高考物理大一輪復(fù)習(xí)第四章能力課天體運(yùn)動(dòng)中?？家族e(cuò)的“兩個(gè)命題點(diǎn)”訓(xùn)練含解析教科版.docx

能力課天體運(yùn)動(dòng)中?？家族e(cuò)的“兩個(gè)命題點(diǎn)”選擇題(18題為單項(xiàng)選擇題，912題為多項(xiàng)選擇題)1.如圖1所示，a是地球赤道上的一點(diǎn)，t0時(shí)刻在a的正上空有b、c、d三顆軌道均位于赤道平面的地球衛(wèi)星，這些衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針?lè)较?相同，其中c是地球同步衛(wèi)星。設(shè)衛(wèi)星b繞地球運(yùn)行的周期為T，則在tT時(shí)刻這些衛(wèi)星相對(duì)a的位置最接近實(shí)際的是()圖1解析a是地球赤道上的一點(diǎn)，c是地球同步衛(wèi)星，則c始終在a的正上方；由Gmr，得T，故r越大，T越大，則b比d超前。答案C2某衛(wèi)星在半徑為r的軌道1上做圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能為Ek，變軌到軌道2上后，動(dòng)能比在軌道1上減小了E，在軌道2上也做圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道2的半徑為()A.r B.rC.r D.r解析衛(wèi)星在軌道1上時(shí)，Gm，因此Ek，同樣，在軌道2上，EkE，因此r2r，A項(xiàng)正確。答案A3中國(guó)航天局秘書(shū)長(zhǎng)田玉龍2015年3月6日證實(shí)，將在2015年年底發(fā)射高分四號(hào)衛(wèi)星，這是中國(guó)首顆地球同步軌道高時(shí)間分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。如圖2所示，A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體；B、C是同在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星。下列關(guān)系正確的是()圖2A物體A隨地球自轉(zhuǎn)的角速度大于衛(wèi)星B的角速度B衛(wèi)星B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度C物體A隨地球自轉(zhuǎn)的加速度大于衛(wèi)星C的加速度D物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星C的周期解析由于A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，C是地球同步軌道衛(wèi)星，所以兩者角速度大小相等，周期相同，即TATC，AC，由T2得TCTB，根據(jù)T，可得CB，所以AB，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；由a2r得aAaC，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)v，可知衛(wèi)星B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度，即vBvC，選項(xiàng)B正確。答案B4(2016貴州貴陽(yáng)監(jiān)測(cè))“天宮二號(hào)”目標(biāo)飛行器與“神舟十一號(hào)”飛船自動(dòng)交會(huì)對(duì)接前的示意圖如圖3所示，圓形軌道為“天宮二號(hào)”運(yùn)行軌道，圓形軌道為“神舟十一號(hào)”運(yùn)行軌道。此后“神舟十一號(hào)”要進(jìn)行多次變軌，才能實(shí)現(xiàn)與“天宮二號(hào)”的交會(huì)對(duì)接，則()圖3A“天宮二號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟十一號(hào)”在軌道上的運(yùn)行速率B“神舟十一號(hào)”變軌后比變軌前高度增加，機(jī)械能減少C“神舟十一號(hào)”可以通過(guò)減速而使軌道半徑變大D“天宮二號(hào)”和“神舟十一號(hào)”對(duì)接瞬間的向心加速度大小相等解析做圓周運(yùn)動(dòng)的天體，線速度大小v，因此軌道半徑較大的“天宮二號(hào)”速率較小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；“神舟十一號(hào)”由低軌道到高軌道運(yùn)動(dòng)需要消耗火箭燃料加速，由功能關(guān)系可知在高軌道上飛船機(jī)械能更大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；飛船在圓周軌道上減速時(shí)，萬(wàn)有引力大于所需要的向心力，飛船做近心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在對(duì)接瞬間，“神舟十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”所受的萬(wàn)有引力提供向心力，向心加速度大小相等，D項(xiàng)正確。答案D5(2016木瀆中學(xué)模擬)如圖4所示是嫦娥三號(hào)奔月過(guò)程中某階段的運(yùn)動(dòng)示意圖，嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到近月點(diǎn)P處變軌進(jìn)入圓軌道，嫦娥三號(hào)在圓軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T，已知引力常量為G，下列說(shuō)法中正確的是()圖4A由題中(含圖中)信息可求得月球的質(zhì)量B由題中(含圖中)信息可求得月球第一宇宙速度C嫦娥三號(hào)在P處變軌時(shí)必須點(diǎn)火加速D嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)的加速度大于沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