高考物理试卷《宇宙速度》高频考点预测（2017年最新版） - 高考物理题库

1、选择题物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，其大小是（　　）
A．16.7km/s
B．11.2km/s
C．9.8km/s
D．7.9km/s

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

2、简答题真空中均匀带电金属球壳D，半径为R，如图所示．一质量为m带电量为+q的粒子绕球壳运动，运动轨迹为一椭圆，运动周期为T，“近地点”A恰好在球壳表面附近，“远地点”B到球面的距离为d．带电粒子的运动不影响球壳表面的电荷分布，静电力常量为k，不计万有引力．求：
（1）球壳的带电量Q；
（2）带电粒子在球壳表面的速度多大时能飞出球壳的电场？
（3）带电粒子在球壳表面时具有的电势能．（设带电粒子在离球壳无限远处电势能为0）
?

参考答案：（1）设带电粒子在球壳表面做匀速圆周运动的周期为T0，球壳对带电粒子的库仑力提供向心力，有：k QqR2=m（ 2πT0）2R …①；
椭圆轨迹的半长轴为R+ d2，根据开普勒第三定律有： T20T2= R3(R+ d2)3…②；
联立①②得：Q= mπ2(2R+d)32kqT2…③；
因带电粒子带正电，故球壳带负电：Q′=- mπ2(2R+d)32kqT2；
（2）带电粒子的“第一宇宙速度”：υ1= 2πRT0…④；
带电粒子若能飞出球壳的电场，在球壳表面的速度（“第二宇宙速度”）应为：υ2=

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题火星的质量是地球质量的

1
10

，火星半径是地球半径的

1
2

，地球的第一宇宙速度是7.9km/s，则火星的第一宇宙速度为______km/s．

参考答案：第一宇宙速度为围绕星球做圆周运动的最大速度，根据万有引力提供向心力可有：GmMR2=mv2R，则此时第一宇宙速度的表达式为：
v=

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题不定项选择
某同学这样来计算第一宇宙速度：v==?km/s?=0.465 km/s。这一结果与实际值相差很大，这是由于他在近似处理中错误地假设（ ? ）
A．卫星的轨道是圆
B．卫星的周期等于地球自转的周期
C．卫星的轨道半径等于地球的半径
D．卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力