09(九)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】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理

高三一轮复习 ·物理· 高三一轮复习周测卷/物理（九） 一、选择题 道Ⅲ，故B项错误：根据万有引力定律可知飞船沿轨 1.C【解析】开普勒利用第谷观察的行星运动数据，通 道I经过P点时受到的万有引力等于沿轨道Ⅱ经过 过数学方法建立了开普勒行星运动定律，故A项错 P点时受到的万有引力，C项错误；飞船在轨道I上 误；卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，B项错 做匀速圆周运动，在P点加速才能变轨到轨道Ⅱ，故 误；根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物 D项错误。 体的极限速度，一切运动物体相对于观察者的速度都 5.B【解析】设太阳的质量为M,半径为R,第一宇宙 不能大于真空中的光速，C项正确：由爱因斯坦相对 速度为，则G以”=m装，解得≈44× 论可知接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方 R 向上的长度缩短，D项错误。 10m/s,D项错误；设黑洞的半径为r,第一宇宙速度 2.B【解析】根据开普勒第二定律可知卫星在近地点 为，第二宇宙速度为'，则G4X10·Mm 的速度大于在远地点的速度，即>；若卫星绕地 n ,2'=√2>c,联立解得r<1.2X1010m=1.2 心做轨道半径为r的圆周运动，根据GMm=m巴可 r 2 ×10km,由于2'略大于c,分析可知2小于c,设太 GM 得v=N ,卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示 4πr 3 的椭圆轨道必须在近地点加速使其做离心运动，所以 阳的体积为V,黑洞的体积为V,则- 4R-R 3 GM ,故B项正确。 5038,故A、C项错误，B项正确 6.D【解析】设中心天体的质量为M,由万有引力提供 3 3.D【解析】球体B的质量为m'= 向心力得G=m(竿)，两边同时取对数，整理 r2 4πR3 3 可得gT=号g一之g兴所以gTgr图象的 8m,挖去球体B前，球体A对球体B的万有引力F 斜率为。，与行星的质量无关，故A项错误：图象与 =G mm' (2R)一32R,被挖部分对球体B的万有引力为 Gm2 F"-Gm'm' Gm2 纵给的交点为一g兴，由图可知一g微 400R,则剩余部分对球体B的万有引 2 欲，故M,<M,B项结误：由图线a可知 1 力F=F-F”=G 800R,故A,B、C项错误，D项 23m2 卫星M在1处的轨道半径小于在2处的轨道半径， 正确。 卫星M在2处的轨道半径大于卫星N在3处的轨道 4.A【解析】飞船沿轨道I做匀速圆周运动，万有引力 半径，由G=ma,可得a。-GW,卫星M在1处 r2 恰好提供向心力，沿轨道Ⅱ经过P点时万有引力不 的向心加速度大于在2处的向心加速度，卫星M在2 足以提供向心力导致飞船做离心运动，结合万有引力 处的向心加速度小于卫星V在3处的向心加速度，C 相等可知飞船沿轨道I经过P点时需要的向心力小 项错误，D项正确 于沿轨道Ⅱ经过P点时需要的向心力，A项正确：飞 船沿轨道Ⅱ刚到达远地点Q时加速后才能变轨到轨： 7.B【解析】C绕B做匀速圆周运动，满足GMmc= R ·35 一物理·__________________参考答案及解析 = mc(_7^2^R_，故知道C的轨道半径，无法求出C的质M-g，A项错误；根据牛顿第二定律得G^Nm= 量，A项错误；因为A，B为双星系统，所以相互之间m三，卫星与地心连线单位时间扫过的面积为S= 的引力提供圆周运动所需的向心力，即乙M_xM_B== _÷w，联立解得S=⇒\sqrt{GMr}。两卫星的轨道半径不 ＋R_B） （R_A- M_1(^÷^2R_A，可得M_n=4xR_1，B项正同，所以扫过的面积不同。B项错误；根据开普勒第三 确；因为A、B为双星系统，满足M_4（）^R_A=定律可知bc卫星轨道半径的三次方与周期平方之 比相等。C项正确；c为地球同步卫星，所以a卫星的 M_B(+)^2R_B又因为R_A<R_B，所以M_A>M_B.根据运行周期与c卫星的运行周期相同，根据周期与半径 GMm=m(^2)^2R可知A的卫星的轨道半径大于C的关系可知c卫星的运行周期小于d卫星的运行周 期，所以a卫星的运行周期小于d卫星的运行周期， 的轨道半径，C项错误；A、B，C三星由图示位置到再D项正确。 次共线应满足警+器=π。解得l=zcT1+T5D10.BC【解析】对卫星B.由万有引力提供向心力得 项错误。GMm=m华r。解得T=2π\sqrt{cM}·由于同步卫星 8.C【解析】设地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和的周期与地球自转周期相同，而T<T_1，所以卫星B 地球的万有引力大小相等，有mg=GA”，可得g=ⅵ离地球表面的高度小于同步卫星离地球表面的高 cM由于地球的质量为M=p÷πK·所以重力加度故A项错误；对卫星B.由万有引力提供向心力 得GMm=ma联立解得a=2\sqrt{mGM}，故