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 湖北版）

高三一轮复习 湖北专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（九） 一、选择题 F"-Gm'm' Gm 400R,则剩余部分对球体B的万有即 1.C【解析】开普勒利用第谷观察的行星运动数据，通 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 23m2 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。 0>A 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=只 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 期，所以a卫星的运行周期小于d卫星的运行周期， D项正确。 体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球 7.BC 【解析】对卫星B,由万有引力提供向心力得 的万有引力即为半径等于(R一d)的球体在其表面产 生的万有引力，故“海斗一号”的重力加速度g= M=m禁，解得T=2x√由于同步卫星的 4π GR-D.所以有其-R,根据万有引力提供 4 周期与地球自转周期相同，而TT。,所以卫星B离 g 地球表面的高度小于同步卫星离地球表面的高度，故 Mm 向心力得GR十)=ma,“神舟十三号”的加速度为 A项错误：对卫星B,由万有引力提供向心力得GMm r2 GM R2 a一R十，所以名一R干A,“海斗一号”号所在 一，联立解得4=2，故B项正确：卫昆B 处与“神舟十三号”所在处的加速度大小之比为盘 a 再次在建筑物A的正上方时，由角度关系得！ (R-d)(R+h)2 R ,故C项正确。 宁2，解得1=放C项正确：建筑物A与 To 6.(D【解折】对于a卫星有G0-g-,所以a 卫星B相距最远，即建筑物A、卫星B在地球两边 g,A项错误：根据牛顿第三定律得GMm 建筑物A与卫星B第一次相距最远时，由角度关系 2 得2′- ,,卫星与地心连线单位时间扫过的面积为S -解得1一2刀放D项结误。 T。 8.BC 2,联立解得S=号GM,两卫星的轨道半径不 【解析】根据牛顿第二定律得G=m答， r 同，所以扫过的面积不同，B项错误；根据开普勒第三 可得M=答，放A项错误：在火星两极重力等于 定律可知bc卫星轨道半径的三次方与周期平方之 万有引力，mg6密联立可得g一故B项 R 比相等，C项正确；c为地球同步卫星，所以a卫星的 正确：根据车顿第二定律得G=m反，联立可得 v2 运行周期与c卫星的运行周期相同，根据周期与半径 的关系可知c卫星的运行周期小于d卫星的运行周： 0= 2xr r ·,故C项正确；根据开普勒第三定律得 ·30 高三一轮复习湖北专版 ·物理· n 3T8 10.【解析】(1)设星球A的轨道半径为R,星球B的轨 元，解得r=n√月 ,火星的同步卫星距离星球 道半径为r,则由题意有L=r十R (1分) 3T8 表面的高度为h=r一R。=n√ R,故D项 两星球做圆周运动时的向心力由万有引力提供， 错误。 则有 二、非选择题 GMm (1分) L A R =mT n二mg 9.【解析】(1)由GR (1分) G Mm -M L (1分) 可得火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度 可得R-M (1分) r m 的比值为 8k=MxR=1×2=0.4