2017人教版高中物理专题练习

【2016·全国卷Ⅲ】 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)

A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

【2016·北京卷】 如图1­所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)

图1­

A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同

B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同

C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度

D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量

【2016·天津卷】 我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是(　　)

图1­

A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接

B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接

C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

【2016·全国卷Ⅰ】 利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍．假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为(　　)

A．1 h  B．4 h

C．8 h  D．16 h

【2016·四川卷】 国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a₁，东方红二号的加速度为a₂，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a₃，则a₁、a₂、a₃的大小关系为(　　)

图1­

A．a₂＞a₁＞a₃

B．a₃＞a₂＞a₁

C．a₃＞a₁＞a₂

D．a₁＞a₂＞a₃

若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶.已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R.由此可知，该行星的半径约为(　　)

A.R                 B.R

C．2R  D.R

北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星．中轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中轨道卫星离地面高度低，则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的(　　)

A．向心加速度大        B．周期大

C．线速度小            D．角速度小

国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2 060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a₁，东方红二号的加速度为a₂，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a₃，则a₁、a₂、a₃的大小关系为(　　)

A．a₂>a₁>a₃             B．a₃>a₂>a₁

C．a₃>a₁>a₂  D．a₁>a₂>a₃

如图3所示是某卫星绕地飞行的三条轨道，其中轨道1是近地圆形轨道，轨道2和3是变轨后的椭圆轨道，它们相切于A点．卫星在轨道1上运行时经过A点的速率为v，加速度大小为a.下列说法正确的是(　　)

图3

A．卫星在轨道2上经过A点时的速率大于v

B．卫星在轨道2上经过A点时的加速度大于a

C．卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道3上运行的周期

D．卫星在轨道2上具有的机械能大于在轨道3上具有的机械能

关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)

A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

若月球车在地球表面的重力为G₁，在月球表面的重力为G₂.已知地球半径为R₁，月球半径为R₂，地球表面处的重力加速度为g，则(　　)                   

A．月球车在月球表面的质量为

B．地球的质量与月球的质量的比值为

C．月球表面处的重力加速度为

D．若月球车能绕地球和月球飞行，则月球车在地球表面飞行和在月球表面飞行的周期的比值为

如图6所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)

图6

A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同

B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同

C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度

D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同速度

北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)

A.               B.²

C.    D.

地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域．进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图7所示．假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计．如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k＜1)．已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是(　　)

图7

A.                B.

C.      D.

【2016·江苏卷】 如图1­所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、E_k、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有(　　)

图1­

A．T_A>T_B

B．E_kA>E_kB

C．S_A＝S_B

D.＝

一颗人造卫星在地球表面附近做匀速圆周运动，经过t时间，卫星运行的路程为s，运动半径转过的角度为θ，引力常量为G，则(　　)

A．地球的半径为

B．地球的质量为

C．地球的密度为

D．地球表面的重力加速度为

利用探测器探测某行星，先让探测器贴近该行星表面飞行，测得探测器做圆周运动的周期为T₁，然后调节探测器离行星表面的高度，当离行星表面高度为h时，探测器做圆周运动运行一周的时间为T₂.已知引力常量为G，则下列判断正确的是    (　　)

A．可求出该行星的质量

B．可求出该行星的密度

C．可求出探测器贴近行星表面飞行时，行星对它的引力

D．可求出该行星的第一宇宙速度

“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船自动交会对接前的示意图如图8所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟十号”运行轨道．此后“神舟十号”要进行多次变轨，才能实现与“天宫一号”的交会对接，则(　　)     

图8

A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟十号”在轨道Ⅱ上的运行速率

B．“神舟十号”变轨后比变轨前高度增加，机械能减少

C．“神舟十号”可以通过减速而使轨道半径变大

D．“天宫一号”和“神舟十号”对接瞬间的向心加速度大小相等

已知地球自转周期为T₀，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是(　　)

A.                 B.

C.                D.

【2016·江苏卷】 据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间．照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见．如图所示，假设“天宫一号”正以速度v＝7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L＝20 m，地磁场的磁感应强度垂直于v，MN所在平面的分量B＝1.0×10^－5 T，将太阳帆板视为导体．

图1­

(1)求M、N间感应电动势的大小E；

(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V，0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻．试判断小灯泡能否发光，并说明理由；

(3)取地球半径R＝6.4×10³ km，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s²，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字)．

若地球自转角速度逐渐增大，当角速度增大到某一值ω₀时，赤道上的某质量为m′的物体刚好要脱离地面．则地球的质量是多大？

神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r₁、远地点距地心为r₂的椭圆轨道正常运行．已知地球质量为M，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，飞船在近地点的速度为v₁，飞船的质量为m.若取距地球无穷远处为引力势能零点，则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为E_p＝－，求：

(1)地球的半径；

(2)飞船在远地点的速度.                  

利用万有引力定律可以测量天体的质量．

(1)测地球的质量

英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．

已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.若忽略地球自转的影响，求地球的质量．

(2)测“双星系统”的总质量

所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图9所示．已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量．

(3)测月球的质量

若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”．已知月球的公转周期为T₁，月球、地球球心间的距离为L₁.你还可以利用(1)、(2)中提供的信息，求月球的质量．

图9