)的加速度解析由萬(wàn)有引力提供向心力得Gmr，得：M，即根據(jù)軌道半徑為r，周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，可以計(jì)算出月球的質(zhì)量，故A項(xiàng)正確；萬(wàn)有引力提供向心力Gm，得：v，由于不知道月球半徑，所以不能計(jì)算月球第一宇宙速度，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；橢圓軌道和圓軌道是不同的軌道，航天飛機(jī)不可能自主改變軌道，只有在減速后，做近心運(yùn)動(dòng)，才能進(jìn)入圓軌道，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)和沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)，所受萬(wàn)有引力大小相等，所以加速度大小也相等，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A6(2016甘肅武威月考)嫦娥三號(hào)的飛行軌道示意圖如圖5所示。假設(shè)嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬(wàn)有引力，則()圖5A若已知嫦娥三號(hào)環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，則可算出月球的密度B嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí)，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其加速C嫦娥三號(hào)在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度D嫦娥三號(hào)在動(dòng)力下降段，其引力勢(shì)能減小解析利用環(huán)月圓軌道半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，可以計(jì)算出月球的質(zhì)量，月球半徑未知，不能計(jì)算出月球的密度，A錯(cuò)誤；由環(huán)月圓軌道進(jìn)入橢圓軌道時(shí)，在P點(diǎn)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其減速，B錯(cuò)誤；嫦娥三號(hào)在橢圓軌道上P點(diǎn)速度小于在Q點(diǎn)速度，C錯(cuò)誤；嫦娥三號(hào)在動(dòng)力下降段，高度減小，引力勢(shì)能減小，D正確。答案D7“高分一號(hào)”衛(wèi)星是一種高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結(jié)合的關(guān)鍵技術(shù)。如圖為“高分一號(hào)”與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的示意圖?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”和“G3”以及“高分一號(hào)”均可認(rèn)為繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。衛(wèi)星“G1”和“G3”的軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，“高分一號(hào)”在C位置。若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。則下列說(shuō)法正確的是()圖6A衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等且為gB如果調(diào)動(dòng)“高分一號(hào)”衛(wèi)星快速到達(dá)B位置的下方，必須對(duì)其加速C衛(wèi)星“G1”由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為D若“高分一號(hào)”所在高度處有稀薄氣體，則運(yùn)行一段時(shí)間后，機(jī)械能會(huì)增大解析對(duì)地球表面上的物體有mggR2GM，對(duì)于衛(wèi)星“G1”“G3”有maag，A錯(cuò)；若對(duì)“高分一號(hào)”加速，則衛(wèi)星將到更高的軌道上運(yùn)行，脫離原軌道，此法不可取，B錯(cuò)；對(duì)于衛(wèi)星“G1”，有m()2rT，衛(wèi)星“G1”由A到B用時(shí)tT，C對(duì)；“高分一號(hào)”衛(wèi)星由于氣體的阻力，高度會(huì)降低，速度會(huì)增大，機(jī)械能要減小，D錯(cuò)。答案C8設(shè)地球的自轉(zhuǎn)角速度為0，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，某人造衛(wèi)星在赤道上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，且r5R，飛行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同，在某時(shí)刻，該人造衛(wèi)星通過(guò)赤道上某建筑物的正上方，則到它下一次通過(guò)該建筑物正上方所需要的時(shí)間為(地球同步衛(wèi)星軌道半徑約為6R)()A2 B.C2 D.解析因?yàn)橥叫l(wèi)星的軌道半徑大約為地球半徑的6倍，根據(jù)衛(wèi)星的特點(diǎn)知，越向外的衛(wèi)星運(yùn)行角速度越小，而同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，因此人造衛(wèi)星運(yùn)行的角速度比地球上建筑物的運(yùn)行角速度快，因此再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí)，說(shuō)明衛(wèi)星已經(jīng)比建筑物多走了一圈，故衛(wèi)地2，衛(wèi)1t，地0t，由于衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力mr，在地球表面，物體受到的萬(wàn)有引力等于重力mg，聯(lián)立得t，D項(xiàng)正確。