2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)《天體運(yùn)動(dòng)問題》練習(xí)

高考強(qiáng))體動(dòng)題(45分鐘100分選擇題本共16小題共100分～10為單選,～16題為選,1～12題小題6分1316題每小題7分1.過去幾千年,人類對(duì)行星的識(shí)與研究?jī)H限于太陽系,行星“51peg”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕?！?1pegb”繞其心恒星做勻速圓周運(yùn),周期約為4天軌道半徑約為地球繞太陽動(dòng)半徑的。該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為()A.B.1C.5D.10【解析選B行繞中心恒星勻速圓周運(yùn),萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得G=mr,則=()·

)=(

)×(

)≈選B正。2.航天員王亞平在“天宮一號(hào)”船內(nèi)進(jìn)行了我國(guó)首次太空授演了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象。若飛船質(zhì)量為m,距地面高度為h,地質(zhì)量為M,徑為R,力常量為G,則飛船所在處的重力加速大小為()A.0B.C.D.【解析選天宮一號(hào)飛船繞地球飛行時(shí)與地球之間的萬有引力F=G,由“宮一號(hào)”飛船繞地球飛行時(shí)重力與萬有引力相,即mg=G故選項(xiàng)B正,選項(xiàng)A、C、錯(cuò)。

,故船所在處的重力加速度,3.(2017·海南高)已知地球質(zhì)為月球質(zhì)量的倍,地球半徑約為月球半徑的4倍若在月球和地球表面同樣高度處,以相同的初速度平拋出物拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離分別為s和s,則s∶s約為()A.9

B.6C.3∶2D.1∶1【解析】選A。設(shè)月球質(zhì)量為M半徑為′,球質(zhì)量為M,半徑為R。已知

M=81,=4,在體表面附近萬有引力等于重,所以=mg,有g(shù)=。此

gg

=

。由題意從同樣高度拋出h=gt

=g′,解得′=t,在地球上的水平位移s=v在球上的s=vt所以s∶s約為∶4,A正確。4.2016年10月17日7點(diǎn)30分神舟十一號(hào)”載人飛船發(fā)射升空并在離地面93的軌道上天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接航員景海鵬、陳冬執(zhí)行任務(wù)在軌飛行30天。與“神舟十號(hào)”比,“舟十一號(hào)”行軌道半徑增大了50。下說法確的是)“神舟十一號(hào)”載人飛船從地面加速升空時(shí)航天員總處于失重狀態(tài)“神舟十一號(hào)”載人飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)航天員的合力為零僅根據(jù)題設(shè)數(shù)據(jù)可比較“神舟十號(hào)”和“神舟十一號(hào)”飛船做圓周運(yùn)動(dòng)加速度大小關(guān)系僅根據(jù)題設(shè)數(shù)據(jù)可分別求出“神舟十號(hào)”和“神舟十一號(hào)”飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的合力大小【解析】選C。飛船加速升空過加速度方向向上航天員處于超重狀,故A錯(cuò)誤做速周動(dòng)時(shí)航天員受到的萬有引力提供向心,天員的合力不為,故B誤;由a=G

和題中數(shù)據(jù)可知運(yùn)動(dòng)加速度大小關(guān)系故C正確;由于題中飛船質(zhì)量未無法求出合力大,故D錯(cuò)誤。5.“嫦娥五號(hào)”是國(guó)內(nèi)首個(gè)無人面取樣返回器。如果“嫦娥五號(hào)”在月球上空繞月做勻速圓運(yùn)經(jīng)過時(shí)間t,衛(wèi)星行程為s,衛(wèi)與球中心連線掃過的角度是1弧,萬引力常量為G,根以上數(shù)估算月球的質(zhì)量是()A.B.C.D.【解析Bs=rθ,θ=1弧,可得r=s,由s=vt可得v=,由=m,解得M=,選項(xiàng)B正確。6.(2018·朔州模)兩個(gè)星體AB在二者間相互引力作用分別繞它們連線上某點(diǎn)做周期相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)這的星體稱為雙星系統(tǒng)。天文學(xué)研究發(fā)某雙星系統(tǒng)在長(zhǎng)期的演化過程,它們的總量、距離周期都會(huì)發(fā)生變化若雙系統(tǒng)之間距離為經(jīng)過一段時(shí)間,它們總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膍倍周期變?yōu)樵瓉淼膎倍,則它們之間的距變?yōu)?)A.RB.RC.nRD.R【解析】選A。設(shè)m的道半徑R的道半徑為兩星之間的距離為R,由意知二者在互引力作用下分繞它們連線上某點(diǎn)做周期相等的勻速圓周運(yùn),由牛頓第二定律得對(duì)m有G=m

