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 江苏版）

高三一轮复习江苏专版 ·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 期，所以α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.C【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= GMm=m 紧，解得T-2x√，由于同步卫星的 GpR-少.所以有号-RR:根据万有引力提供 4 周期与地球自转周期相同，而T<T。,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G(R十)=m,“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a=2√2，故B项错误：卫是B 处与“神舟十三号”所在处的加速度大小之比为 a 再次在建筑物A的正上方时，由角度关系得票：- (R-d)(R+h) R ,故C项正确。 6.D【解析】对于a卫星有G-mg=ma,所以a 票1=2，解得1=：放C项正确：建筑物A与 TT。 卫星B相距最远，即建筑物A、卫星B在地球两边。 一gA项错误：根据牛顿第三定律得GM0● r2 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 得祭-票(=x,解得一20-刀，故D项错误。 ?,联立解得S=?VGM,两卫星的轨道半径不 8.C【解析】卫星在轨道上正常运行，由万有引力提供 同，所以扫过的面积不同，B项错误；根据开普勒第三 向心力得GM=m女 =m(停)r,可知其周期、运 定律可知b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之 行速率均取决于其高度，与自身质量无关，不同卫星 比相等，C项错误；c为地球同步卫星，所以α卫星的 的质量可以相同，A项错误：由G=m(亭)，得T 运行周期与c卫星的运行周期相同，根据周期与半径 r3 的关系可知c卫星的运行周期小于d卫星的运行周 =2π√CM“北斗一号"”卫星距离地球表面远，所以 ·30 高三一轮复习江苏专版 ·物理· “北斗一号”卫星的周期比GPS卫星的周期长，B项 解得中心天体的质量为M=4xr GT (1分) 错误：由GMm=ma得a=G4,“北斗一号”卫星距 r2 r2 =(伍)(T 所以有M 地)2 (1分) 广地 离地球表面远，所以“北斗一号”卫星的加速度比GPS 卫星的加速度小，C项正确：由G=m号得0 代人数据解得M一 ME=25 (2分) (2)设行星表面的重力加速度为g行，行星的质量为 GM ,“北斗一号”卫星距离地球表面远，所以“北斗 M,行星的半径为R,对在行星