2012高三物理選擇題專項訓練：萬有引力天體運動

選擇題專項訓練（萬有引力天體運動）1．2008年9月我國成功發(fā)射了“神州七號”載人飛船。為了觀察“神舟七號“的運行和宇航員倉外活動情況，飛船利用彈射裝置發(fā)射一顆“伴星“。伴星經(jīng)調(diào)整后，和”神舟七號”一樣繞地球做勻速圓周運動，但比“神舟七號“離地面稍高一些，如圖所示，那么（）A．伴星的運行周期比“神舟七號”稍大一些B．伴星的運行速度比“神舟七號”稍大一些C．伴星的運行角速度比“神舟七號”稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七號”稍大一些2．衛(wèi)星電話在搶險救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用．第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用地球同步衛(wèi)星，不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū)．第三代海事衛(wèi)星采用地球同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案，它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成．中軌道衛(wèi)星高度為10354千米，分布在幾個軌道平面上(與赤道平面有一定的夾角)，在這個高度上，衛(wèi)星沿軌道旋轉(zhuǎn)一周的時間為6小時．則下列判斷正確的是（）A．中軌道衛(wèi)星的線速度小于地球同步衛(wèi)星B．中軌道衛(wèi)星的角速度小于地球同步衛(wèi)星C．在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過地面某點正上方的一天后，該衛(wèi)星仍在地面該點的正上方D．如果某一時刻中軌道衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星與地球的球心在同一直線上，那么經(jīng)過6小時它們?nèi)栽谕恢本€上3．質(zhì)量相等的甲、乙兩顆衛(wèi)星分別貼近某星球表面和地球表面圍繞其做勻速圓周運動，已知該星球和地球的密度相同，半徑分別為和，則()A．甲、乙兩顆衛(wèi)星的加速度之比等于B．甲、乙兩顆衛(wèi)星所受的向心力之比等于1：lC．甲、乙兩顆衛(wèi)星的線速度之比等于1：1D．甲、乙兩顆衛(wèi)星的周期之比等于4.2008年9月25日21時10年載著翟志剛、劉伯明、景海鵬三位宇航員的神舟七號飛船在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，9月27日翟志剛成功實施了太空行走，已知神舟七號飛船在離地球表面h高處的軌道上做周期為T的勻速圓周運動，地球的質(zhì)量和半徑分別為M和R，萬有引力常量為G，在該軌道上，神舟七號航天飛船()A.線速度大小為B.向心加速度大小C．線速度等于第一宇宙速度D.翟志剛太空行走時速度很小，可認為沒有加速度5．據(jù)美國媒體報道，美國和俄羅斯的兩顆通信衛(wèi)星今年2月11日在西伯利亞上空相撞。這是人類有史以來的首次衛(wèi)星碰撞事件。碰撞發(fā)生的地點位于西伯利亞上空490英里（約790公里），恰好比國際空間站的軌道高270英里（434公里）。這是一個非常用的軌道，是用來遠距離探測地球和衛(wèi)星電話的軌道。則以下相關(guān)說法中，正確的是：()A．碰撞后的碎片若受到大氣層的阻力作用，軌道半徑將變小，則有可能與國際空間站相碰撞。B．在碰撞軌道上運行的衛(wèi)星的周期比國際空間站的周期小C．發(fā)射一顆到碰撞軌道運行的衛(wèi)星，則發(fā)射速度要大于11．2km/sD．在同步軌道上，若后面的衛(wèi)星一旦加速，將有可能與前面的衛(wèi)星相碰撞。6．我國已發(fā)射一顆繞月運行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/80，月球的半徑約為地球半徑的1/4，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為（）A．0.4km/sB．1.8km/sC．11km/sD．36km/s7．“神舟”六號載人飛船的成功發(fā)射和順利返回，標志著我國航天事業(yè)又邁上了一個新的臺階。為了比較該飛船和地球同步通信衛(wèi)星的運行情況，某同學通過互聯(lián)網(wǎng)了解到“神舟”六號在半徑為343km圓周軌道上運行一周的時間大約是90min。由此可知（）A．“神舟”六號在該圓周軌道上的運行周期比同步通信衛(wèi)星的運行周期長B．“神舟”六號在該圓周軌道上的運行速率比同步通信衛(wèi)星的運行速率小C小D．“r1r28．如圖，火星和地球繞太陽的運動可以近似看作為在同一平面內(nèi)的同方向的勻速圓周運動，已知火星軌道半徑r1=2.3×1011m，地球軌道半徑為r2=1.5×10r1r2A．1年B．2年C．3年D．4年9．宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5小球落回原處。已知該星球的半徑與地球半徑之比為，地球表面重力加速度為g，設(shè)該星球表面附近的重力加速度為，空氣阻力不計。則()A．：g=5：1B．：g=5：2C．D．10．近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎(chǔ)。