2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第2單元 宇宙速度 經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀課時(shí)跟蹤檢測(cè).doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第2單元 宇宙速度 經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀課時(shí)跟蹤檢測(cè)高考?？碱}型：選擇題計(jì)算題一、單項(xiàng)選擇題1下面說(shuō)法正確的是()A在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變，在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量也不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變B在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨物體運(yùn)動(dòng)速度增大而減小，在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大C在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨物體速度增大而增大D上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的2物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度，第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是v2v1。已知某星球半徑是地球半徑R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為()A.B.C. D.3我們?cè)谕茖?dǎo)第一宇宙速度時(shí)，需要做一些假設(shè)，下列假設(shè)中不正確的是()A衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期C衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑D衛(wèi)星需要的向心力等于地球?qū)λ娜f(wàn)有引力4(xx福州模擬)“嫦娥二號(hào)”成功發(fā)射后，探月成為同學(xué)們的熱門話題。一位同學(xué)為了測(cè)算衛(wèi)星在月球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，提出了如下實(shí)驗(yàn)方案：在月球表面以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，測(cè)出物體上升的最大高度h，已知月球的半徑為R，便可測(cè)算出繞衛(wèi)星的環(huán)繞速度。按這位同學(xué)的方案，繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度為()Av0 Bv0 Cv0 Dv0 5.如圖1所示，飛船在離地球表面h高處的軌道上做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的半徑R，則飛船在該軌道上()圖1A運(yùn)行的線速度大于第一宇宙速度B運(yùn)行的線速度大小為C運(yùn)行時(shí)的向心加速度大小為D地球表面的重力加速度大小可表示為二、多項(xiàng)選擇題6人造地球衛(wèi)星可以繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也可以沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)。對(duì)于沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，以下說(shuō)法正確的是()A近地點(diǎn)速度一定等于7.9 km/sB近地點(diǎn)速度一定大于7.9 km/s，小于11.2 km/sC近地點(diǎn)速度可以小于7.9 km/sD遠(yuǎn)地點(diǎn)速度一定小于在同高度圓軌道上的運(yùn)行速度7(xx重慶模擬)來(lái)自中國(guó)航天科技集團(tuán)公司的消息稱，中國(guó)自主研發(fā)的北斗二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進(jìn)入組網(wǎng)高峰期，已經(jīng)在xx年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成。現(xiàn)在正在服役的北斗一號(hào)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36 000 km的地球同步軌道上。目前我國(guó)的各種導(dǎo)航定位設(shè)備都要靠美國(guó)的GPS系統(tǒng)提供服務(wù)，而美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20 000 km。則下列說(shuō)法中正確的是()A北斗一號(hào)系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的動(dòng)能一定相等B所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號(hào)的衛(wèi)星線速度大C北斗二號(hào)中的每顆衛(wèi)星一定比北斗一號(hào)中的每顆衛(wèi)星高D北斗二號(hào)中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度8(2011廣東高考)已知地球質(zhì)量為 M，半徑為 R，自轉(zhuǎn)周期為 T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為 m，引力常量為 G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()A衛(wèi)星距地面的高度為 B衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為GD衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度三、計(jì)算題9某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t物體以速率v落回手中。已知該星球的半徑為R，求該星球上的第一宇宙速度。10(xx北京東城模擬)2013年6月11日至26日，神舟十號(hào)載人飛船在軌飛行15天的時(shí)間內(nèi)，先后與天宮一號(hào)成功對(duì)接，在發(fā)射時(shí)，神舟十號(hào)載人飛船首先要發(fā)射到離地面很近的圓軌道，然后經(jīng)過(guò)多次變軌后，最終與在距地面高度為h的圓形軌道上與繞地球飛行的天宮一號(hào)完成對(duì)接， 之后，整體保持在距地面高度仍為h的圓形軌道上繞地球繼續(xù)運(yùn)行，已知地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g，求：(1)地球的第一宇宙速度；(2)神舟十號(hào)載人飛船在近地圓軌道運(yùn)行的速度與對(duì)接后整體的運(yùn)行速度之比。答 案1選C在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，根據(jù)狹義相對(duì)論可知，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大，二者在速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)是統(tǒng)一的，故選項(xiàng)C正確。2選C根據(jù)第一宇宙速度的定義以及星球表面物體所受重力和萬(wàn)有引力相等得，mgm，v1，故該星球的第一宇宙速度v1 ，其第二宇宙速度為v2v1，C正確。3選B第一宇宙速度是指貼近地面運(yùn)行的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故A、C、D正確，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期和地球自轉(zhuǎn)的周期是完全不同的兩個(gè)概念，只有同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期和地球自轉(zhuǎn)的周期是相同的，其他的都不相等，故B不正確。4選D繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度即第一宇宙速度，v，對(duì)于豎直上拋的物體有v022gh，所以環(huán)繞速度為vv0 ，選項(xiàng)D正確。5選B根據(jù)Gmm2Rm2R，可得答案。6選CD第一宇宙速度是衛(wèi)星在星球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須具有的線速度，而對(duì)于繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，在近地點(diǎn)時(shí)的線速度與第一宇宙速度無(wú)關(guān)，可以大于第一宇宙速度，也可以小于第一宇宙速度(此時(shí)的“近地點(diǎn)”離地面的距離較大，不能看成是地面附近)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度一定小于在同高度圓軌道上的運(yùn)行速度，否則不可能被“拉向”地面，D正確。7選BD由Gm得v ，故衛(wèi)星的軌道半徑越小其線速度越大，且同一軌道上的衛(wèi)星線速度大小一定相等，由于衛(wèi)星質(zhì)量不一定相等，則其動(dòng)能不一定相等，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；北斗二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)中的衛(wèi)星，有的處在中軌道。有的處在同步軌道。有的處在高軌道。故此系統(tǒng)中的衛(wèi)星有的比北斗一號(hào)中的衛(wèi)星低，C錯(cuò)；由Gma得a，選項(xiàng)D正確。8選BD由萬(wàn)有引力公式m()2(Rh)，得同步衛(wèi)星距地面的高度h R，A項(xiàng)錯(cuò)誤；近地衛(wèi)星的速度等于第一宇宙速度，同步衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度，B項(xiàng)正確；衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心力大小為F向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由Gmg得地球表面的重力加速度gG，而衛(wèi)星所在處的向心加速度gG，D項(xiàng)正確。9解析：根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，該星球表面的重力加速度為g，該星球的第一宇宙速度，即為衛(wèi)星在其表面附近繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，該星球?qū)πl(wèi)星的引力(重力)提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則mg，該星球表面的第一宇宙速度v1 答案： 10解析：(1)設(shè)地球第一宇宙速度為v，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有m在地面附近mg，得v(2)根據(jù)題意可知，設(shè)飛船在近地圓軌道運(yùn)行的速度為v1，v1v對(duì)接后，整體的運(yùn)行速度為v2，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得Gm得v2 ，所以 答案：(1)(2)