天體運動高考真題高考復(fù)習(xí)一遍過

1.（2017?北京理綜）利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計算出地球質(zhì)量的是（）A.地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C.月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離MmD本題考查天體運動.已知地球半徑R和重力加速度g，則mg=GMr,所以M=喑，可求M；近地衛(wèi)星做圓周運動，GM^m=mv,T=警，可解TOC\o"1-5"\h\z地G 地 R2 Rvv2Rv2T Mmi 4n2得M=7=中，已知v、T可求M；對于月球：G一地一=m*r，則M=地G2兀G 地 r2 T2 地月GT2~，已知r、T月可求M地；同理，對地球繞太陽的圓周運動，只可求出太陽質(zhì)月量M太，故此題符合題意的選項是D項.2.（多選）2016年4月6日1時38分，我國首顆微重力科學(xué)實驗衛(wèi)星——實踐十號返回式科學(xué)實驗衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號丁運載火箭發(fā)射升空，進入近百萬米預(yù)定軌道，開始了為期15天的太空之旅，大約能圍繞地球轉(zhuǎn)200圈，如圖所示.實踐十號衛(wèi)星的微重力水平可達到地球表面重力的10-6g,實踐十號將在太空中完成19項微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)實驗，力爭取得重大科學(xué)成果.以下關(guān)于實踐十號衛(wèi)星的相關(guān)描述中正確的有（）A.實踐十號衛(wèi)星在地球同步軌道上B.實踐十號衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于第一宇宙速度C.在實踐十號衛(wèi)星內(nèi)進行的19項科學(xué)實驗都是在完全失重狀態(tài)下完成的D.實踐十號衛(wèi)星運行中因受微薄空氣阻力，需定期點火加速調(diào)整軌道15X24BD實踐十號衛(wèi)星的周期T=fh=1.8h,不是地球同步衛(wèi)星，所以不在地球同步軌道上，故A錯誤；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度，則實踐十號衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于第一宇宙速度，故B正確；根據(jù)題意可知，實踐十號衛(wèi)星內(nèi)進行的19項科學(xué)實驗都是在微重力情況下做的，此時重力沒有全部提供向心力，不是完全失重狀態(tài)，故C錯誤；實踐十號衛(wèi)星運行中因受微薄空氣阻力，軌道半徑將變小，速度變小，所以需定期點火加速調(diào)整軌道，故D正確.TOC\o"1-5"\h\z3.（多選）（2017?四川資陽二診）如圖所示為一衛(wèi)星沿橢圓軌道繞 :地球運動，其周期為24小時，A、C兩點分別為軌道上的遠地點和' …近地點，B為短軸和軌道的交點.則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星從A運動到B和從B運動到C的時間相等 ；B.衛(wèi)星運動軌道上A、C間的距離和地球同步衛(wèi)星軌道的直徑相等C.衛(wèi)星在A點速度比地球同步衛(wèi)星的速度大D.衛(wèi)星在A點的加速度比地球同步衛(wèi)星的加速度小BD根據(jù)開普勒第二定律知，衛(wèi)星從A運動到B比從B運動到C的時間長，故A錯誤；根據(jù)開普勒第三定律拿=k，該衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的周期相等，則T.2衛(wèi)星運動軌道上A、C間的距離和地球同步衛(wèi)星軌道的直徑相等.故B正確；由v=,、然，知衛(wèi)星在該圓軌道上的線速度比地球同步衛(wèi)星的線速度小，所以衛(wèi)星在橢圓上A點速度比地球同步衛(wèi)星的速度小.故C錯誤；A點到地心的距離. .. . Mm.GM 大于地球同步衛(wèi)星軌道的半徑，由GM=ma得a=GM，知衛(wèi)星在A點的加速度比地球同步衛(wèi)星的加速度小，故D正確..（多選）假設(shè)在宇宙中存在這樣三個天體A、B、C,它們,在一條直線上，天體A和天體B的高度為某值時，天體A和天??『1?體B就會以相同的角速度共同繞天體C運轉(zhuǎn)，且天體A和天體 ,% % /fB繞天體C運動的軌道都是圓軌道，如圖所示.則以下說法正確的是（）A.天體A做圓周運動的加速度大于天體B做圓周運動的加速度B.天體A做圓周運動的線速度小于天體B做圓周運動的線速度C.天體A做圓周運動的向心力大于天體C對它的萬有引力

