天體運動高考真題高考復習一遍過

1．(2017·北京理綜利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計算出地球質量的是(．地球的半徑及重力加速度不考慮地球自轉)．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．地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離Mm)gR2D本題考查天體運動．已知地球半徑R和重力加速度g，則mg＝G，所以M＝，地2RG地vRvv2TG22Mm可求M；近地衛(wèi)星做圓周運動，G地R＝mT＝，可解得M＝＝地，已知vT可求地Rv2RGM·m4π2r3GT22M；對于月球：G地＝mr，則M＝地，已知rT可求M；同理，對地球繞太陽的圓地r22月T月地月周運動，只可求出太陽質量M，故此題符合題意的選項是D項．太2多選)2016年4月6日1時38分，我國首顆微星——實踐十號返回式科學實驗衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射丁運載火箭發(fā)射升空，進入近百萬米預定軌道，開始了之旅，大約能圍繞地球轉200圈，如圖所示．實踐十號重力科學實驗衛(wèi)中心由長征二號為期15天的太空衛(wèi)星的微重力水完成19項微重力平可達到地球表面重力的10，實踐十號將在太空中6－()．實踐十號衛(wèi)星在地球同步軌道上．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)星內進行的19項科學實驗都是在完全失重狀態(tài)下完成的．實踐十號衛(wèi)星運行中因受微薄空氣阻力，需定期點火加速調整軌道15×24BD實踐十號衛(wèi)星的周期T＝h＝1.8h，不是地球同步衛(wèi)星，所以不在地球同步軌道200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)星內進行的19項科學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整軌道，故D正確．3多選)(2017·四川資陽二診如圖所示為一衛(wèi)星沿橢圓軌道繞為24小時，A、C兩點分別為軌道上的遠地點和近地點，B為短軸地球運動，其周期和軌道的交點．則下列說法正確的是()．衛(wèi)星從A運動到B和從B運動到C的時間相等．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．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3據(jù)開普勒第三定律＝，該衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的周期相等，則衛(wèi)星運動軌道上A、C間的距離a2TGM，知衛(wèi)星在該圓軌道上的線速度比地和地球同步衛(wèi)星軌道的直徑相等．故B正確；由v＝r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CA點MmGM到地心的距離大于地球同步衛(wèi)星軌道的半徑，由G＝ma得a＝，知衛(wèi)星在A點的加速度比22rr地球同步衛(wèi)星的加速度小，故D正確．4多選假設在宇宙中存在這樣三個天體C，它們體A和天體BA和天體B就會以相同的C運轉，且天體A和天體B繞天體C運動的軌道都是圓軌道，在一條直線上，天角速度共同繞天體如圖所示．則以下說法正確的是()．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．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．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Ca＝ω2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＝ωr，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．5．如圖所示，一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運動，、B是衛(wèi)星運動的遠地點和近地點．下列說法中正確的是()．衛(wèi)星在A點的角速度大于在B點的角速度．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．衛(wèi)星由A運動到B過程中萬有引力做正功，機械能增大vB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)ω＝知，衛(wèi)星在A點的角rFGM2速度小于B點的角速度，故A錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得，a＝＝，可知衛(wèi)星在A點的加速mr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，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．6多選如圖所示，兩質量相等的衛(wèi)星B繞地球做勻速圓周運動，與地心連線在單位用R、T、E、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、k時間內掃過的面積．下列關系式正確的有(．TT)AB．EEkAkBC．S＝SAB33B2RRD.＝A2TTABv24π12GMmmR22R3GMm2RAD由＝＝mR和E＝v可得T＝2πE＝RRTT，22RTkGMkABABEE，A對，B錯；由開普勒定律可知，C錯，D對．kAkB7．(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(．飛船在Kepler452b表面附近運行時的速度小于7.9km/s．該行星的質量約為地球質量的1.6倍)C．該行星的平均密度約是地球平均密度的58．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v＝gR＝g·1.6R>gR＝7.9km/s，A項錯kkk地地地地2M2GMmR2gR誤．由＝mg，得＝，則k＝k＝1.6，則M＝1.6M＝2.56M，B項錯誤．由ρ22G2MR地k地地地ρ582RM43gR3gGR＝，V＝π，＝，得ρ＝，則k＝＝，C項正確．因為該行星在太陽系之外，則R3地ρVGRk地在地球上發(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，D項正確．