如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為，則火星的平均密度的表達式為(為某個常數(shù))()A．B．C．D．11．我國探月工程已進入實施階段。已知月球半徑與地球半徑的比值約為6：25，月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度g的1/6，那么在月球上工作的宇航員要想坐飛船脫離月球，飛船所需的最小發(fā)射速度為多少？（星球的第二宇宙速度與第一宇宙速度的關(guān)系是。已知地球的第一宇宙速度為7.9km/s，不計其它星球的影響。）()A．7.9km/sB．11.2km/sC．2.2km/sD．1.6km/s12．宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用，已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在形式之一是：三顆星位于同一直線上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運行，設(shè)每個星體的質(zhì)量均為M，則（）A．環(huán)繞星運動的線速度為B．環(huán)繞星運動的線速度為 C．環(huán)繞星運動的周期為D．環(huán)繞星運動的周期為13．“嫦娥一號”成功實現(xiàn)了繞月飛行。月球表面的環(huán)繞速度比地球表面的環(huán)繞速度要小，已知月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，而地球的半徑是月球半徑的4倍，則月球的密度與地球的密度之比以及月球表面物體的環(huán)繞速度與地球人造衛(wèi)星的第一宇宙速度之比是()A．和B．和C．和D．和14．已知太陽光從太陽射到地球需要，地球半徑約為，地球公轉(zhuǎn)角速度約為，根據(jù)上述數(shù)據(jù)以及日常天文知識，可以估算太陽的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比約為（）A．B．C．D．15．如圖，a、b、c是在地球大氣層外同一平面內(nèi)圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星，則（）A．b、c的角速度相等，且大于a的角速度B．b、c的周期相等，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度16．幾十億年來。月球總是以同一面對著地球，人們只能看到月貌的59％．由于在地球上看不到月球的背面，所以月球的背面蒙上了一層十分神秘的色彩。試通過對月球運動的分析，說明人們在地球上看不到月球背面的原因是()A．月球的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同B．月球的自轉(zhuǎn)周期與地球的公轉(zhuǎn)周期相同C．月球的公轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同D．月球的公轉(zhuǎn)周期與月球的自轉(zhuǎn)周期相同17．在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球運動，可視為繞地球做勻速圓周運動，每到太陽活動期，由于受太陽的影響，地球大氣層的厚度增加，從而使得某些太空垃圾進入稀薄大氣層，運動軌道半徑開始逐漸變小，但仍可視為勻速圓周運動。若在這個過程中某塊太空垃圾質(zhì)量能保持不變，則這塊太空垃圾的()A．線速度逐漸變小B．加速度逐漸變小C．運動周期逐漸變大D．機械能逐漸變小18.下列關(guān)于人造地球衛(wèi)星與宇宙飛船的說法中正確的是()A．如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期，再利用萬有引力常量，就可以算出地球的質(zhì)量B．兩顆人造地球衛(wèi)星，盡管它們的繞行速率相等，但由于它們的質(zhì)童、形狀存在差別，它們的繞行半徑和繞行周期卻是不同的C．在某一軌道上沿同一方向繞行的人造衛(wèi)星和飛船一前一后，若后面的飛船要追上前面衛(wèi)星并進行對接，只要飛船的速度增大一些即可D．神舟七號飛船在繞地球飛行的過程中，宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，若他離開飛船，飛船因質(zhì)量減小，所受萬有引力減小，故飛船飛行速率減小19．2008年9月25日至28日，我國成功實施了“神舟七號”載人航天飛行。在劉伯明、景海鵬的協(xié)助和配合下，翟志剛順利完成了中國人的第一次太空行走。9月27日19時24分，“神舟七號”飛行到第31圈時，成功釋放了伴飛小衛(wèi)星，通過伴飛小衛(wèi)星可以拍攝“神舟七號”的運行情況。若在無牽連的情況下伴飛小衛(wèi)星與“神舟七號”保持相對靜止。下述說法中正確的是（）A．伴飛小衛(wèi)星和“神舟七號”飛船有相同的角速度B．伴飛小衛(wèi)星繞地球沿圓軌道運動的速度比第一宇宙速度大C．翟志剛在太空行走時的加速度和在地面上的重力加速度大小相等D．翟志剛在太空行走時不受地球的萬有引力作用，處于完全失重狀態(tài)20．2005年北京時間7月4日下午1時52分，地球發(fā)射的探測器成功撞擊“坦普爾一號”彗星，實現(xiàn)了人類歷史上第一次對彗星的“大對撞”，如圖所示．