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1、2014年4月全国100所名校单元检测卷物理（六）万有引力与航天一、选择题（共13小题，每小题4分，满分52分）1（4分）对于开普勒定律的理解，下列说法正确的是（）A开普勒通过自己长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了开普勒三定律B根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心C根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小D根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运动的轨道半径跟它公转周期成正比2（4分）下列关于重力和重力加速度的说法，正确的是（）A任何情况下，地面附近物体所受的重力都一定等于地球和物体之间的万有引力B任何情况下，地面附近
2、物体所受的重力方向一定指向地心C任何情况下，星球表面的重力加速度都可以表示为g=G，式中M为星球的质量，R为星球的半径D只有在不考虑星球自转时，星球表面的重力加速度才可以表示为g=G，式中M为星球的质量，R为星球的半径3（4分）下列条件中可以计算出天体质量的是（）A若不考虑天体自转，已知天体半径R，在天体表面附近用弹簧秤称得质量为m的物体的重力F，引力常量GB已知围绕该天体表面运动的卫星的运动周期和引力常量GC已知围绕该天体表面运动的卫星的速度大小和引力常量GD已知围绕该天体表面运动的卫星的运动角速度和引力常量G4（4分）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体一矿井深度为d已知质量分布均匀的
3、球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面上距地面高度为h处的重力加速度大小之比为（）A1B（1+）2C（1）（1+）2D（1+）（1）25（4分）2012年10月25日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功地将一颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道这是一颗地球静止轨道卫星即同步卫星，将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，形成区域服务能力如图所示，发射同步卫星，一般采用先将卫星送入近地圆轨道，然后加速使卫星做离心运动，在椭圆轨道上运动，当卫星运动到远地点再加速使卫星进入同步轨道，成为同步卫星下列说法正确的是（）A卫星在轨道上运行时，其加速度不变B卫星在轨道上运行时，通过a点时的
4、加速度大小和通过b点时的加速度大小相等C卫星在轨道上运行和在轨道上运行时通过同一点a时的加速度相等D卫星在轨道上运行和在轨道上运行时通过同一点b时的加速度不相等6（4分）2012年是地球同步卫星发射频繁的一年所谓地球同步卫星是指绕地球做匀速圆周运动的周期等于地球自转周期，定点地球赤道上空的卫星已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，某地球同步卫星的质量为m，绕地球运行的速度大小为v，引力常量为G有关该地球同步卫星，下列表述正确的是（）A卫星运行的轨道半径为RB卫星的运行速度方向与地球自转的速度方向相同，速度大小大于第一宇宙速度C卫星的轨道平面一定过地心，运行时受到的向心力大小为GD卫星运行的
5、向心加速度可以表示为7（4分）火星是离地球最近、表面特征接近地球的可能适合人类居住的行星已知火星的半径是地球的p倍，质量是地球的q倍，已知地面的重力加速度为g，则（）A火星表面的重力加速度为B宇航员在火星表面的重力是在地球表面的重力的倍C火星的平均密度是地球平均密度的倍D用同一弹簧秤测量同一物体，在火星表面的示数是在地面时示数的倍8（4分）在宇宙中有相距较近，质量可以相比的两颗星球，若距离其他星球较远，可忽略其他星球对它们的万有引力，这两颗星球称为双星系统双星系统在它们相互之间的万有引力作用下，围绕连线上的某一固定点做匀速圆周运动关于质量分别为M和m的两颗星球组成的双星系统，已知其运动的周期为
6、T，下列说法中正确的是（）A它们运行的速度大小与质量成正比B它们运行的速度大小与轨道半径成反比C它们运行的向心加速度的大小与质量成正比D它们之间的距离可以表示为9（4分）人们发现新行星的过程可以简化为如下模型：把行星A围绕太阳运行的轨道简化为圆，如图所示人们在长期观测某行星A时，发现其实际运行轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t发生一次最大偏离天文学家认为形成这种现象的原因是在A行星外侧还存在一颗未知行星B，已知行星A的运行周期为T0，运动轨道半径为R0，且行星B与行星A的绕行方向相同则（）A行星B的运行周期为tT0B行星B的运行周期为C行星B的运行轨道半径为R0D行星B的运行轨道