D.天體A做圓周運動的向心力等于天體C對它的萬有引力AC由于天體A和天體B繞天體C運動的軌道都是圓軌道，角速度相同，由a=①2r，可知天體A做圓周運動的加速度大于天體B做圓周運動的加速度，故A正確；由公式v=w，可知天體A做圓周運動的線速度大于天體B做圓周運動的線速度，故B錯誤；天體A做圓周運動的向心力是由B、C的萬有引力的合力提供，大于天體C對它的萬有引力.故C正確，D錯誤..如圖所示，一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運動，A、BA.衛(wèi)星在A.衛(wèi)星在A點的角速度大于在B點的角速度B.衛(wèi)星在A點的加速度小于在B點的加速度C.衛(wèi)星由A運動到B過程中動能減小，勢能增加D.衛(wèi)星由A運動到B過程中萬有引力做正功，機械能增大v.B近地點的速度較大，可知B點線速度大于A點的線速度，根據(jù)①=力口，衛(wèi)星在A點的角速度小于B點的角速度，故A錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得，〃FGMm=不，可知衛(wèi)星在A點的加速度小于在B點的加速度，故B正確；衛(wèi)星沿橢圓軌道運動，從A到B,萬有引力做正功，動能增加，勢能減小，機械能守恒，故C、D錯誤..（多選）如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積.下I、列關(guān)系式正確的有（）TA>TBEkA>EkBC.邑=SbD.R得GMmE=Ek 2R，GMmmGMmE=Ek 2R，AD由r2——r—m~T2R和Ek—2mv2可得T—2n\:GM，因Ra>Rb，則TA>TB,EkA<EkB,A對，B錯；由開普勒定律可知，C錯，D對..（多選）（2017?河南六市一模）隨著地球資源的枯竭和空氣污染如霧霾的加重，星球移民也許是最好的方案之一.美國NASA于2016年發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止與地球最類似的太陽系外的行星，與地球的相似度為0.98,并且可能擁有大氣層和流動的水，這顆行星距離地球約1400光年，公轉(zhuǎn)周期約為37年，這顆名叫Kepler452b的行星，它的半徑大約是地球的1.6倍，重力加速度與地球的相近.已知地球表面第一宇宙速度為7.9km/s,則下列說法正確的是（）A.飛船在Kepler452b表面附近運行時的速度小于7.9km/s.該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1.6倍C.該行星的平均密度約是地球平均密度的58D.在地球上發(fā)射航天器到達該星球，航天器的發(fā)射速度至少要達到第三宇宙速度CD飛船在該行星表面附近運行時的速度vk=\/gR=、M地1.6）地＞\:萩GMm gR2 M1R2=7.9km/s,A項錯誤.由， =mg，得M=7"，則八〃=m=1.62，則M,—R2 G M R2 k地地1.62M=2.56M,B項錯誤.由p=〒^，V―百兀R3，M=，得P—4?！?，貝”則^地 地 V3 G nGR p地=R=5,C項正確.因為該行星在太陽系之外，則在地球上發(fā)射航天器到達該R8k星球，航天器的發(fā)射速度至少要達到第三宇宙速度，D項正確.8.（2017-江西上饒模擬）太空中進行開采礦產(chǎn)資源項目，必須建立“太空加油站”.假設(shè)“太空加油站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運行，其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一，且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.下列說法中正確的是（）.“太空加油站”運行的加速度等于其所在高度處的重力加速度.“太空加油站”運行的速度大小等于同步衛(wèi)星運行速度大小的、；歷倍C.站在地球赤道上的人觀察到“太空加油站”向西運動D.在“太空加油站”工作的宇航員因不受重力而在艙中懸浮或靜止A根據(jù)嚕=mg‘=ma，知"太空加油站”運行的加速度等于其所在高度處的重力加速度，選項A正確；“太空加油站”繞地球做勻速圓周運動，由

