2017四川高考物理模擬題一、選擇題

　　1.(2015·北京理綜)假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，那么(　　)

　　A.地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期

　　B.地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度

　　C.地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度

　　D.地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度

　　答案：D

　　解析：A項(xiàng)，對(duì)于做圓周運(yùn)動(dòng)的天體，萬有引力提供向心力=mr，可得T=，軌道半徑越大，周期越大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)，萬有引力提供向心力=m，可得v=，軌道半徑越大，線速度越小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)，萬有引力提供向心力=ma，可得a=，軌道半徑越大，加速度越小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)，由=mrω2，可得ω=，軌道半徑越大，角速度越小，故D項(xiàng)正確。綜上所述，本題正確答案為D。

　　2.(2015·課標(biāo))由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道。當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行。已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1×103m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55×103m/s，此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30°，如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為(　　)

　　A.西偏北方向，1.9×103m/s

　　B.東偏南方向，1.9×103m/s

　　C.西偏北方向，2.7×103m/s

　　D.東偏南方向，2.7×103m/s

　　答案：B

　　解析：如圖所示，由余弦定理，可知Δv==1.9×103m/s，方向?yàn)闁|偏南方向，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

　　3.(2015·江蘇單科)過去幾千年來，人類對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究?jī)H限于太陽(yáng)系內(nèi)，行星“51 pegb”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽(yáng)系外行星的序幕。“51 pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)半徑的。該中心恒星與太陽(yáng)的質(zhì)量比約為(　　)

　　A.　　　　　　　　 B.1

　　C.5 D.10

　　答案：B

　　解析：由G=mr得=()3·()2，將=，=代入上式得≈1，選B。

　　4.(2015·山東理綜)如圖，拉格朗日點(diǎn)L1位于地球和月球連線上，處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)。據(jù)此，科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。以a1、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是(　　)

　　A.a2>a3>a1 B.a2>a1>a3

　　C.a3>a1>a2 D.a3>a2>a1

　　答案：D

　　解析：因空間站建在拉格朗日點(diǎn)，故周期等于月球的周期，根據(jù)a=r可知，a2>a1;對(duì)空間站和地球的同步衛(wèi)星而言，因同步衛(wèi)星周期小于空間站的周期，則同步衛(wèi)星的軌道半徑較小，根據(jù)a=可知a3>a2，故選項(xiàng)D正確。

　　5.(2015·海南單科)若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2?。已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R。由此可知，該行星的半徑約為(　　)

　　A.R B.R

　　C.2R D.R

　　答案：C

　　解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律x=v0t，h=gt2，可得g=，故g′?g=x2?x′2=7?4，由g=得g′?g=

　　解得R′=2R，C選項(xiàng)正確。

　　6.(2015·山東濟(jì)南一模)“行星沖日”是指當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間且三者排成一條直線的天文現(xiàn)象。2014年4月9日發(fā)生了火星沖日的現(xiàn)象。已知火星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似為圓，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍，以下說法正確的是(　　)

　　A.火星的公轉(zhuǎn)周期比地球的大

　　B.火星的運(yùn)行速度比地球的大

　　C.每年都會(huì)出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象

　　D.2015年一定不會(huì)出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象

　　答案：AD

　　解析：已知火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍，則由T=，可知火星的公轉(zhuǎn)周期比地球的大，又由v=，知火星的運(yùn)行速度比地球的小，故A對(duì)，B錯(cuò)。據(jù)T=，得==1.5，又T地=1年，則T火≈1.8年，由(ω地-ω火)·t=2π，得距下一次火星沖日所需時(shí)間t=≈2.25年，故C錯(cuò)，D對(duì)。

　　7.(2015·廣東理綜)在星球表面發(fā)射探測(cè)器，當(dāng)發(fā)射速度為v時(shí)，探測(cè)器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到 v時(shí)，可擺脫星球引力束縛脫離該星球。已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為101，半徑比約為21，下列說法正確的有(　　)

　　A.探測(cè)器的質(zhì)量越大，脫離星球所需要的發(fā)射速度越大

　　B.探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的大

　　C.探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等

　　D.探測(cè)器脫離星球的過程中，勢(shì)能逐漸增大

　　答案：BD

　　解析：A、C項(xiàng)，探測(cè)器的發(fā)射速度v滿足mv2-=0，r為星球半徑，M為星球質(zhì)量;則v=，與星球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，與探測(cè)器的質(zhì)量無關(guān)，本題中星球條件不同，脫離所需的發(fā)射速度不相等，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)，探測(cè)器在星球表面受到的引力由F=計(jì)算，r為星球半徑，M為星球質(zhì)量;計(jì)算可知探測(cè)器在地球表面受到的引力大于在火星表面受到的引力，故B項(xiàng)正確。D項(xiàng)，探測(cè)器的勢(shì)能Ep=，r為距星球質(zhì)心的距離，在脫離星球的過程中，r增大，則探測(cè)器的勢(shì)能逐漸增大，故D項(xiàng)正確。