7、半径为R010（4分）关于古代人们对天体运动的认识，下列说法正确的是（）A地心说认为地球是太阳系的中心，太阳围绕地球运动B日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都围绕太阳运动C地心说认为地球是静止不动的，太阳、月亮和其他行星都围绕地球运动D日心说认为太阳是运动的11（4分）关于万有引力定律及其应用，下列说法正确的是（）A两物体间的万有引力是一对平衡力B卡文迪许在实验室首先测出了引力常量G，利用已知的地面重力加速度和地球半径推算出了地球质量C海王星是根据万有引力定律先计算出其轨道，然后才在预言的位置观察到D利用万有引力定律计算出的第一宇宙速度，为人类发射火星探测器提供理论根据12（4分）假设
8、我国航天员登上某一半径为R的行星，从该行星表面竖直向上抛出一质量为m的小球从抛出时开始计时，得到如图所示的vt图象，已知引力常量为G，则由图象可知（）A该行星表面的重力加速度为B该行星的质量为C从该行星上发射卫星的最小速度为D围绕该行星做圆周运动的卫星的最大向心加速度为13（4分）物体在星球表面绕星球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，星球上的物体脱离星球引力所需要的最小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v2=v1已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则（）A该星球的第一宇宙速度为B在该星球上发射卫星所需的最
9、小发射速度为C围绕该星球运行的卫星最大环绕速度为D该星球的第二宇宙速度为第卷（非选择题共48分）非选择题部分共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14（10分）我国自主建立的北斗导航系统已经正式商业运行北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R求：（1）卫星1运行到A点的加速度大小（2）卫星1运行的周期和卫星1由
10、位置A首次运动至位置B所需的时间15（12分）随着我国登月计划的实施，我国宇航员在不久将登上月球假如宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点已知月球的半径为R，引力常量为G，求：（1）月球表面的重力加速度（2）月球的质量（3）在月球表面附近发射绕月球做匀速圆周运动的卫星的最小发射速度和运动周期16（12分）据媒体报道，天文学家日前在距离地球127光年处发现了一个拥有7颗行星的“太阳系”，这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体运行规律，和我们太阳系的规则相似分析显示，该“太阳系”中一个行星绕中央恒星的公转周期是地球绕太阳公转周期的m倍；该行星与中央恒星的
11、距离等于太阳和地球之间平均距离的n倍，行星与地球的公转轨道都可视为圆（1）求该“太阳系”中恒星的质量与太阳的质量之比（2）若已知该行星的质量是地球质量的p倍，半径是地球半径的q倍，求该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比17（14分）我国将在2013年使用长征三号乙火箭择机发射嫦娥三号发射嫦娥三号是采用火箭喷气发动机向后喷气而加速的设运载火箭和嫦娥三号的总质量为M，地面附近的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G（1）用题给物理量表示地球的质量（2）假设在嫦娥三号舱内有一平台，平台上放有测试仪器，仪器对平台的压力可通过监控装置传送到地面火箭从地面启动后竖直向上做加速直线运动，升到距离
12、地面高度等于地球半径的时，地面监控器显示测试仪器对平台的压力为启动前压力的，求此时火箭的加速度（3）当火箭将嫦娥三号送入太空某一高度后，嫦娥三号速度为v0；假设此后火箭喷气发动机每次向后喷气都可使嫦娥三号产生加速度a，每次喷气时间为t，求火箭喷气发动机喷出n次气体后嫦娥三号的速度2014年4月全国100所名校单元检测卷物理（六）万有引力与航天参考答案一、选择题（共13小题，每小题4分，满分52分）1C2D3A4C5C6D7D8D9B10BC11BC12BD13BD第卷（非选择题共48分）非选择题部分共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14151617第7页（共7页）