实验班高考物理提高训练五

2011届实验班物理提高训练五 《天体运动》高考题模拟题分知识点汇编一、圆轨道模型1. 2010·天津·6探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比 A.轨道半径变小 B.向心加速度变小 C.线速度变小 D.角速度变小2． 2010·福建·14火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。

假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期1T ，神舟飞船 在地球表面附近的圆形轨道运行周期为2T ，火星质量与地球质量之比为p ，火星半径与 地球半径之比为q ，则1T 与2T 之比为3. 2010·新课标·20太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是lg(/)O T T ，纵轴是lg(/)O R R ;这里T 和R 分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，O T 和0R 分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是4．2010·北京·16一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。

已知万有引力常量为G ，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为A.124π3G ρ⎛⎫⎪⎝⎭B.1234πG ρ⎛⎫⎪⎝⎭C.12πG ρ⎛⎫⎪⎝⎭D.123πG ρ⎛⎫⎪⎝⎭5. 2010·上海物理·15月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a ，设月球表面的重力加速度大小为1g ，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g ，则（A ）1g a = （B ）2g a = （C ）12g g a += （D ）21g g a -= 6．2010·海南物理·10火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。

根据以上数据，以下说法正确的是 A ．火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B ．火星公转的周期比地球的长C ．火星公转的线速度比地球的大D ．火星公转的向心加速度比地球的大7.（09·重庆·17）据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km 和100Km ，运动速率分别为v 1和v 2，那么v 1和v 2的比值为（月球半径取1700Km ） （ ）A. 19181819 8.（09·四川·15）据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。

该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。

假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为 （ ） A.133.39-B.123.39-C.323.39D.233.3.99.(08全国Ⅰ17)已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天,利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 ( ) A.0.2B.2C.20D.20010.(08北京理综17)据媒体报道,“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运行周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是（ ）A.月球表面的重力加速度B.C.卫D.11.(08四川理综20)1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km 的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃天文望远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为 6.4×106m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m 这一事实可得到哈勃天文望远镜绕地球运行的周期.以下数据中最接近其运行周期的是 ( ) A. 0.6小时B.1.6C.4.0D.24小时12.(08山东理综18)据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是A.运行速度大于7.9 km/sB.离地面高度一定,相对地面静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等13．广东省汕尾市2010届高三上学期期末调研考试一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上。

用R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g /表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N 表示人对秤的压力，下面说法正确的是 ( ) A ．0=NB ．g rR g 22='C ．0='gD ．g r R mN =14．江苏省盐城、泰州联考2010届高三学情调研同步卫星的加速度为a 1，地面附近卫星的加速度为a 2，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a 3，则有 ( )A ． a 1> a 2> a 3B ． a 3> a 2> a 1C ． a 2> a 3> a 1D ．a 2> a 1> a 3二、双星模型15．2010·重庆·1６月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点O 做匀速圆周运动。

据此观点，可知月球与地球绕O 点运动的线速度大小之比约为 A ．1：6400 B.1:80 C. 80:1 D:6400:1三、椭圆轨道或变轨模型16. 2010·江苏物理·62009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（A ）在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度（B ）在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能 （C ）在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 （D ）在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度17.(08广东12)如图是“嫦娥一号”奔月示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是( )A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力18. 江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟如图所示，从地面上A 点发射一枚远程弹道导弹，仅在引力作用下，沿ACB 椭圆轨道飞行击中地面目标B ，C 为轨道的远地点，距地面高度为h ．已知地球半径为R ，地球质量为M ，引力常量为G ．设距地面高度为h 的圆轨道上卫星运动周期为T 0．下列结论正确的是（ ）A ．导弹在CB ．导弹在C 点的加速度等于2()GMR h + C ．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点 D ．导弹从A 点运动到B 点的时间一定小于T 019．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞船在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道与空间站在B 处对接，已知空间站绕月做圆周运动轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G ，下列说法中正确的是( ) A 、图中航天飞机正减速飞向B 处B 、航天飞船在B 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C 、根据题中条件可以算出月球质量D 、根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小20．河北省保定一中2010届高三第二次阶段考试如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I ，然后在Q 点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（）A ．该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/sB ．卫星在同步轨道II 上的运行速度大于7. 9 km/sC ．在轨道I 上，卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度D ．卫星在Q 点通过加速实现由轨道I 进人轨道II四、天体密度21. 2010·全国卷Ⅱ·21已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。

若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为A ．6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时2011届实验班物理提高训练五答案 《天体运动》高考题模拟题分知识点汇编1、A2、D3、解析：B 根据开普勒定律，可知：302kRT =两式相除后取对数，得：30322lglgRR TT =，整理得：0lg3lg2R R T T =，选项B 正确。

C4、【解析】D 赤道表面的 物体对天体表面的压力为零,说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力，有R T m R mR G 223)2(34ππ=，化简得GT ρπ3=，正确答案为D 。

5、【解析】B 根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供，选B 。

本题考查万有引力定律和圆周运动。

难度：中等。

这个题出的好。

6、【解析】AB 由2R M G g =，计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的52，A 正确；由r T m r Mm G 22)2(π=得GMr T 32π=，公转轨道半径大的周期长，B 对；周期长的线速度小，(或由rGMv =判断轨道半径大的线速度小)，C 错；公转向心加速度2rGMa =，D 错。

7、C8、解析：A 小行星和地球绕太阳作圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有2GMmR ＝22()m R Tπ，可知小行星和地球绕太阳运行轨道半径之比为R 1:R 2＝VV 1:V 2＝12T T ＝13.39，则V 1:V 2＝ 9、解析: B 估算太阳对月球的万有引力时,地、月间距忽略不计,认为月球处于地球公转的轨道上.设太阳、地球、月球的质量分别为M 、m 地、m 月,日、地间距为r 1,地、月间距为r 2,地球、月球做匀速圆周运动的周期分别为T 1、T 2,根据万有引力定律、牛顿第二定律得:对于月球:F 地月=m 月22222π2,T r =ωω其中 ① 对于地球:1121121π2,T r m r GMm ==ωω其中地地 ② 由②式得212121π4T r r GM =所以F 日月=212121π4T r m r GMm 月月= ③由①、③两式得:F 日月: F 地月=1.2)36527(3902212221=⨯=T r T r 10、解析：B 设月球质量为M,平均半径为R,月球表面的重力加速度为g,卫星的质量为m,周期为T,离月球表面的高度为h,月球对卫星的吸引力完全提供向心力,由万有引力定律知222)(π4)(Th R m h R Mm G +⋅=+= ①mg R MmG=2②由①②可得2232)(π4RT h R g +=,故选项A 不正确;因卫星的质量未知,故不能求出月球对卫星的吸引力,故选项B 正确;卫星绕月运行的速度Th R )(π2+=v ,故选项C 错误;卫星绕月运行的加速度hR a +=2v ,故选项D 错误.11、解析：B 由万有引力公式22222π4,π4Tr T m r GMm =⋅=3r GM 得.所以同同哈哈哈同3哈同得T r T T r ⋅==3223,3r T r ,代入相关数据,可估算出T 哈与1.6小时较接近. 12、解析：BC 由题中描述知“天链一号01星”是地球同步卫星,所以它运行速度小于7.9 km/s,离地高度一定,相对地面静止.由于运行半径比月球绕地球运行半径小,由ω=3rGM得绕行的角速度比月球绕地球运行的角速度大.由于受力情况不同,所以向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小不相等.13、AB 14、D15、【解析】C 月球和地球绕O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等。