　　8.(2015·沈陽(yáng)模擬)為了探測(cè)X星球，總質(zhì)量為m1的探測(cè)飛船載著登陸艙在以該星球中心為圓心的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r1，運(yùn)動(dòng)周期為T1。隨后質(zhì)量為m2的登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，則(　　)

　　A.X星球表面的重力加速度gX=

　　B.X星球的質(zhì)量M=

　　C.登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比=

　　D.登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T2=T1

　　答案：BD

　　解析：星球半徑未知，故無法應(yīng)用萬有引力與重力相等的關(guān)系計(jì)算星球表面重力加速度，A項(xiàng)錯(cuò);飛船繞X星球做圓周運(yùn)動(dòng)過程中，萬有引力充當(dāng)向心力，即G=m1r1，解得：M=，B項(xiàng)正確;飛船和登陸艙分別繞X星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由開普勒第三定律有=，解得：T2=T1，D項(xiàng)正確;由周期與線速度關(guān)系v1=，v2=，結(jié)合開普勒第三定律可知，運(yùn)行速度與登陸艙質(zhì)量無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)。

　　2017四川高考物理模擬題二、非選擇題

　　9.據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道，北京時(shí)間2013年12月6日17時(shí)53分，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道。探測(cè)器環(huán)月運(yùn)行軌道可視為圓軌道。已知探測(cè)器環(huán)月運(yùn)行時(shí)可忽略地球及其他天體的引力，軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，引力常量為G。求：

　　(1)探測(cè)器繞月運(yùn)行的速度的大小;

　　(2)探測(cè)器繞月運(yùn)行的加速度的大小;

　　(3)月球的質(zhì)量。

　　答案：(1)　(2)()2r　(3)

　　解析：(1)探測(cè)器繞月運(yùn)行的速度的大小v=

　　(2)探測(cè)器繞月運(yùn)行的加速度的大小a=()2r

　　(3)設(shè)月球質(zhì)量為M，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器的質(zhì)量為m，探測(cè)器運(yùn)行時(shí)月球?qū)λ娜f有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有=m()2r

　　可得M=

　　10.近年來，隨著人類對(duì)火星的了解越來越多，美國(guó)等國(guó)家都已經(jīng)開始進(jìn)行移民火星的科學(xué)探索，并面向全球招募“單程火星之旅”的志愿者。若某物體在火星表面做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是在地球表面同一高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的1.5倍，已知地球半徑是火星半徑的2倍。

　　(1)求火星表面重力加速度g1與地球表面重力加速度g2的比值。

　　(2)如果將來成功實(shí)現(xiàn)了“火星移民”，求在火星表面發(fā)射載人航天器的最小速度v1與在地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度v2的比值。

　　答案：(1)　(2)

　　解析：(1)由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律h=gt2可得g=

　　因此有=

　　代入數(shù)據(jù)解得=

　　(2)發(fā)射載人航天器或衛(wèi)星的最小速度即第一宇宙速度，因此有

　　G=m，即v2=G

　　又G=mg，即GM=R2g

　　由解得v=

　　即=

　　代入數(shù)據(jù)解得=。

　　11.(2015·廊坊市模擬) 2014年11月23日，國(guó)際海事組織海上安全委員會(huì)審議通過了對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)認(rèn)可的航行安全通函，取得面向海事應(yīng)用的國(guó)際合法地位。到目前為止北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆同步衛(wèi)星和30顆非同步衛(wèi)星組成。若已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。將地球視為半徑為R，質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。求：

　　(1)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)中，地球同步衛(wèi)星軌道距地面的高度;

　　(2)設(shè)想地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r，太陽(yáng)的半徑Rs和地球的半徑R三者均減少2.0%，而太陽(yáng)和地球的密度均減為原來的0.25。僅考慮太陽(yáng)和地球間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的一年將變?yōu)槎嚅L(zhǎng)。

　　答案：(1)　(2)2年

　　解析：(1)設(shè)同步軌道距地面高度為h，由萬有引力提供向心力得G=m(R+h)

　　解得：h=-R

　　(2)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到太陽(yáng)的萬有引力。設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為MS，地球質(zhì)量為M，地球公轉(zhuǎn)周期為TE，有G==Mr

　　得TE==

　　其中ρ為太陽(yáng)的密度。由上式可知，地球公轉(zhuǎn)周期TE僅與太陽(yáng)的密度、地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑與太陽(yáng)半徑之比有關(guān)。由于太陽(yáng)的密度為原來的0.25，因此“設(shè)想地球”的1年是現(xiàn)實(shí)地球的2年。

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