,對(duì)m有G=m

,又因?yàn)镽十R=R,解以上各式R=即R

,總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膍倍周變?cè)瓉淼谋秳t此時(shí)R′變?yōu)樵瓉淼腞,故選項(xiàng)A正。

倍【總結(jié)提升】解答雙星問題應(yīng)注“兩等”“兩不等”(1)“兩等”。它們的角速度相等。雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由它們之間的萬有引力提,即它們運(yùn)動(dòng)的向心力大小總是相等的。(2)“兩不等”。雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是它們連線上的一所以雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與雙星間的距離不相等的它的軌道半徑之和等于它們間的距離。由mωr=mωr知由于m與m一不相等故r與r一般不相等。7.如圖所示,A為太系中的天王它繞太陽O運(yùn)的軌道視為圓,運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,周期為T,期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)天王星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌與圓軌道總有一些偏,每隔t時(shí)發(fā)生一次最大偏,即軌半徑出現(xiàn)一次最大。根據(jù)萬有引力定,文學(xué)家預(yù)言形成這種現(xiàn)象的原因可能是天王星外側(cè)還存在著一未知的行星假其運(yùn)動(dòng)軌道與A在一平面,且與A的繞方向相),它天王星的萬有引力引起天王星軌道的偏離由此可推測(cè)未知行星運(yùn)動(dòng)軌道半徑是(A.R

B.R

C.R

D.R

【解析】選D。由=,則

,又根據(jù)題意有-=1,則=求得R=R

,D對(duì)【加固訓(xùn)練】(多選)某赤道平面內(nèi)的衛(wèi)星自西東飛行繞地球做圓周運(yùn)該衛(wèi)星離地高度為低同步衛(wèi)星高赤道上某人通過觀,前后兩次出現(xiàn)在人的正上方最小時(shí)間間隔為t,已地球的自轉(zhuǎn)周期為T,地球質(zhì)量為M,引力常量為G,由此可知()A.地球的半徑為地球的半徑為該衛(wèi)星的運(yùn)行周期為t-T

-hD.該衛(wèi)星運(yùn)行周期為【解析】選B、。據(jù)赤道平面內(nèi)的衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)由萬有引力提供向心力,則有G=m′,得R=-h,衛(wèi)星的周期為則-=1,解得T=,因此R=-h,選項(xiàng)B、D正,A、錯(cuò)。8.(2018·長(zhǎng)沙模)兩顆互不影的行星P,有一顆近地衛(wèi)星S、S繞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度a,軸表示某位置到行星中心距離r平的數(shù)a-示衛(wèi)S、的引加速度大小均為a則()

關(guān)系如圖所A.S的質(zhì)量比S的B.P的質(zhì)量比P的C.P的第一宇宙速度比P的D.P的平均密度比P的【解析】選B。根據(jù)牛頓第二定得=ma,則得行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度為a=,由此不能判斷近地衛(wèi)星S的量大由數(shù)學(xué)知識(shí)知a-

圖象的斜率等于GM,斜率越,GM越大,M越,所以P的質(zhì)量比P的故選項(xiàng)錯(cuò)誤B正確;設(shè)第一宇宙速度為則=,解得v=,由圖看出P的徑比P的半徑,a相等可的第宇宙速度比P的大故項(xiàng)C錯(cuò)誤行的平均密度===,P的徑比P的徑,a相等則P的均密度比P的,故選項(xiàng)D錯(cuò)。9.(2018·哈爾濱模擬)設(shè)宇宙中某一小行星自轉(zhuǎn)較,但仍可近似看作質(zhì)量分布均勻的球,半徑R。宇航員在小行星上用彈簧測(cè)力計(jì)稱量一個(gè)相對(duì)自己靜止的小物體的重,第一次在極點(diǎn)處彈測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F=F;第二次在赤道處彈測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為=。假設(shè)第三次在赤道平面內(nèi)深度為的道底,示數(shù)為F;第四次在距星表面高為處繞星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,示數(shù)為F,已知均勻球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零則下判斷正確的()A.F=,F=B.F=,F=0C.F=,FD.F=4F,F=【解析】選B。設(shè)該行星的質(zhì)量則質(zhì)量為m的物在極點(diǎn)處受到的萬有引:F==F,于球體的體積公式為V=,由于在道處,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F。:=F-F=F=ω