假設(shè)此彗星繞太陽運行的軌道是一個橢圓，其運動周期為5.74年，則下列關(guān)于“坦普爾一號”彗星的說法中，錯誤的是（）A．它繞太陽運動的角速度不變B．它經(jīng)過近日點時的線速度大于經(jīng)過遠日點時的線速度C．它經(jīng)過近日點時的加速度大于經(jīng)過遠日點時的加速度D．其橢圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個與太陽質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)21．2009年3月1日16時13分，“嫦娥一號”完成了“受控撞月”行動，探月一期工程完美落幕。本次“受控撞月”，“嫦娥一號”經(jīng)歷了從距月表100km的圓形軌道進入橢圓軌道的過程，如圖所示，為橢圓軌道的遠月點，為橢圓軌道的近月點，則下列說法正確的是()A．從點到點的過程中，“嫦娥一號”受到的月球引力減小B．從點到點的過程中，月球引力對“嫦娥一號”做正功C．從點到點的過程中，“嫦娥一號”飛行的線速度減小D．從點到點的過程中，“嫦娥一號”飛行的角速度減小22．“嫦娥一號衛(wèi)星”和“神州七號載人飛船”的發(fā)射成功，為我國未來建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站打下了基礎(chǔ)．如圖所示，關(guān)閉動力的航天飛船在月球引力作用下向月球靠近，并將沿橢圓軌道與空間站在B處對接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說法中正確的是()A．圖中航天飛機正減速飛向B處B．航天飛機在B處由橢圓軌道進入空間站軌道必須點火加速C．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量D．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小23．2006年2月10日，中國航天局將如圖所示的標志確定為中國月球探測工程形象標志，它以中國書法的筆觸，抽象地勾勒出一輪明月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測的終極夢想．假想人類不斷向月球“移民”，經(jīng)過較長時間后，月球和地球仍可視為均勻球體，地球的總質(zhì)量仍大于月球的總質(zhì)量，月球仍按原軌道運行，以下說法正確的是()

A．月球繞地球運動的向心加速度將變大B．月球繞地球運動的周期將變小

C．月球與地球之間的萬有引力將變大D．月球繞地球運動的線速度將變大24.據(jù)報道．我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月l日成功定點在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是（）A．運行速度大于7.9Kg/sB．離地面高度一定，相對地面靜止C．繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度小D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等25.近代引力理論預(yù)言，在宇宙空間有一種特殊的天體--黑洞．1990年發(fā)射升空的哈勃太空望遠鏡的觀測結(jié)果支持黑洞理論．理論計算表明，人造衛(wèi)星脫離地球的速度等于其第一宇宙速度的倍，即，由此可知（）A．天體質(zhì)量越大，半徑越小，其表面物體就越不容易脫離它的束縛B．天體質(zhì)量越小，半徑越大，其表面物體就越不容易脫離它的束縛C．哈勃太空望遠鏡是通過觀測從黑洞內(nèi)發(fā)出的光來證明黑洞是存在的P123QD．如果黑洞確實存在，則愛因斯坦相對論中P123Q26.將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于點，2、3相切于點，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度等于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過點時的加速度27.某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運轉(zhuǎn)的軌道會慢慢改變，每次測量中衛(wèi)星的運動可近似看作圓周運動。某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為r1，后來變?yōu)閞2，r2＜r1，以Ek1、Ek2表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的動能，T1、T2表示衛(wèi)星在這兩個軌道上繞地運動的周期，則（）A．Ek2＜Ek1，T2＜T1B．Ek2＜Ek1，T2＞T1C．Ek2＞Ek1，T2＜T1D．Ek2＞Ek1，T2＞T128.2004年，我國和歐盟合作正式啟動伽利略衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)計劃，這將結(jié)束美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)一統(tǒng)天下的局面。