高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題3 天體運動中的“三類熱點”問題高效演練（含解析）-人教版高三物理試題

天體運動中的“三類熱點”問題1．(多選)如圖，地球赤道上的山丘e、近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動．設(shè)e、p、q的圓周運動速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則()A．v1>v2>v3 B．v1<v3<v2C．a(chǎn)1>a2>a3 D．a(chǎn)1<a3<a2BD[由題意可知：山丘與同步衛(wèi)星角速度、周期相同，由v＝ωr，a＝ω2r可知v1<v3、a1<a3；對同步衛(wèi)星和近地資源衛(wèi)星來說，滿足v＝eq\r(\f(GM,r))、a＝eq\f(GM,r2)，可知v3<v2、a3<a2.故選項B、D正確．]2．2017年，中國航天最大的看點應(yīng)屬嫦娥五號探測器，其由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成．根據(jù)計劃，我國發(fā)射的嫦娥五號探測器將進行月球軟著陸及采樣返回．其中采樣返回是上升器攜帶樣品從月球表面升空，先在近月圓軌道Ⅰ上運行，從P點經(jīng)調(diào)整軌道Ⅱ在Q點與較高軌道Ⅲ上的軌道器對接，最后由軌道器攜帶樣品返回地球，如圖所示．已知P、Q分別是軌道Ⅱ與軌道Ⅰ、Ⅲ的切點，下列關(guān)于此過程的說法正確的是()A．軌道器在軌道Ⅲ上的環(huán)繞速度必定大于上升器在軌道Ⅰ上的環(huán)繞速度B．上升器應(yīng)在軌道Ⅰ上的P點通過減速進入軌道ⅡC．上升器與軌道器對接后，組合體速度比上升器在軌道Ⅱ上P點的速度小D．若在Q點對接未成功，兩者均在軌道Ⅲ上運行，只要上升器向前加速，就可追上軌道器C[由萬有引力提供向心力有eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，軌道半徑越大，速度越小，則軌道器在軌道Ⅲ上的環(huán)繞速度必定小于上升器在軌道Ⅰ上的環(huán)繞速度，故A錯誤；上升器在軌道Ⅰ上P點加速做離心運動進入軌道Ⅱ，故B錯誤；依據(jù)以上分析，可知上升器與軌道器對接后，組合體速度比上升器在軌道Ⅱ上P點的速度小，故C正確；若在Q點對接未成功，兩者均在軌道Ⅲ上運行，若上升器向前加速，它將做離心運動，不可能追上軌道器實現(xiàn)對接，故D錯誤．]3．(2018·湖南張家界三模)(多選)2018年7月27日將發(fā)生火星沖日現(xiàn)象，我國整夜可見，火星沖日是指火星、地球和太陽幾乎排列在同一條直線上，地球位于太陽與火星之間，此時火星被太陽照亮的一面完全朝向地球，所以明亮且易于觀察．地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似為圓，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的1.5倍，則()A．地球的公轉(zhuǎn)周期比火星的公轉(zhuǎn)周期小B．地球的運行速度比火星的運行速度小C．火星沖日現(xiàn)象每年都會出現(xiàn)D．地球與火星的公轉(zhuǎn)周期之比為eq\r(8)∶eq\r(27)AD[已知火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍，則由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r得，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，可知軌道半徑越大，周期越大，故火星的公轉(zhuǎn)周期比地球的大，選項A正確；又由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)可得v＝eq\r(\f(GM,r))，則軌道半徑越大，線速度(即運行速度)越小，故火星的運行速度比地球的小，選項B錯誤；根據(jù)開普勒第三定律得，eq\f(T火,T地)＝eq\f(\r(r\o\al(3,火)),\r(r\o\al(3,地)))＝eq\f(\r(27),\r(8))，因為地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，所以火星的公轉(zhuǎn)周期大于1年，不是每年都出現(xiàn)火星沖日現(xiàn)象，故選項C錯誤，D正確．]4．(2019·陜西西安聯(lián)考)(多選)如圖所示，甲、乙、丙是位于同一直線上的離其他恒星較遠(yuǎn)的三顆恒星，甲、丙圍繞乙在半徑為R的圓軌道上運行，若三顆星質(zhì)量均為M，萬有引力常量為G，則()A．甲星所受合外力為eq\f(5GM2,4R2) B．乙星所受合外力為eq\f(GM2,R2)C．甲星和丙星的線速度相同 D．甲星和丙星的角速度相同AD[由萬有引力定律可知，甲、乙和乙、丙之間的萬有引力為F1＝Geq\f(M·M,R2)，甲、丙之間的萬有引力為F2＝Geq\f(M·M,2R2)＝eq\f(GM2,4R2)，甲星所受兩個引力的方向相同，故合力為F1＋F2＝eq\f(5GM2