GMmmv2 GM:GM地球的萬有引力提供向心力,則有F=-,得「二='樂,太空加油站”距地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一，但“太空加油站”距地球球心的距離不等于同步衛(wèi)星距地球球心距離的十分之一，選項B錯誤；角速度lJGM，軌道半徑越大，角速度越小，同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，所以“太空加油站”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，所以站在地球赤道上的人觀察到“太空加油站”向東運動，選項C錯誤；在“太空加油站”工作的宇航員只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，靠萬有引力提供向心力做圓周運動，選項D錯誤..（多選）（2017?安微江南十校聯(lián)考）據(jù)報道，2016年10月23日7時31分，隨天宮二號空間實驗室（軌道艙）發(fā)射入軌的伴隨衛(wèi)星成功釋放.伴隨衛(wèi)星重約47千克，尺寸相當(dāng)于一臺打印機大小.釋放后伴隨衛(wèi)星將通過多次軌道控制，伴星逐步接近軌道艙，最終達到僅在地球引力作用下對軌道艙的伴隨飛行目標.之后對天宮二號四周表面進行觀察和拍照以及開展其他一系列試驗，進一步拓展空間應(yīng)用.根據(jù)上述信息及所學(xué)知識可知（）A.軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需點火加速才能追上前方的天宮二號B.軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需經(jīng)歷先減速再加速過程才能追上前方的天宮二號C.伴隨飛行的伴星和天宮二號繞地球做橢圓軌道運行時具有相同的半長軸D.由于伴星和天宮二號的軌道不重合，故他們繞地運行的周期不同BC在軌道控制階段若要同一軌道上落后的伴星追上前方的天宮二號，伴星應(yīng)先減速到較低軌道，然后再加速上升到原軌道才能追上天宮二號，B正確，A錯誤.以地心為參考系，伴星與天宮二號間距離可忽略不計，認為它們在同一軌道上運動，它們具有相同的半長軸和周期，C正確，D錯誤..太空行走又稱為出艙活動.狹義的太空行走即指航天員離開載人航天器乘員艙進入太空的出艙活動.如圖所示，假設(shè)某宇航員出艙離開飛船后身上的速度計顯示其相對地心的速度為v，該航天員從離開艙門到結(jié)束太空行

走所用時間為t，已知地球的半徑為凡地球表面的重力加速度為g，則（）A.航天員在太空行走時可模仿游泳向后劃著前進B.該航天員在太空“走”的路程估計只有幾米C.該航天員離地高度為陪一RV2D.該航天員的加速度為警t2C由于太空沒有空氣，因此航天員在太空中行走時無法模仿游泳向后劃著前進，故A錯誤；航天員在太空行走的路程是以速度v運動的路程，即為vt，GMm GMm v2 gR2 a故B錯誤；由~r~=mg和次訪2=mW'得h=在一R,故C正確；由g=R2一V4 … ，,一心而得a=由故D錯誤?A、B兩顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，A衛(wèi)星運行的周期為T1,軌道半徑為。；B衛(wèi)星運行的周期為T2,且T1>T2.下列說法正確的是（）B衛(wèi)星的軌道半徑為r1（T）3A衛(wèi)星的機械能一定大于B衛(wèi)星的機械能A、B衛(wèi)星在軌道上運行時處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用TTD.某時刻衛(wèi)星A、B在軌道上相距最近，從該時刻起每經(jīng)過表修時間，T1—TD.衛(wèi)星A衛(wèi)星A、B再次相距最近D由開普勒第三定律鼻=條,A錯誤；由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，機械能無法r2T22比較，B錯誤；A、B衛(wèi)星均受萬有引力作用，只是由于萬有引力提供向心力，一 ..