·R,所以半徑以的部分的質(zhì)量為′=·M,體在處受到的萬有引力:F′==F,物體需要的向心:=mω

·=mωR=F,所在赤道平面內(nèi)深度為的隧道底部示數(shù)為F=F′-=F-F=F,第四次在距星表高度為R繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星中,體受到的萬有引力恰好提供向心,所彈簧秤的示數(shù)為0,故選項(xiàng)B正確。10.由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道,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),動(dòng)機(jī)點(diǎn),給衛(wèi)星一附加速,使星沿同步軌道運(yùn),已知同步星的環(huán)繞速度約為3.1×10

m/s,某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上時(shí)的速度為m/s,時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相,轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30°,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()西偏北方向1.9×10m/s東偏南方向1.9×10m/s西偏北方向2.7×10m/s東偏南方向2.7×10m/s【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)應(yīng)從以三點(diǎn)進(jìn)行分:理解好轉(zhuǎn)移軌道與同步軌,并衛(wèi)星的實(shí)際軌道調(diào)整相結(jié)合。衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道的速度為初速,衛(wèi)星在同步軌道上的速度為末速度。(3)利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解即可到正確答案?！窘馕觥窟xB。作出衛(wèi)星的速度化示意圖如圖所,由余弦定理可得v=1.9×

m/s,故C、均錯(cuò);由速度變化意圖可,v的向?yàn)闁|偏南方向B項(xiàng)正,A項(xiàng)錯(cuò)。11.澳大利亞科學(xué)家近日宣布,在地球約14光的紅矮星Wol

f周發(fā)現(xiàn)了三顆行星b、、d,它們的公轉(zhuǎn)周期分別是5天、天、天公軌道可視作如圖所示,已知引力常量為。下列說法正確的是()可求出b、c的轉(zhuǎn)半徑之比可求出c、d的心加速度之比若已知的公半,可求出紅星的質(zhì)量若已知的公半,可求出紅星的密度【解析選ABC。行星bc的期分別為5天18天均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)開普勒第三定=k,可以求解軌道半徑之,故A正行星d周期分別為18天67天均勻速圓周運(yùn),根據(jù)開普勒第三定律=k,可求解軌道半徑之根據(jù)萬有引力提供向心,有G=ma,解a=,故可求解c、d的心加速度之,故B正已知公轉(zhuǎn)半徑和周根據(jù)牛頓第二定律有G=mr,得M=,故可以求解出紅矮星的質(zhì)但不知道紅矮星的體,無法求解紅矮星的密,故C正,錯(cuò)誤【加固訓(xùn)練】(多選)“軌道康復(fù)者”是“垃圾衛(wèi)星的救,稱為“太空110”它在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能,延衛(wèi)星的使用壽,設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一,其運(yùn)動(dòng)方向與地自轉(zhuǎn)方向一,軌道平面與地球赤道平面重合,下列說法正確的()A.“軌道康復(fù)者”的加速度是地同步衛(wèi)星加速度的25倍B.“軌道康復(fù)者”的速度是地球步衛(wèi)星速度的

倍站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動(dòng)“軌道康復(fù)者”可在高軌道上加,以實(shí)現(xiàn)對(duì)低軌道上衛(wèi)星的拯救【解析選AB。根據(jù)G=ma得a=,為“軌道康復(fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之,則“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍,故A確根據(jù)G=m

得v=,因?yàn)椤败壍揽祻?fù)者繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一“軌道康者速度是地球同步衛(wèi)星速度的

