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（新高考 广东版）

高三一轮复习广东专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（九） 一、单项选择题 F"-Gm'm' Gm 那400R,则剩余部分对球体B的万有引 1.C【解析】开普勒利用第谷观察的行星运动数据，通 23m2 过数学方法建立了开普勒行星运动定律，故A项错 力F=F-F”= 80OR,故A,B,C项错误，D项 误；卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，B项错 正确。 误；根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物 4.A【解析】飞船沿轨道I做匀速圆周运动，万有引力 体的极限速度，一切运动物体相对于观察者的速度都 恰好提供向心力，沿轨道Ⅱ经过P点时万有引力不 不能大于真空中的光速，C项正确：由爱因斯坦相对 足以提供向心力导致飞船做离心运动，结合万有引力 论可知接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方 相等可知飞船沿轨道I经过P点时需要的向心力小 向上的长度缩短，D项错误。 于沿轨道Ⅱ经过P点时需要的向心力，A项正确：飞 2.B【解析】根据开普勒第二定律可知卫星在近地点 船沿轨道Ⅱ刚到达远地点Q时加速后才能变轨到轨 的速度大于在远地点的速度，即1>2；若卫星绕地 道Ⅲ，故B项错误；根据万有引力定律可知飞船沿轨 心做轨道半径为r的圆周运动，根据GMm=m心可 2 道I经过P点时受到的万有引力等于沿轨道Ⅱ经过 ,卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示 得=Nr P点时受到的万有引力，C项错误；飞船在轨道I上 做匀速圆周运动，在P点加速才能变轨到轨道Ⅱ，故 的椭圆轨道必须在近地点加速使其做离心运动，所以 D项错误。 ,故B项正确。 r 5.C【解析】设地球的密度为0，则在地球表面，重力和 3.D【解析】球体B的质量为m'= 3 4πR3m 地球的万有引力大小相等，有mg=6,可得8 3 G以由于地球的质量为M=P专xR,所以重力加 4 8m,挖去球体B前，球体A对球体B的万有引力F 4 -G mm'Gm2 (2R)一32R,被挖部分对球体B的万有引力为 -GM 速度的表达式可写成g=尺 G·p3R R2 ·29· ·物理· 参考答案及解析 3πGR,根据题意有质量分布均匀的球壳对壳内物 4 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， 体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球 D项正确。 的万有引力即为半径等于(R一d)的球体在其表面产 7.BC 【解析】对卫星B,由万有引力提供向心力得 生的万有引力，故“海斗一号”的重力加速度g′= 3Gp(R-d0,所以有￡_R- R:根据万有引力提供 GMm =m 搭，解得T=2x√成，由于同步卫星的 g Mm 周期与地球自转周期相同，而T<T。,所以卫星B离 向心力得G(R十)=ma,“神舟十三号”的加速度为 地球表面的高度小于同步卫星离地球表面的高度，故 GM R2 a=R干，所以名一R干“海斗一号”号所在 A项错误：对卫星B,由万有引力提供向心力得GMm 处与“神舟十三号”所在处的加速度大小之比为￡= 82πGM =ma,联立解得a=2√T ,故B项正确；卫星B (R-d)(R+h) R3 ,故C项正确。 再次在建筑物A的正上方时，由角度关系得票！ 二、多项选择题 8.CD【解析】对于a卫星有G-mg=ma,所以a =2：解得=严7放C项正确：建筑物A与 T 卫星B相距最远，即建筑物A、卫星B在地球两边。 一g,A项错误：根据牛顿第二定律得G 2 建筑物A与卫星B第一次相距最远时，由角度关系 ,,卫星与地心连线单位时间扫过的面积为S =x,解得1-2C。-D,故D项错误。 T。T To 子，联立解得S=号VGM,两卫星的轨道半径不 1 8.AC【解析】卫星在轨道上正常运行，由万有引力提 同，所以扫过的面积不同，B项错误；根据开普勒第三 供向心力得G=m号=m(停n,可知其周期、 r2 定律可知bc卫星轨道半径的三次方与周期平方之 运行速率均取决于其高度，与自身质量无关，不同卫 比相等，C项正确：c为地球同步卫星，所以a卫星的 运行周期与c卫星的运行周期相同，根据周期与半径 星的质量可以不相同，A项正确；由G=m(亭， ·30 高三一轮复习广东专版 ·物理· 中心天体的距离为r,根据万有引力提供向心力有 得T=2π√G,“北斗一号”卫星距离地球表面远， GMu' =m (2分) 所以“北斗一号”卫星的周期比GPS卫星的周期长，B 项错误；由G-m0得a-GM,~北斗一号”卫星 解得中心天体的质量为M=4x: GT (1分) r2 距离地球表面远，所以“北斗一号”卫星的加速度比 所以有受=停（会 (2分) T行 GPS卫星的加速度小，C项正确：由GM=m得 r2 代入数据解得M=4 M恒=25 (2分) G,“北斗一号”卫星距离地球表面远，所以