05必考選擇題（五）天體運(yùn)動(dòng)（原卷版）

必考選擇題（五）天體運(yùn)動(dòng)必考真題展示1.（2021高考全國(guó)乙卷）科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸為1000AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為，可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為（）A.B.C.D.2．（2020年7月浙江選考）火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”的標(biāo)識(shí)如圖所示。若火星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為3∶2，則火星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的（）A．軌道周長(zhǎng)之比為2∶3B．線速度大小之比為C．角速度大小之比為D．向心加速度大小之比為9∶43．（2019全國(guó)理綜III卷15）金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑R金<R地<R火，由此可以判定A．a(chǎn)金>a地>a火B(yǎng)．a(chǎn)火>a地>a金C．v地>v火>v金D．v火>v地>v金4.（2018高考全國(guó)理綜I）．2017年，人類(lèi)第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度基礎(chǔ)題型速練1．（2021·廣東·高三開(kāi)學(xué)考試）從申請(qǐng)加入國(guó)際空間站被拒，到成為全球第三個(gè)獨(dú)立自主擁有全套載人航天技術(shù)的國(guó)家，中國(guó)航天人克難攻堅(jiān)，成果斐然。2021年4月29日，長(zhǎng)征運(yùn)載火箭在海南文昌成功將空間站“天和”核心艙送入高度約400km的預(yù)定軌道，中國(guó)空間站在軌組裝建造全面展開(kāi)。今年還將發(fā)射“問(wèn)天”和“夢(mèng)天”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，完成與核心艙對(duì)接，并再發(fā)射“天舟”貨運(yùn)飛船、“神舟”載人飛船各兩艘，為空間站送去乘組和物資，最終完成中國(guó)第一座空間站“天宮”的建造。下列說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星發(fā)射選在文昌會(huì)比在西昌更省燃料B．空間站繞地飛行周期大于24小時(shí)C．空間站繞地飛行速度大于第一宇宙速度D．要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)艙與核心艙的對(duì)接，需要把實(shí)驗(yàn)艙送入核心艙軌道后再加速追上核心艙2．（2021·廣東·揭陽(yáng)市揭東區(qū)教育局教研室高三期中）如圖所示，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a、b到地心O的距離分別為r1、r2，r1＜r2，環(huán)繞速度大小分別為v1、v2，則（）A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．都有可能3．（2021·廣東梅州·二模）2020年7月23日，我國(guó)在海南文昌發(fā)射中心成功發(fā)射了“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器。假設(shè)“天問(wèn)一號(hào)”繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，除了引力常量G外，至少還需要兩個(gè)物理量才能計(jì)算出火星的質(zhì)量，這兩個(gè)物理量可以是（）A．“天問(wèn)一號(hào)”的質(zhì)量和軌道半徑B．“天問(wèn)一號(hào)”的運(yùn)行周期和軌道半徑C．“天問(wèn)一號(hào)”的質(zhì)量和角速度D．“天問(wèn)一號(hào)”的質(zhì)量和線速度4．（2021·廣東·清遠(yuǎn)市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）星球上的物體脫離星球引力所需的最小速度稱(chēng)為該星球的第二宇宙速度，第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是；該星球的半徑為r，表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的，不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（）A．B．C．D．5．（2021·廣東·高三開(kāi)學(xué)考試）北京時(shí)間2021年6月17日15時(shí)54分，神州十二號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于天和核心艙前向端口。已知“天和核心艙”勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道離地約400km、周期約為93min，地球半徑為6370km，萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，下列可以大致確定的是（）A．核心艙所在的軌道平面B．核心艙的質(zhì)量C．地球的平均密度D．地球的公轉(zhuǎn)角速度6．（2021·廣東·金山中學(xué)高三期中）2021年6月17日9時(shí)22分，“長(zhǎng)征二號(hào)”遙十二運(yùn)載火箭成功將“神舟十二號(hào)”載人飛船中的3名航天員送入預(yù)定軌道，并順利實(shí)現(xiàn)與“天和”核心艙的對(duì)接。以下說(shuō)法正確的是（）A．圖甲：神舟飛船與“天和”核心艙對(duì)接過(guò)程，均可視為質(zhì)點(diǎn)B．圖乙：載人飛船加速上升過(guò)程，3名航天員均處于失重狀態(tài)C．圖丙：3名航天員環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程，均處于平衡狀態(tài)D．圖?。阂缘厍?yàn)閰⒖枷担w船與核心艙的組合體繞地球一周，平均速度為零7．（2021·廣東順德·一模）2021年6月，中國(guó)神舟十二號(hào)載人飛船成功發(fā)射升空，與天和核心艙及天舟二號(hào)組合體成功對(duì)接，將中國(guó)三名航天員送入“太空家園”，核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的.下列說(shuō)法正確的是（）A．核心艙在軌道上飛行的周期小于24hB．宇航員在“太空家園”相對(duì)地球表面是靜止的C．核心艙在軌道上飛行的速度大于第一宇宙速度D．宇航員在“太空家園”受地球的萬(wàn)有引力大小約為地面時(shí)的8．（2021·廣東梅縣東山中學(xué)高三期中）2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船成功與天和核心艙對(duì)接，3名航天員順利進(jìn)入天和核心艙，他們將在空間站生活六個(gè)月?？臻g站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行周期約為1.5h，則下列說(shuō)法正確的是（）A．神舟十三號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B．空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度不小于7.9km/sC．宇航員靜止站在天和核心艙地板上時(shí)對(duì)地板的壓力為零D．神舟十三號(hào)先進(jìn)入天和核心艙運(yùn)行軌道，與之在同一軌道運(yùn)行，再?gòu)暮竺婕铀僖詫?shí)現(xiàn)與天和核心艙對(duì)接9．（2021·廣東廣州·模擬預(yù)測(cè)）2021年5月15日“天問(wèn)一號(hào)”著陸器帶著“祝融號(hào)”火星巡視車(chē)成功降落火星表面。