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 辽宁版）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 (九)万有引力定律及其应用、 教学札记： 第二、第三宇宙速度、经典时空观 (考试时间40分钟，满分100分) -，选择题(本题共8小题，共54分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，每小 题6分；第6~8题有多项符合题目要求，每小题8分，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错 的得0分) 1.关于物理学史及相对论，下列说法正确的是 A.开普勒利用自己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 B.牛顿通过扭秤实验测出了引力常量 C.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速 D.接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方向上的长度增大 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项错误； 卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，B项错误；根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物体的极 限速度，一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速，C项正确；由爱因斯坦相对论可知接 近光速的列车，地面上的人观测它在运动方向上的长度缩短，D项错误。 答案：C 2.我国的第一颗人造地球卫星——“东方红一号”，于1970年4月24日在酒泉卫星发射中心成功发射。“东 方红一号”卫星重173千克，是首发最重的卫星，目前仍在轨运行。如图所示，设“东方红一号”卫星在近地 点，远地点的速度分别为v_1、v_2，近地点到地心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G，则下列说法正 确的是 GM 解析：根据开普勒第二定律可知卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，即v_1>v_23若卫星绕地心做 衡水金卷·先享题·物理·63·辽宁专版 轨道半径为r的圆周运动，根据GMm=m”可得0=， r2 G,卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示的椭圆 教学札记： 轨道必须在近地点加速使其做离心运动，所以> GM ,故B项正确。 答案：B 3.密度均匀的球体A的半径为R、质量为m,现从球体A中挖去直径为R的球体B,将球体B放置在距离球 体A的球心O为2R处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为R的球体的体积为专R,引 力常量为G,则球体A剩余部分对球体B的万有引力大小为 2R 7m2 B.G 7m C.G 23m2 D.G 23m2 A.G 256R 400R2 256R2 800R2 3 解析：球体B的质量为m'= 1 4πR3 -m= m,挖去球体B前，球体A对球体B的万有引力F'= 3 '2R G mm' 记R·放花部分对球体B的万有引力为F一，则利余部分对球依B的万有引力F Gm2 =F'-F”= 23m2 8OOR,故A,B.C项错误，D项正确。 答案：D 4.神舟十三号飞船的发射是中国空间站关键技术验证阶段第六次飞行，也是该阶段最后一次飞行任务，按 照计划部署，神舟十三号航天员乘组在轨驻留六个月。神舟十三号的发射过程可简化为：先让飞船进入 一个近地的圆轨道I,然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，到达远地点Q时再次变轨，进入圆形轨 道Ⅲ。已知椭圆形转移轨道Ⅱ的近地点与近地圆轨道I相切于P点，远地点与圆形轨道Ⅲ相切于Q点。 关于飞船的运动，下列说法正确的是 A.沿轨道I经过P点时需要的向心力小于沿轨道Ⅱ经过P点时需要的向心力 B.沿轨道Ⅱ运行到远地点Q时的速率等于在轨道Ⅲ上运行的速率 辽宁专版 ·64· 衡水金卷·先享题·物理 C.沿轨道I经过P点时受到的万有引力小于沿轨道Ⅱ经过P点时受到的万有引力 D.在轨道I上运行的速率等于在轨道Ⅱ运行经过P点时的速率 教学札记： 解析：飞船沿轨道I做匀速圆周运动，万有引力恰好提供向心力，沿轨道Ⅱ经过P点时万有引力不足以 提供向心力导致飞船做离心运动，结合万有引力相等可知飞船沿轨道I经过P点时需要的向心力小于沿轨 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道Ⅲ，故B 项错误；根据万有引力定律可知飞船沿轨道I经过P点时受到的万有引力等于沿轨道Ⅱ经过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D项错误。 答案：A 5.我国有两大科技事件引人关注，一个是国产潜水器“海斗一号”的最大下潜深度达到10908米，在马里亚 纳海沟多次成功坐底；另一个是“神舟十三号”发射成功，并与天和号核心舱自主快速径向交会对接。若 地球的半径为R,把地球看做质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。 “海斗一号”下潜深度为d,“神舟十三号”的运行轨道距离地球表面的高度为h,“海斗一号”号所在处与 “神舟十三号”所在处的加速度大小之比为 A餐- 资然 C.(R-d)(R+h)2 D.(R-d)(R+h) R3 解析：