万考题-全国中小学题库

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1．为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r₁的圆轨道上运动，周期为T₁ ，总质量为m₁ ，环绕速度为v₁。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离该星球更近的半径为r₂的圆轨道上运动环绕速度为v₂ ，周期为T₂ ，登陆舱的质量为m₂ ，引力常量为G，则（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：山西省八校2020届高三上学期理综物理第一次联考试卷

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2．一球形人造卫星，其最大横截面积为A、质量为m，在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了△H，由于△H < ．

求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期；

某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请推导：

①估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时，所受阻力F大小的表达式；

②估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数n的表达式．

难度：中等题型:模拟题来源：湖南省长沙市明达中学2020届高三理综物理高考模拟试卷

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3．引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，求：

Q、P两颗星的线速度之差△v；

Q、P两颗星的质量之差△m。

难度：中等题型:常考题来源：湖北省荆州市2020届高三上学期物理质量检测试题（一)

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4．中国航天科工集团虹云工程，将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为 $\text{[math]}$ ，（T₀为地球的自转周期），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则地球的半径R和该卫星做圆周运动的半径r分别为（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：湖北省荆州市2020届高三上学期物理质量检测试题（一)

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5．为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1∶2，火星质量与地球质量之比为1∶9。已知地表的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则（）

A: 火星表面与地球表面的重力加速度之比为2∶9

B:

C:

D: 若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9∶2

难度：中等题型:常考题来源：福建省厦门双十中学2019-2020学年高三上学期物理12月第二次月考试卷

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6． 2007年10月24日，中国首颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道．随后，“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道．如图所示，阴影部分表示月球，设想飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上作匀速圆周运动，到达A点时经过暂短的点火变速，进入椭圆轨道Ⅱ，在到达轨道Ⅱ近月点B点时再次点火变速，进入近月圆形轨道Ⅲ，而后飞船在轨道Ⅲ上绕月球作匀速圆周运动．已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g₀ ．不考虑其它星体对飞船的影响，求：

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飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ的速度之比．

飞船从轨道Ⅱ上远月点A运动至近月点B所用的时间．

如果在Ⅰ、Ⅲ轨道上有两只飞船，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧，且两飞船与月球球心在同一直线上），则经过多长时间，他们又会相距最近？

难度：中等题型:常考题来源：福建省厦门市厦门六中2019-2020学年高三上学期物理第一阶段考试试卷

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7． 2019年3月3日，中国探月工程总设计师吴伟仁宜布中国探月工程“三步走”即将收官，我国对月球的探索将进入新的征程．月球若近似认为月球绕地球作匀速圆周运动，地球绕太阳也作匀速圆周运动，它们的绕行方向一致且轨道在同一平面内．

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已知地球表面处的重力加速度为g，地球半经为R，月心地心间的距离为r，求月球绕地球-周的时间T_m；

如图是相继两次满月时，月球、地球和太阳相对位置的示意图．已知月球绕地球运动一周的时间T_m =27d，地球绕太阳运动的周期T_e=365d，求地球上的观察者相继两次看太阳到满月的时间间隔t．

难度：中等题型:常考题来源：福建省厦门第一中学2019-2020学年高三上学期理综物理12月考试试卷

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8． 2017年诺贝尔奖授予美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和吉普·索恩。以表彰他们为“激光干涉引力波天文台”（LIGO）项目和发现引力波所做的贡献。引力波的发现将为人类探索宇宙提供新视角，这是一个划时代的发现。中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，通过计算可知其最小密度为 $\text{[math]}$ kg/m³时才能维持自转而不瓦解。它自转过程中会辐射出引力波，该引力波的频率与中子星自转率具有相同的数量级，则根据题目所给信息估算该引力波频率的数量级是( )（引力常数 $\text{[math]}$ ）