已知地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球半徑約為火星半徑的2倍，則地球表面的重力加速度約為火星表面的（）A．5倍B．2.5倍C．0.2倍D．0.4倍10．（2021·廣東·華南師大附中高三階段練習(xí)）天鵝座X?1是由一光譜型O9?BO的超巨星及一顆致密星組成的雙星系統(tǒng)，雙星在彼此的萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。它們目前仍處于穩(wěn)定繞行狀態(tài)，但質(zhì)量較小的致密星在不斷吸收質(zhì)量較大的超巨星上的物質(zhì)，假設(shè)目前雙星系統(tǒng)的距離不變，則在雙星運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．超巨星的線速度變大B．致密星的角速度變小C．超巨星的周期變大D．兩星之間的引力不變壓軸模擬押題練1．（2021·江蘇鎮(zhèn)江·高三期中）如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星A、中圓軌道衛(wèi)星B，關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．A衛(wèi)星比B衛(wèi)星所受引力小B．A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的機(jī)械能大C．A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的線速度小D．A衛(wèi)星比B衛(wèi)星的加速度大2．（2021·江蘇如皋·高三期中）若忽略其他天體的影響，地球和月球可以看成一個(gè)雙星系統(tǒng)，它們繞著兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球正以平均每年3.8cm的速度離開(kāi)地球，設(shè)地球和月球的質(zhì)量保持不變，則關(guān)于此雙星系統(tǒng)的說(shuō)法正確的是（）A．雙星間的萬(wàn)有引力逐漸增大B．雙星的周期逐漸減小C．雙星的線速度均逐漸減小D．雙星系統(tǒng)的引力勢(shì)能逐漸減小3．（2021·江蘇海安·高三期中）2021年10月16日我國(guó)三位航天員再次進(jìn)入“天宮號(hào)”空間站，航天員將在“太空之家”駐留六個(gè)月，開(kāi)展各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)中不適合在空間站開(kāi)展的是（）A．①驗(yàn)證力的平行四邊形定則B．②落體法測(cè)空間站重力加速度C．③向心力演示器探究向心力D．④靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電4．（2021·江蘇連云港·高三期中）2021年5月15日，“天問(wèn)一號(hào)”著陸器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)取得圓滿成功。如圖為“天問(wèn)一號(hào)”的地火轉(zhuǎn)移軌道，將火星與地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為在同一平面、沿同一方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．火星繞太陽(yáng)的線速度大于地球繞太陽(yáng)的線速度B．“天問(wèn)一號(hào)”的發(fā)射速度必須大于第三宇宙速度C．“天問(wèn)一號(hào)”在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)的周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期D．“天問(wèn)一號(hào)”從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能越來(lái)越大5．（2021·江蘇·南京市中華中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于理論與實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是（）A．晶體熔化時(shí)，其溫度不變，內(nèi)能不變B．萬(wàn)有引力常量是由牛頓最先較為精確地測(cè)算出的C．光電效應(yīng)理論為光的波動(dòng)性理論提供了實(shí)驗(yàn)支撐D．盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)6．（2021·江蘇·泰州中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）2021年2月10日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲制動(dòng)，成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星。若已知“天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器質(zhì)量m、飛行速度v、運(yùn)動(dòng)周期T，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器內(nèi)物體處于平衡狀態(tài)B．可計(jì)算出火星質(zhì)量C．可計(jì)算出火星半徑D．可計(jì)算出火星表面重力加速度7．（2021·江蘇鹽城·三模）2020年3月17日，南京紫金山天文臺(tái)首次發(fā)現(xiàn)的小行星2020FD2，它的軌道是一個(gè)狹長(zhǎng)的橢圓，如圖所示。它的近日點(diǎn)在水星軌道以內(nèi)，遠(yuǎn)日點(diǎn)在木星軌道之外。水星、木星的軌道近似為圓，且與小行星軌道幾乎在同一平面。下列關(guān)于小行星2020FD2說(shuō)法正確的是（）A．近日點(diǎn)速率比水星速率小B．遠(yuǎn)日點(diǎn)速率比木星速率大C．公轉(zhuǎn)周期比木星公轉(zhuǎn)周期小D．公轉(zhuǎn)周期比水星公轉(zhuǎn)周期小8．（2021·江蘇·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器在地火轉(zhuǎn)移軌道1上飛行七個(gè)月后，于今年2月進(jìn)入近火點(diǎn)為280千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)為5.9萬(wàn)千米的火星停泊軌道2，進(jìn)行相關(guān)探測(cè)后將進(jìn)入較低的軌道3開(kāi)展科學(xué)探測(cè)。則探測(cè)器（）A．在軌道1上的運(yùn)行速度不超過(guò)第二宇宙速度B．在軌道2上近火點(diǎn)的速率比遠(yuǎn)火點(diǎn)小C．在軌道2上近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)大D．在軌道2上近火點(diǎn)減速可進(jìn)入軌道39．（2021·江蘇·模擬預(yù)測(cè)）2020年三位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主都跟黑洞的研究工作有關(guān)，其中兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了銀河系中心存在超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的400萬(wàn)倍。已知質(zhì)量為M、半徑為R的天體的第二宇宙速度表達(dá)式為，黑洞的第二宇宙速度大于光速c；太陽(yáng)質(zhì)量約為，太陽(yáng)直徑約為1.4×106km，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中的光速。下列說(shuō)法正確的是（）A．太陽(yáng)的第一宇宙速度約為1.4×106m/sB．超大質(zhì)量黑洞的體積可能是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍C．超大質(zhì)量黑洞的半徑不