答案D9(2017西安八校聯(lián)考)據(jù)報(bào)道，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用其定位、導(dǎo)航、短報(bào)文通信功能加入到馬航MH370失聯(lián)客機(jī)搜救工作，為指揮中心調(diào)度部署人力、物力提供決策依據(jù)，保證了搜救船只準(zhǔn)確抵達(dá)相關(guān)海域。幫助搜救船只規(guī)劃搜救航線，避免搜救出現(xiàn)遺漏海域，目前北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由高度均約為36 000 km的5顆靜止軌道衛(wèi)星和5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星以及高度約為21 500 km 的4顆中軌道衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，則下列說(shuō)法正確的是()A中軌道衛(wèi)星的周期比同步衛(wèi)星周期大B所有衛(wèi)星均位于以地心為中心的圓形軌道上C同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度均小于地球的第一宇宙速度D赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度大解析由開(kāi)普勒第三定律可知，軌道半徑較小的中軌道衛(wèi)星周期較同步衛(wèi)星小，A項(xiàng)錯(cuò)；由題意知，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星軌道高度一定，因此衛(wèi)星均位于以地心為中心的圓形軌道上，B項(xiàng)正確；第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度，C項(xiàng)正確；赤道上物體與同步衛(wèi)星的角速度相同，由a2r可知，同步衛(wèi)星的向心加速度較大，D項(xiàng)錯(cuò)。答案BC10如圖7所示，一顆地球同步衛(wèi)星先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道1變軌到地球同步圓軌道2。下列說(shuō)法正確的是()圖7A衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9 km/sB衛(wèi)星沿軌道2運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，衛(wèi)星中的儀器處于失重狀態(tài)C衛(wèi)星沿軌道2運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，有可能經(jīng)過(guò)北京的正上空D衛(wèi)星經(jīng)過(guò)軌道1上的P點(diǎn)和軌道2上的P點(diǎn)的加速度大小相等解析同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故B正確；地球同步衛(wèi)星只能在赤道的正上空，故C錯(cuò)誤；根據(jù)ma，得a，衛(wèi)星在軌道1上的P點(diǎn)和軌道2上的P點(diǎn)的軌道半徑相等，故加速度相等，D正確。答案BD11目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是()A衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小C由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變D衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小解析衛(wèi)星半徑減小時(shí)，分析各力做功情況可判斷衛(wèi)星能量的變化。衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，地球的引力提供向心力，Gm，受稀薄氣體阻力的作用時(shí)，軌道半徑逐漸變小，地球的引力對(duì)衛(wèi)星做正功，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸變大，由于氣體阻力做負(fù)功，衛(wèi)星的機(jī)械能減小，選項(xiàng)B、D正確。答案BD12(2016江西上饒一模)在早期的反衛(wèi)星試驗(yàn)中，攻擊攔截方式之一是快速上升式攻擊，即“攔截器”被送入與“目標(biāo)衛(wèi)星”軌道平面相同而高度較低的追趕軌道，然后通過(guò)機(jī)動(dòng)飛行快速上升接近目標(biāo)將“目標(biāo)衛(wèi)星”摧毀。圖8為追趕過(guò)程軌道示意圖。下列敘述正確的是()圖8A圖中A是“目標(biāo)衛(wèi)星”，B是“攔截器”B“攔截器”和“目標(biāo)衛(wèi)星”的繞行方向?yàn)閳D中的順時(shí)針?lè)较駽“攔截器”在上升的過(guò)程中重力勢(shì)能會(huì)增大D“攔截器”的加速度比“目標(biāo)衛(wèi)星”的加速度小解析攔截衛(wèi)星的高度要比目標(biāo)衛(wèi)星的高度低，所以A是“攔截器”，B是“目標(biāo)衛(wèi)星”，A錯(cuò)誤；由于“攔截器”軌道低，速度大，應(yīng)落后于“目標(biāo)衛(wèi)星”，繞行方向應(yīng)為圖中的順時(shí)針?lè)较颍珺正確；“攔截器”在上升過(guò)程中要克服重力做功，所以重力勢(shì)能增大，C正確；根據(jù)公式a可知“攔截器”的加速度比“目標(biāo)衛(wèi)星”的加速度大，D錯(cuò)誤。答案BC二、非選擇題13(2017四川雅安階段考試)已知地球的半徑為R，地球衛(wèi)星A的圓軌道半徑為2R，衛(wèi)星B的圓軌道半徑為R，兩衛(wèi)星均在地球赤道的正上方運(yùn)行，兩衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球表面的重力加速度大小為g，