倍故B正確因軌康復(fù)者繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于同步衛(wèi)星的周則小于地球自轉(zhuǎn)的周期所以“軌道康復(fù)者”角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速,站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向東運(yùn),故C錯(cuò)誤“道康復(fù)”要在原軌道上減速,做近心運(yùn)動(dòng)才“拯救”更低軌道上的衛(wèi),故錯(cuò)。12.據(jù)悉我國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃將于2018展開左右我國(guó)將進(jìn)行第一次火星探測(cè),向火星發(fā)射軌道探測(cè)器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的,星的半徑約為地球半徑的。列關(guān)于火星探測(cè)器的說法中正確的是()發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可發(fā)射速度只有達(dá)到第三宇宙速度才可以發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的【解析】選C、。將火星探測(cè)器發(fā)射到火星上,須脫離地球引力即發(fā)射速度要大于第二宇速;火星探測(cè)器仍在太陽系內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),此從地球上發(fā)射,發(fā)射速度要小于第三宇宙速,選項(xiàng)A錯(cuò)誤正;由第一宇宙速度的概,得G=m,得v=,火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度與地的第一宇宙速度的比值約為=選項(xiàng)D正確13.歐洲航天局的第一枚月球探器“智能號(hào)環(huán)繞月球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),用表它的質(zhì)量,表示它近月點(diǎn)的高度ω表示它近月點(diǎn)的角速,a表示在近月點(diǎn)的加速,表示月球的半徑表示球表面處的重力加速度。忽略其他星球?qū)Α爸悄?”的影響則它在近月點(diǎn)所受月球?qū)λ娜f有引的大小等于()A.maB.mC.m(R+h)

D.m【解析選A、B“能1號(hào)在近月點(diǎn)所受月球?qū)λ娜f有引,即為它所受的合力,由牛頓第定律得F=ma,A正確由萬有引力定律得,又月球表面,G=mg,解得F=m,B正確由于“智能1號(hào)環(huán)繞月球沿橢圓軌道運(yùn)曲率圓半徑不是、錯(cuò)。14.(2018·吉安模)2016年9月15日22時(shí)04分12秒“宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功北京航天飛行控制中兩次軌道控制,進(jìn)入距地面為km的軌上繞地球做勻速圓周運(yùn),運(yùn)行周期為90。還知道球的半徑和萬有引力常,利用以上條件能求出的是()地球的平均密度地球自轉(zhuǎn)的周期“天宮二號(hào)”的質(zhì)量地球的第一宇宙速度【解析選AD由=m

可求得地球的質(zhì)量地的體積V=π代入ρ=可求得地球的平均密,A正確;中并未給出空間實(shí)驗(yàn)室的軌道半,無求出地球的自轉(zhuǎn)周期,B錯(cuò)誤“天宮二號(hào)”的質(zhì)量無法求得C錯(cuò)誤結(jié)合求出的地球質(zhì)量和v=

可求得地球的第一宇宙速,正確。15.如圖所示,有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個(gè)半徑為R、面重力加速度為g的行運(yùn),衛(wèi)星甲星乙各自所在的軌道面相互垂衛(wèi)星甲的軌道為,距離行星表面的高度為R,衛(wèi)星乙的軌道為橢圓M、兩的連線為其橢圓軌道的長(zhǎng)軸且M、點(diǎn)間的距離為4R。則以下說法正確的是(衛(wèi)星甲的線速度大小為衛(wèi)星乙運(yùn)行的周期為4π衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過M點(diǎn)的速度大于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的速度衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的加速度【解析】選B、、。星甲繞心天體做勻速圓周運(yùn),由萬有引力提供向心,可計(jì)算出衛(wèi)星環(huán)繞中心天體運(yùn)動(dòng)的線速度大小v=,A選項(xiàng)錯(cuò);同理可計(jì)算出衛(wèi)星甲環(huán)繞的周期T=4π

,由衛(wèi)星乙橢圓軌道的半長(zhǎng)軸等于衛(wèi)星甲圓軌道的半,據(jù)開普勒第三定律可,衛(wèi)星乙運(yùn)行的周期和衛(wèi)星甲行的周期相等則T=T=4π

,B選正;衛(wèi)星乙沿橢圓軌道過M點(diǎn)時(shí)的速度大于沿軌道半徑為M至星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速,而軌道半徑為M行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度大衛(wèi)星甲在圓軌道上的線速,C選項(xiàng)正確衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)只受萬有引,心加速度a=確。16.在星球表面發(fā)射探測(cè),當(dāng)發(fā)速