2020年高考物理考點(diǎn)練習(xí)5.11天體的自轉(zhuǎn)問題(解析版)

1、20202020 年高考物理 100100 考點(diǎn)最新模擬題千題精練第五部分萬有引力定律和航天專題 5.115.11 天體的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)問題選擇題1.（2018廣東第二次大聯(lián)考）已知一質(zhì)量為m的物體分別靜止在北極與赤道時對地面的壓力差為球是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R。則地球的自轉(zhuǎn)周期為（）【參考答案】A【名師解析】在北極，物體所受的萬有引力與支持力大小相等，在赤道處，物體所受的萬有引力與支持力2（2016全國卷I,17）利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為【參考答案】地球自轉(zhuǎn)周期變小，衛(wèi)星要與地球保持同步，則衛(wèi)星的公

2、轉(zhuǎn)周期也應(yīng)隨之變小，由開普勒第三定律k可知衛(wèi)星離地球的高度應(yīng)變小， 要實(shí)現(xiàn)三顆衛(wèi)星覆蓋全球的目的， 則衛(wèi)星周期最小時，由 數(shù)學(xué)幾何關(guān)系可作出他們間的位置關(guān)系如圖所示。衛(wèi)星的軌道半徑為2R）。解得T24 h選項(xiàng)B正確。AT=2nBT=2nAN:mRC.T=2nAN: RRD.T=27mANN,假設(shè)地的差值提供其隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，由題意可得AN=mRfTn2，解得T=2, A正確。訊，目前地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步A.1 hB.4 hC.8 hD.16 h【名師解析】r=R=2R,sin 30(FAST)通過FAST衛(wèi)星A【考查內(nèi)容】本

3、題以利用 中國天眼”觀察水星為載體，主要考查萬有引力定律及其應(yīng)用。側(cè)重考查推理能力, 要求考生理解視角的定義，運(yùn)用天體運(yùn)動規(guī)律結(jié)合三角函數(shù)推理解決實(shí)際問題。體現(xiàn)運(yùn)動觀念、科學(xué)推理、STSE等物理核心素養(yǎng)的考查，彰顯中國正能量，滲透愛國主義教育，增強(qiáng)民族自豪感?！久麕熃馕觥縭水本題應(yīng)先理解最大視角的定義，即此時觀察者與水星的連線應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得sin0=水,r地結(jié)合題中已知條件sin0=K由萬有引力提供向心力GmJ =3 4L2mr聯(lián)立可以解得C正確；也可結(jié)合開普勒r2 T2第三定理求解。若在運(yùn)算過程中出錯，可能錯選A或B,若把最大視角錯認(rèn)為水星與太陽的連線垂直于觀察者與太陽的連

4、線時的視角，會錯選D。本題的解題關(guān)鍵是正確理解最大視角的定義，運(yùn)用天體運(yùn)動規(guī)律結(jié)合三角函數(shù)進(jìn)行推理。4.（2017廣西五市考前沖刺）金星和地球在同一平面內(nèi)繞太陽公轉(zhuǎn)，且公轉(zhuǎn)軌道均視為圓形，如圖所示, 在地球上觀測，發(fā)現(xiàn)金星與太陽可呈現(xiàn)的視角（太陽與金星均視為質(zhì)點(diǎn)，它們與眼睛連線的夾角）有最大值，最大視角的正弦值為n,則金星的公轉(zhuǎn)周期為（）33A.（1-n2）2年B.（1- n2）4年C.n3年【參考答案】.D【命題意圖】本題考查開普勒定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)?！久麕熃馕觥吭O(shè)金星軌道半徑為r,地球軌道半徑為R,金星與太陽可呈現(xiàn)的視角最大時，最大視角的正弦c. 、k3年n3年值n=r/R,金星的公轉(zhuǎn)周

5、期為T年，根據(jù)開普勒定律，T2= r/R3,解得T=n3年，選項(xiàng)D正確。5. （2016貴州黔南州三校聯(lián)考）組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個最大的自轉(zhuǎn)速率,如果超出了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體隨星球做圓周運(yùn)動。假設(shè)地球可視為 質(zhì)量均勻分布的星球，地球半徑為R、地球北極表面附近的重力加速度為則地球的最大自轉(zhuǎn)角速度【參考答案】BC【名師解析】m,由要維持其該質(zhì)元隨地球一起轉(zhuǎn)動，則質(zhì)元與地球之間的萬有引力等于向心力，有=mFL2,解得：3二（里學(xué),選項(xiàng)A錯誤B正確。在地球北極表面附R- R近，GMT=mg貝V有mg=mRo2,解得:6. （2015江蘇）過

6、去幾千年來，人類對行星的認(rèn)識與研究僅限于太陽系內(nèi)，行星采用不同的方法來估算銀河系的質(zhì)量，會得出不同的結(jié)果。例如按照目側(cè)估算，在離 恨河系中心距離R=3109R0的范圍內(nèi)聚集的質(zhì)量M=1.5 1011M0,其中R是地球軌道半徑，M。是太陽質(zhì)量。g、引力常量為G、地球質(zhì)量為M,R3研究太陽系外行星的序幕。“51 peg b”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽運(yùn)動半徑為該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為（1A.10【參考答案】C.510【名師解析】由GMm=mrGM，由此可得該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為Msr3Ts232rsT20365=1,選項(xiàng)B正確。取地球赤道上一質(zhì)量很小的質(zhì)元，設(shè)其質(zhì)量為“51 peg b ”的發(fā)現(xiàn)拉開了7、（2016洛陽聯(lián)考）R處的一顆恒GMR3GMR3,選項(xiàng)c正確D錯誤。假設(shè)銀河系的質(zhì)量聚集在中心，如果觀測到離銀河系中心距離那么銀河系中半徑為R的球體內(nèi)部未被發(fā)現(xiàn)的天體的質(zhì)量約為（）3.（2018福建質(zhì)檢）位于貴州的 中國天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡測得水星與太陽的視角為（水星、太陽分別與觀察者的連線所夾