第 6 講 天體運動提升練習(xí) 高考物理一輪復(fù)習(xí)

答案第=page22頁，共=sectionpages99頁第6講天體運動提升1．北京冬奧會開幕式“24節(jié)氣倒計時”節(jié)目驚艷全球，如圖是地球沿橢圓軌道繞太陽運行所處不同位置對應(yīng)的節(jié)氣，下列說法正確的是()A．夏至?xí)r地球的運行速度最大B．從冬至到春分的運行時間為公轉(zhuǎn)周期的eq\f(1,4)C．若用a代表橢圓軌道的半長軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，則eq\f(a3,T2)＝k，地球和火星對應(yīng)的k值是不同的D．太陽既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點上2．火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的eq\f(1,10)，半徑約為地球半徑的eq\f(1,2)，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為()A．0.2B．0.4C．2.0D．2.51．2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”空間站上通過天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們()A．所受地球引力的大小近似為零B．所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零C．所受地球引力的大小與其隨飛船運動所需向心力的大小近似相等D．在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運動所需向心力的大小2．(2022·廣東佛山市第二次模擬)如圖所示，辛丑年農(nóng)歷除夕，神舟十三號航天員在遙遠的中國空間站向祖國和人民送上了新春的祝福。下列相關(guān)說法正確的是()A．在空間站中宇航員所受的重力為零B．宇航員在空間站中“靜止”不動時處于平衡狀態(tài)C．空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時的速度小于7.9km/sD．空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時的加速度大于9.8m/s27.(2021·山東等級考)從“玉兔”登月到“祝融”探火，我國星際探測事業(yè)實現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球車的2倍。在著陸前，“祝融”和“玉兔”都會經(jīng)歷一個由著陸平臺支撐的懸停過程。懸停時，“祝融”與“玉兔”所受著陸平臺的作用力大小之比為()A．9∶1B．9∶2C．36∶1D．72∶12．2021年6月17日，“神舟十二號”飛船與天和核心艙在太空中自動交會對接成功，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進入天和核心艙，是我國航天史上的一個重要里程碑。假設(shè)天和核心艙與“神舟十二號”都圍繞地球做勻速圓周運動，為了實現(xiàn)“神舟十二號”飛船與天和核心艙的對接，下列措施可行的是()A．使飛船與天和核心艙在同一軌道上運行，然后飛船加速追上天和核心艙實現(xiàn)對接B．使飛船與天和核心艙在同一軌道上運行，然后天和核心艙減速等待飛船實現(xiàn)對接C．飛船先在比天和核心艙半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近天和核心艙，兩者速度接近時實現(xiàn)對接D．飛船先在比天和核心艙半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近天和核心艙，兩者速度接近時實現(xiàn)對接1．(2022·江蘇蘇州市模擬)我國用長征五號遙四運載火箭將“天問一號”探測器發(fā)射升空，探測器在與火箭分離后，進入地火轉(zhuǎn)移軌道，如圖所示。則探測器()A．與火箭分離時的速度小于第一宇宙速度B．每次經(jīng)過P點時的速度相等C．繞火星運行時在捕獲軌道上的周期最大D．繞火星運行時在不同軌道上與火星的連線每秒掃過的面積相等D[根據(jù)開普勒第二定律可知，地球與太陽中心連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，根據(jù)S＝eq\f(1,2)r·vΔt，可知近日點離太陽最近，近日點的運行速度最大，遠日點離太陽最遠，遠日點的運行速度最小，故夏至?xí)r地球的運行速度最小，故A錯誤；根據(jù)對稱性可知，從冬至到夏至的運行時間為公轉(zhuǎn)周期的eq\f(1,2)，由于從冬至到春分地球的運行速度大于從春分到夏至地球的運行速度，可知從冬至到春分的運行時間小于從春分到夏至的運行時間，故從冬至到春分的運行時間小于公轉(zhuǎn)周期的eq\f(1,4)，故B錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，所有繞太陽轉(zhuǎn)動的行星軌道半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比，則有eq\f(a3,T2)＝k，其中k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，地球和火星都是繞太陽轉(zhuǎn)動，故地球和火星對應(yīng)的k值相同，故C錯誤；根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點上，故太陽既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點上，故D正確。故選D。]B[萬有引力表達式為F＝Geq\f(Mm,r2)，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值為eq\f(F火,F地)＝eq\f(M火r地2,M地r火2)＝0.4，故B正確。]C[航天員在空間站中所受萬有引力完全提供做圓周運動的向心力，飛船對其作用力等于零，故C正確，AB錯誤；根據(jù)萬有引力公式F＝Geq\f(Mm,r2)，可知在地球表面上所受引力的大小大于在飛船所受的萬有引力大小，因此地球表面引力大于其隨飛船運動所需向心力的大小，故D錯誤。故選C。]C[在空間站中宇航員仍受重力的作用，故A錯誤；宇航員在空間站中“靜止”是相對空間站來講，宇航員在圍繞地球做圓周運動，有向心加速度，所以宇航員不是處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；7.9km/s是圍繞地球做圓周運動的最大速度，當(dāng)空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時，根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，得v＝eq\r(\f(GM,r))，可知遠地點所在的圓形軌道速度小于7.9km/s，而空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時在做近心運動，所以空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時的速度小于遠地點所在的圓形軌道速度，可得空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時的速度小于7.9km/s，故C正確；在地球表面的重力加速度為9.8m/s2，根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝ma，得a＝eq\f(GM,r2)，可知空間站繞地球運動經(jīng)遠地點時的加速度小于9.8m/s2，故D錯誤。]B[懸停時所受著陸平臺的作用力等于萬有引力，根據(jù)F＝Geq\f(Mm,R2)，可得eq\f(F祝融,F玉兔)＝Geq\f(M火m祝融,R火2)∶Geq\f(M月m玉兔,R月2)＝eq\f(9,22)×2＝eq\f(9,2)，B正確。]C[若使飛船與天和核心艙在同一軌道上運行，然后飛船加速，所需向心力變大，則飛船將脫離原軌道而進入更高的軌道，不能實現(xiàn)對接，故A錯誤；若使飛船與天和核心艙在同一軌道上運行，然后天和核心艙減速，所需向心力變小，則天和核心艙將脫離原軌道而進入更低的軌道，不能實現(xiàn)對接，故B錯誤；要想實現(xiàn)對接，可使飛船在比天和核心艙半徑較小的軌道上加速，然后飛船將進入較高的天和核心艙軌道，逐漸靠近天和核心艙后，兩者速度接近時實現(xiàn)對接，故C正確；若飛船在比天和核心艙半徑較小的軌道上減速，則飛船將進入更低的軌道，不能實現(xiàn)對接，故D錯誤。]C[探測器與火箭分離時即脫離地球束縛進入太陽系，速度應(yīng)該為第二宇宙速度，即速度