據(jù)悉，“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)將由30顆軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道高度為2.4×104km，傾角為560，分布在3個軌道面上，每個軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌備份衛(wèi)星，當某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時可及時頂替工作。若某顆替補衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，則這顆衛(wèi)星的周期和速度與工作衛(wèi)星相比較，以下說法中正確的是（）A．替補衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度B．替補衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度C．替補衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度D．替補衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度29.2007年10月31日，“嫦娥一號”衛(wèi)星在近地點600km處通過發(fā)動機短時點火，實施變軌。變軌后衛(wèi)星從遠地點高度12萬余公里的橢圓軌道進入遠地點高度37萬余公里的橢圓軌道，直接奔向月球。若地球半徑為6400km，地面重力加速度取9.8m/s2，試估算衛(wèi)星在近地點變軌后的加速度約為（） A．6m/s2 B．7m/s2 C．8m/s2 D．9m/s230.萬有引力可以理解為：任何物體都要在其周圍空間產(chǎn)生一個引力場，該引力場對放入其中的任何物體都會產(chǎn)生引力（即萬有引力）作用。表征引力場的物理量可以與電場、磁場有關(guān)物理量相類比。如重力加速度可以與下列哪些物理量相類比()A．電勢B．電場強度C．磁場能D．磁場力31.1998年1月發(fā)射的“月球勘探號”空間探測器動用最新科技手段對月球進行近距離環(huán)繞勘探，探測到月球不同區(qū)域密度不同。當探測器飛越密度較小地區(qū)時，通過地面大口徑射電望遠鏡觀察，發(fā)現(xiàn)探測器運行參數(shù)發(fā)生了微小變化，變化的情況應(yīng)是()A．速度變大B．角速度變大C．半徑變大D．加速度變大32.科學家在望遠鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒星運行一周所用的時間為1200年，它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍。假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個數(shù)據(jù)可以求出的量有（)A．恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比B．恒星密度與太陽密度之比C．行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D．行星密度與地球密度之比33.一圓柱形飛船的橫截面半徑為r，使這飛船繞中心軸O自轉(zhuǎn)，從而給飛船內(nèi)的物體提供了“人工重力”。若飛船繞中心軸O自轉(zhuǎn)的角速度為ω，那么“人工重力”中的“重力加速度g”的值與離開轉(zhuǎn)軸O的距離L的關(guān)系是（其中k為比例系數(shù)）()A.B.g=kLC.D.34.組成星球的物質(zhì)是靠萬有引力吸引在一起的，這樣的星球有一個最大的自傳速率，如果超過了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運動，由此能得到半徑為R、密度為ρ、質(zhì)量M為且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T。下列表達式中正確的是()A．T=2πB．T=2πC．T=D．T=35.2007年9月24日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射升空，實現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢想。若“嫦娥一號”沿圓形軌道繞月球飛行的半徑為R，國際空間站沿圓形軌道繞地球勻速圓周運動的半徑為4R，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，根據(jù)以上信息可以確定（）A．國際空間站的加速度比“嫦娥一號”大B．國際空間站的速度比“嫦娥一號”小C．國際空間站的周期比“嫦娥一號”長D．國際空間站的角速度比“嫦娥一號”小36.已知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的加速度大小為 B．衛(wèi)星的角速度為C．衛(wèi)星的線速度大小為 D．衛(wèi)星的周期為37.研究表明，月球的密度和地球的密度差不多，當衛(wèi)星貼近月球表面做勻速圓周運動時，下列物理量的大小跟衛(wèi)星貼近地球表面做勻速圓周運動時差不多的是（）Ａ．線速度Ｂ．角速度Ｃ．向心加速度Ｄ．向心力38．2007年4月24日，歐洲科學家宣布在太陽之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliese581C。這顆圍