高三物理试题精选高考物理二轮复习专题突破10.docx

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高三物理试题精选高考物理二轮复习专题突破10

2019高考物理二轮复习专题突破

[限训练通高考]科学设题拿下高考高分

（45分钟）

一、单项选择题

1．（2018北京西城区高三期末）如图所示，地球绕着太阳转，而月球又绕着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动．如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量（）

A．地球绕太阳转的半径和周期

B．月球绕地球转动的半径和周期

C．地球的半径和地球绕太阳转的周期

D．地球的半径和月球绕地球转动的周期

解析由万有引力提供向心力可得，GMmr2＝m（2πT）2r，解得M＝4π2r3GT2，要求出地球质量，需要知道月球绕地球转动的轨道半径和周期，选项B正确，A、C、D错误．

答案B

2（2018安徽合肥高三一模）2018年1月31日天空上演了“月全食血月”＋“超级月亮”＋“蓝月”三景合一的天奇观．“超级月亮”看起比平常大14%、亮度提高了30%这是因为月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点的缘故．下列说法中正确的是（）

A．此时月球的速度最小

B．此时月球的加速度最大

C．月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做负功

D．月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能减小

解析月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点时的速度最大，选项A错误；由GMmr2＝ma知，在近地点时月球受到地球的万有引力最大，月球的加速度最大，选项B正确；月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做正功，选项C错误；月球沿椭圆轨道绕地球运动过程中，只有地球对月球的万有引力对月球做功，月球的机械能守恒，选项D错误．

答案B

3．（2018高考全国卷Ⅲ）为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为（）

A．2∶1B4∶1

C．8∶1D．16∶1

解析由GMmr2＝mr4π2T2知，T2r3＝4π2GM，则两卫星T2PT2Q＝r3Pr3Q因为rP∶rQ＝4∶1，故TP∶TQ＝8∶1

答案C

4．（2018湖南省十三校联考）如图所示，由中大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于2018年启动，拟采用三颗全同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形阵列，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万千米的轨道上运行，对一个周期仅有54分钟的超紧凑双白矮星系统RXJ08063＋1527产生的引力波进行探测．若地球近地卫星的运行周期为T0，则三颗全同卫星的运行周期最接近（）

A．6T0B30T0

C．60T0D．140T0

解析设地球的半径为R，对近地卫星有GMmR2＝mR（2πT0）2，对三颗全同卫星中的某颗卫星，有GMmr2＝mr（2πT）2，由题意知，该卫星的轨道半径r＝27R2cos30°＝93R，联立解得该卫星的周期T＝（93）3T0≈60T0，选项C正确．

答案C

5．（2018东济南五校联考）2018年10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船经历5次变轨后与“天宫二号”目标飞行器在距地面393km的近圆轨道上，成功进行了空间交会对接，再次上演“太空之吻”．下列关于“天宫二号”、飞船和航天员的说法正确的是（）

A．航天员在“天宫二号”内的“私人睡眠站”中睡觉时处于平衡状态

B．由于轨道上有极其稀薄的大气，若不加干预，“天宫二号”的动能会减小

C．为了实现对接，飞船和“天宫二号”应在同一轨道上运行，且两者的速度都应大于第一宇宙速度

D．飞船应先在比“天宫二号”半径小的轨道上加速逐渐靠近“天宫二号”，两者速度接近时实现对接

解析航天员在“天宫二号”内的“私人睡眠站”中加速度不为0，处于完全失重状态，受力不平衡，选项A错误；由于轨道上有稀薄的大气，“天宫二号”的线速度在减小，做近心运动，到了低轨道后，根据GMmr2＝mv2r可知，“天宫二号”的线速度增大，动能增大，选项B错误；在同一轨道上运行时，二者线速度相等，且都小于第一宇宙速度，不可能实现对接，选项C错误；飞船在低轨道加速，做离心运动，两者速度相等时，可实现对接，选项D正确．

答案D

6．（2018河南六市第一次联考）随着地球资的枯竭和空气污染（如雾霾）的加重，星球移民也许是最好的解决方案之一．美国NASA于2018年发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外的行星，与地球的相似度为098，并且可能拥有大气层和流动的水，这颗名叫Kepler452b的行星距离地球约1400光年，转周期约37年，它的半径大约是地球的16倍，重力加速度与地球相近．已知地球表面第一宇宙速度为79km/s，则下列说法正确的是（）

A．飞船在Kepler452b表面附近运行时的速度小于79km/s

B．该行星的质量约为地球质量的16倍

C．该行星的平均密度约是地球平均密度的85

D．在地球上发射航天器到达该星球，航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度

解析设Kepler425b行星的半径为R，飞船的质量为m，第一宇宙速度为v，由万有引力定律得，mg＝mv2R，解得v＝gR，则vKv地＝RKR地＝161，故vK79km/s，选项A错误；设Kepler425b行星的质量为M，由万有引力近似等于重力得，GMmR2＝mg，解得M＝gR2G，则MKM地＝R2KR2地＝256，选项B错误；行星的密度ρ＝M43πR3＝3g4πRG，则ρKρ地＝R地RK＝58，选项C错误；第三宇宙速度是卫星脱离太阳引力束缚的发射速度，由于该行星是太阳系以外的行星，因此发射航天器到达该星球，航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度，选项D正确．

答案D

7．某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为E1，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为（）

AE1rE1－ΔEBE1ΔEr

CΔErE1－ΔEDE1－ΔEΔEr

解析由题意知在半径为r的轨道1上，卫星的线速度v＝2E1m，在轨道2上卫星的线速度v′＝2（E1－ΔE）m，根据万有引力提供向心力有GMmr2＝mv2r，得r＝GMv2＝GMm2E1，所以轨道2的半径r′＝GMv′2＝2E1r2（E1－ΔE）＝E1rE1－ΔE，故A正确．

