9 万有引力定律及其应用、第二、第三宇宙速度、经典时空观-【衡水金卷·先享题】2022高三一轮复习40分钟周测卷物理（新教材 新高考 小题量）

高三一轮复习 ·新教材物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（九） 一、选择题 5.D【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球 1.C【解析】星球表面的重力加速度g=G 2,可得火 做匀速圆周运动时的最大速度，所有卫星的速度均不 星表面与地球表面的重力加速度之比为号，相同质 大于其值，A项错误；由万有引力提供向心力得GMm r2 量的物体受到的引力之比也为号，A项错误，C项正 =加，解得。，则半径小的加速度大，由于。 r6,所以a。=a6,B项错误；万有引力提供卫星做圆周 确由G=m发得= GM R2 ,故火星与地球的第 运动的向心力，则有M=m·冬r,解得T= r2 2 一宇宙速度之比为√日，B项错误：第二宇宙速度为 2r√GW:由于。=w,则T,=T。=24h,C项错误： 第一宇宙速度的√②倍，所以第二宇宙速度之比也为 万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则有GMm 2 √写D项错误。 GM 2.A【解析】根据万有引力提供向心力可得GMm =mar,解得w=√，由于r>r,则.<aD项 R2 正确 。2华，解得M-品B项不符合题意：无法 2 m 6.BD【解析】物体在地球表面受到的万有引力等于重 求出探测器的质量，A项符合题意：根据v=2π，可 力，则有mg,该卫显同于地球同步卫星，绕 T 地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 得R=,C项不符合题意：向心加速度a 2π R %=m禁(R十)，联立解得该卫星运行的周 (R+h) 2π，D项不符合题意。 /(R+h)3 期T=2x ,A项错误；该卫星属于地球同 品A【解析】对任意卫星，根据其受力得G- gR 步卫星，运行的轨道一定与赤道共面，B项正确；该卫 GM n,解得v=入/G心，动能的表达式Ek=方n2一 1 星绕地球做匀速圆周运动时有%一，解得运 GMm,假设卫星B与地心的距离为r1,动能为E一 GM 行的加速度a一R干，结合A项公式可知该卫星 △.=G,联立可得n一AEA项正确。 Ek gR2 2r1 运行的加速度a一R,C项错误；物体在地球表 4.C【解析】在P点的两次变轨，都使探测器做近心运 ,根据 动，即要使探测器减速，则发动机喷口都需要向前喷 面受到的万有引力等于重力，则有m'gGM R2 气，A项错误；探测器在轨道Ⅲ上从P点运动到Q点 的过程中引力做正功，速率变大，B项错误；探测器在 斋度公式可知。一一M,联立解得地球的平均蜜度 3πR 轨道Ⅲ上运行时，经过P点的加速度与在轨道Ⅱ上 广2D项正确. 的加速度相同，在轨道Ⅱ上的加速度为α= 2 7.BD 【解析】由GMm=ma可知该探测器在近火点的 r? 加速度大于其在远火点的加速度，A项错误；由开普 ,C项正确：由开普勒第三定律可得 T 勒第二定律可知该探测器在近火点的速度大于其在 =N8 远火点的速度，B项正确；由于停泊轨道为椭圆轨道， 解得了 7 D项错误 不能利用万有引力提供向心力求解其周期，C项错 ·27· ·新教材物理· 参考答案及解析 误：在行星表面附近，由GM=mg可得g大：g=2: 解得M=gR (1分) 5,D项正确。 密度p= M 3g (2分) 8.AD【解析】飞船绕地球做匀速圆周运动，线速度。 4πR 4πGR 3 =祭，又由几何关系知s血号=尽，解得v (2)对绕星球表面做圆周运动的卫星有G Mmo= R2 2R,A项正确：地球自转一圈的时间为T。,飞船 Tsin 2 Q mog-mo R (2分) 绕地球一圈的时间为T,飞船绕一圈会有一次“日全 解得第一宇宙速度v=√gR (2分) 食”，所以每过时间T就有一次“日全食”，可得一天 (3)设“高锟星”的质量为M,卫星的质量为m1,轨道 内飞备经历~日全食“的次数子，B项倍误：由儿 半径为r,则有GM=m答， 4π (2分) 何关系可得飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转 GMim R2 -=1ng (2分) 过a角所需的时间为1=g工，C项错误：由万有引力提 2π 联立解得r= gRT (1分) /4x2r 4π 供向心力得Gm4 4π ，T= N GM 所以卫星距地面的高度h= ERT-R W (2分) 4π2 2πR ,D项正确 sin受GMin号 11.【解析】(1)由受力分析可知，三颗星要稳定的运行， 每颗星受到的合力一定指向圆心由几何关系可知轨 二、非选择题 9.【解析】(1)设该卫星的质量为m,根据万有引力提供 道的半径= (2分) 3 向心力得0=m于方 2 (2分) 它们两两之间的万有引方大小F-G咒 (2分) 在地球表面，根据万有引力和重力的关系可得GMm 每颗星的向心力由另两颗星对它的万有引力的合力 R? =mg (2分) 提供，则有2Fcos30°=m 4π2 (2分) GM gR2 解得线速度