字母表达即可）（1）卫星环绕
10、“高锟星”运行的第一宇宙速度；（2）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度；（3）假设“高锟星”为一均匀球体，试求“高锟星”的平均密度（球体积V=R3）16、已知一个可视为球体的天体，其自转周期为T，在它的赤道上，用弹簧秤测某一物体的重力是在它两极处测得的重力的0.8倍，已知万有引力常量为G求该天体的平均密度是多少？17、宇航员站在质量分布均匀的某星球表面上，沿竖直方向从地面以初速度v0向上抛出一个小球，测得小球经时间t落回地面（此过程不计一切阻力影响）。已知该星球的半径为R，引力常量为G，球体体积公式，求： 该星球表面处的重力加速度g； 距该星球表面h处的重
11、力加速度g； 该星球的平均密度参考答案123456789101112ABDAACCBCACDADABBD13.解：（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得=m，解得v=，根据r1：r2=4：1，则得线速度之比 v1：v2=1：3（2）角速度，则角速度之比1：2=1：27（3）卫星的周期 T=2r，可得周期之比 T1：T2=27：1（3）卫星的向心加速度 a=，则得 向心加速度之比 a1：a2=1：8114.解：（1）月球表面附近的物体做自由落体运动 月球表面的自由落体加速度大小 （2）若不考虑月球自转的影响 月球的质量 （3）月球的密度16.解：设物块的质量为m，星球的质量为M，半径为R，在两极处：万有引力等于物体的重力，则有在赤道处：赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球自转所需的向心力之差，则有 0.8F=联立以上两式得：M=则此星球的密度=17.解：（1）该星球表面处的重力加速度为g，由竖直上抛规律可得得 （2）对于该星球表面上的物体有：距该星球表面h处的物体有：得即 （3）由得结合密度得