8.(2017·江西上饒模擬)的十分之一，且運行方向與地球自轉方向一致．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10倍C．站在地球赤道上的人觀察到“太空加油站”向西運動．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GMmA根據(jù)＝mg′＝ma“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，r2選項A正確；“太空加油站”GMm＝r2v2GMrGM＋h“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Rv＝＝r“太空加油站”BGMr3錯誤；角速度＝，軌道半徑越大，角速度越小，同步衛(wèi)星和地球自轉的角速度相同，所以“太空加油站”“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．9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驗室軌道艙47空間應用．根據(jù)上述信息及所學知識可知()．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．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．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，伴星應先減速到較低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．10身上的速度計顯示其相對地心的速度為v，該航天員從離航天員離開載人航員出艙離開飛船后開艙門到結束太空行走所用時間為t，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則(．航天員在太空行走時可模仿游泳向后劃著前進)．該航天員在太空“走”的路程估計只有幾米2gRvC．該航天員離地高度為－R2．該航天員的加速度為v2t2C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，故B錯誤；由GMm＝mg和GMm＋2Rh＝R2v2R＋h，得h＝－R，故C正確；由＝v22＋h24gR2a得a＝，故D錯誤．v2gRg．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T，軌道半徑為r；B衛(wèi)11星運行的周期為T，且TT.下列說法正確的是()212T2．B衛(wèi)星的軌道半徑為r()31T2．A衛(wèi)星的機械能一定大于B衛(wèi)星的機械能C．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TTT－T．某時刻衛(wèi)星AB在軌道上相距最近，從該時刻起每經(jīng)過12時間，衛(wèi)星AB再次相距12最近32rTD由開普勒第三定律1＝1A錯誤；由于衛(wèi)星的質量未知，機械能無法比較，B錯誤；A、232rT2B衛(wèi)星均受萬有引力作用，只是由于萬有引力提供向心力，衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，C錯誤；由2πT22π－t＝2π知經(jīng)t＝12兩衛(wèi)星再次相距最近，D正確．TTt－2TT1112．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垂直于地面延伸的高度延伸到太度最高的材料，它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”的制造成為可過“太空電梯”進入太空．設想在地球赤道平面內有一到太空的輕質電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛(wèi)星A空深處，這種所謂的太空電梯可用于降低成本發(fā)射繞地BC(．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．若B突然脫離電梯，B將做近心運動BDA和Cωω，而ω＝ω，則ωω，又據(jù)vωrr＝r，得vv，故CABACBCBCBMmMmB項正確，A項錯誤．對C星有G＝mωr，又ωω，對B星有Gmωr，若B突然C2CCB2BBr2Cr2BCCBB脫離電梯，B將做近心運動，D項正確，C項錯誤．13．2017年3月，美國宇航局的“信使”號水星探測個辦法就是通過向后釋放推進系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌器按計劃將隕落再延長一個月．這道．如圖所示，設軌道Ⅱ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(．探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點加速度大小不同)．探測器在軌道Ⅰ上A點運行速率小于在軌道Ⅱ上B點速率C．探測器在軌道Ⅱ上某點的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率．探測器在軌道Ⅱ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Ⅱ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，所以應給飛船加速，故在軌道Ⅱ上速度大于A點GMGM在Ⅰ速度rrABGM間，則可能等于在軌道Ⅰ上的速率，故C正確．探測器在軌道Ⅱ上遠離水星過程中，引力rA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Ⅱ為橢圓．下列說法正確的是()．探測器在軌道Ⅰ的運行周期大于在軌道Ⅱ的運行周期．探測器在軌道Ⅰ經(jīng)過P點時的加速度小于在軌道Ⅱ經(jīng)過P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．探測器在P點由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ必須點火加速3rA根據(jù)開普勒第三定律知，＝k，因為軌道Ⅰ的半徑大于軌道Ⅱ的半長軸，則探測器在軌2TGM道Ⅰ的運行周期大于在軌道Ⅱ的運行周期，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律知，a＝，探測器在2rMm軌道Ⅰ經(jīng)過P點時的加速度等于