答案A

8．已知地球的半径为R，地球同步卫星离地高度为h，则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星和地球同步卫星的有关物理量，下列说法中正确的是（）

A．赤道上物体与地球同步卫星的线速度之比为v1v3＝R＋hR

B．近地卫星与地球同步卫星的角速度之比为ω2ω3＝（R＋hR）2

C．近地卫星与地球同步卫星的周期之比为T2T3＝（RR＋h）3

D．赤道上物体与地球同步卫星的向心加速度之比为a1a3＝（R＋hR）2

解析地球同步卫星与地球自转同步，角速度相同，由v＝ωr和a＝ω2r得v1v3＝RR＋h，a1a3＝RR＋h，选项A、D错误；对近地卫星GMm2R2＝m2ω22R，对地球同步卫星GMm3（R＋h）2＝m3ω23（R＋h），两式比较可得ω2ω3＝（R＋hR）3，选项B错误；同样对近地卫星GMm2R2＝m24π2T22R，对地球同步卫星GMm3（R＋h）2＝m34π2T23（R＋h），两式比较可得T2T3＝（RR＋h）3，选项C正确．

答案C

9我国首颗量子科学实验卫星于2018年8月16日1点40分成功发射．量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示．已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（）

A．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为n3m3

B．同步卫星与P点的速度之比为1n

C．量子卫星与同步卫星的速度之比为nm

D．量子卫星与P点的速度之比为n3m

解析由开普勒第三定律有，R3同R3量＝T2同T2量＝n3m3，可知同步卫星与量子卫星的运行周期之比为n3m3，选项A错误；由于同步卫星的周期与地球自转周期相同，由v＝ωr＝2πTr可得同步卫星与P点的速度之比为v同∶vP＝n∶1，选项B错误；由GMmr2＝mv2r，解得v＝GMr，量子卫星与同步卫星的速度之比为v量v同＝R同R量＝nm，选项C错误；量子卫星与P点的速度之比为v量vP＝v量v同v同vP＝n3m，选项D正确．

答案D

二、多项选择题

10．“神舟十一号”载人飞船在太空中遨游33天后，于2018年11月18日载着两名航天员顺利返回地面，任务取得了完美成功，但其中的惊险，恐怕没几人知晓．飞船在飞行中遇到空间碎片，一旦撞上，后果不堪设想，为此研究人员准备了600多个应急故障预案．假设飞船飞行中发现前方有一个空间碎片，为了避开航天碎片的撞击，需要改变运行轨道，对于变轨过程，下列说法正确的是（）

A．降低运行速度，飞船将逐渐运动到较高轨道上，定位后，飞船的机械能增大

B．降低运行速度，飞船将逐渐运动到较低轨道上，定位后，飞船的机械能减小

C．加大运行速度，飞船将逐渐运动到较高轨道上，定位后，飞船的机械能增大

D．加大运行速度，飞船将逐渐运动到较低轨道上，定位后，飞船的机械能减小

解析降低运行速度，飞船在原轨道的万有引力大于所需要的向心力，将做近心运动，飞船逐渐运动到较低的轨道，飞船降低速度后，在原轨道的动能减小，势能不变，机械能减小，之后向低轨道运动过程中，机械能不变，所以定位后，飞船的机械能减小，故A错误，B正确；加大运行速度，飞船在原轨道的万有引力小于所需要的向心力，飞船将做离心运动，飞船将逐渐运动到较高轨道上，飞船加大运行速度后，在原轨道的动能增大，势能不变，机械能增加，之后向高轨道运动过程中，机械能不变，所以定位后，飞船的机械能增加，故C正确，D错误．

答案BC

112018年5月25日21时46分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继卫星成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道．当“鹊桥”位于拉格朗日点（如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为地月系统拉格朗日点）上时，会在月球与地球的共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动，下列说法正确的是（月球的自转周期等于月球绕地球运动的周期）（）

A．“鹊桥”位于L2点时，“鹊桥”绕地球运动的周期和月球的自转周期相等

B．“鹊桥”位于L2点时，“鹊桥”绕地球运动的向心加速度大于月球绕地球运动的向心加速度

C．L3和L2到地球中心的距离相等

D．“鹊桥”在L2点所受月球和地球引力的合力比在其余四个点都要大

解析“鹊桥”位于L2点时，由于“鹊桥”与月球同步绕地球做圆周运动，所以“鹊桥”绕地球运动的周期和月球绕地球运动的周期相等，又月球的自转周期等于月球绕地球运动的周期，故选项A正确；“鹊桥”位于L2点时，由于“鹊桥”与月球绕地球做圆周运动的周期相同，“鹊桥”的轨道半径大，根据式a＝4π2T2r分析可知，“鹊桥”绕地球运动的向心加速度大于月球绕地球运动的向心加速度，故选项B正确；如果L3和L2到地球中心的距离相等，则“鹊桥”在L2点受到月球与地球引力的合力更大，加速度更大，所以周期更短，故L2到地球中心的距离大于L3到地球中心的距离，选项C错误；在5个点中，L2点离地球最远，所以在L2点“鹊桥”所受合力最大，故选项D正确．

答案ABD

12．（2018高考江苏卷）“天舟一号”货运飞船于2018年4月20日在昌航天发射中心成功发射升空．与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其（）

A．角速度小于地球自转角速度

B．线速度小于第一宇宙速度

C．周期小于地球自转周期

D．向心加速度小于地面的重力加