一 .2兀2n..TT 衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，C錯誤；由亍t—〒t=2兀知經(jīng)t=/二兩衛(wèi)星再次相距T2T1 TIT2最近，D正確.12.（多選）（2017?廣東華南三校聯(lián)考）石墨烯是目前世界上已知的強度最高的材料，它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”的制造成為可能，人類將有望通過“太空電梯”進入太空.設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面延伸到太空的輕質(zhì)電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛(wèi)星A的高度延伸到太空深處，這種所謂的太空電梯可用于降低成本發(fā)射繞地人造衛(wèi)星.如圖所示，假設(shè)某物體B乘坐太空電梯到達了圖示的位置并停在此處，與同高度運行的衛(wèi)星C相比較()B的線速度大于C的線速度B的線速度小于C的線速度C.若B突然脫離電梯，B將做離心運動D.若B突然脫離電梯，B將做近心運動BDA和C兩衛(wèi)星相比，⑴C>^a，而⑴b=^A，則⑴c>⑴B，又據(jù)V=⑴r，TqTOC\o"1-5"\h\zMm^ 一=r,得v>v,故B項正確，A項錯誤.對C星有G~^=m①2r，又①「>叫，B CB r2 CCC CB對B星有GMmB>mB①2rB，若B突然脫離電梯，B將做近心運動，D項正確，C丫2BBB項錯誤.13.2017年3月，美國宇航局的“信使”號水星探測器 ,； ,I按計劃將隕落在水星表面，工程師找到了一種聰明的辦法，「令 :能夠使其壽命再延長一個月.這個辦法就是通過向后釋放推 , '進系統(tǒng)中的高壓氮氣來提升軌道.如圖所示，設(shè)釋放氮氣前，探測器在貼近水星表面的圓形軌道I上做勻速圓周運動，釋放氮氣后探測器進入橢圓軌道n上，忽略探測器在橢圓軌道上所受外界阻力.則下列說法正確的是()a.探測器在軌道I和軌道n上a點加速度大小不同B.探測器在軌道I上A點運行速率小于在軌道n上B點速率c.探測器在軌道n上某點的速率可能等于在軌道I上速率d.探測器在軌道n上遠離水星過程中，引力勢能和動能都減少C探測器在軌道I和軌道n上A點所受的萬有引力相同，根據(jù)F=ma知,加速度大小相同，故A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律知探測器與水星的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相同，則知A點速率大于B點速率，故B錯誤；在圓軌道A實施變軌成橢圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于飛船所需向心力，所以應(yīng)給飛船加速，故在軌道n上速度大于a點在I速度，在n遠地點速度最小為\巖，故探測器在軌道n上某點的速率在這兩數(shù)值之間，則可能等于在軌道I上的速率\年，故c正確.探測器在軌道n上遠離水星過程中，引力勢能增加，動能減小，故d錯誤.14.如圖所示，“嫦娥”三號探測器發(fā)射到月球上要經(jīng)過多次變軌，最終降落到月球表面上，其中軌道I為圓形，軌道n為橢圓.下列說法正確的是（）a.探測器在軌道I的運行周期大于在軌道n的運行周期b.探測器在軌道I經(jīng)過尸點時的加速度小于在軌道n經(jīng)過尸點時的加速度C.探測器在軌道I運行時的加速度大于月球表面的重力加速度d.探測器在尸點由軌道1進入軌道n必須點火加速r3a根據(jù)開普勒第三定律知，蓑=k,因為軌道I的半徑大于軌道n的半長軸，T2則探測器在軌道I的運行周期大于在軌道n的運行周期，故a正確；根據(jù)牛頓第二定律知，a=等，探測器在軌道I經(jīng)過p點時的加速度等于在軌道n經(jīng)過P .. ..一,一，一Mm. . 點時的加速度，故B錯誤；根據(jù)G—=ma知，探測器在軌道1運行時的加速度a=GM，月球表面的重力加速度g=GM，因為r＞凡則探測器在軌道I運行r2 R2時的加速度小于月球表面的重力加速度，故C錯誤.探測器在P點由軌道I進入軌道n需減速，使得萬有