高考教案物理二轮总结复习 第讲 万有引力及天体运动专题训练

第5讲万有引力与天体运动

选择题(每题6分,共84分)

1.(2021北京密云一模)GPS导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航效劳,它由周期约为12小时的卫星群组成。那么GPS导航卫星与地球同步卫星相比( )

2.(2021北京理综,17,6分)假设想检验“使月球绕地球运动的力〞与“使苹果落地的力〞遵循同样的规律,在月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( ) 2

2

3.(2021宁夏银川一模,3)过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51pegb〞的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51pegb〞绕其中心恒星做匀速

圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的120。该中心恒星的质量与太阳的质量的比值约为( )

A.110

4.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父〞欧阳自远透露:中国方案于2021年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响。根据表,火星和地球相比( )

5.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。假设某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,那么此时两星做圆周运动的周

期为( )

A.n3k2T

B.n3kT

C.n2kT

D.nkT

6.近年来,火星探索方案不断推进。如下列图,载人飞行器从地面发射升空,经过一系列的加速和变轨,在到达“近火星点〞Q时,需要及时制动,使其成为火星的卫星。之后,又在绕火星轨道上的“近火星点〞Q经过屡次制动,进入绕火星的圆形工作轨道Ⅰ,最后制动,实现飞行器的软着陆,到达火星

外表。以下说法正确的选项是( )

A.飞行器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上均绕火星运行,所以具有相同的机械能

B.由于轨道Ⅰ与轨道Ⅱ都是绕火星运行,故飞行器在两

轨道上运行具有相同的周期

C.飞行器在轨道Ⅲ上从“远火星点〞P到Q的过程中,火星对飞行器的万有引力做正功

D.飞行器经过轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的Q时速率相同

7.(2021山西太原一模)我国即将展开深空探测,方案在2021年通过一次发射,实现火星环绕探测和软着陆巡视探测,太阳的质量为M,地球、火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径分别为R1和R2,速率分别为v1和v2,地球绕太阳运行的周期为T。当质量为m的探测器被发射到以地球轨道上的A点为近日点,火星轨道上的B点为远日点的轨道上围绕太阳运行时(如图),只考虑太阳对探测器的作用,那么( )

v12R1

4(R1+R2)2

12mv22

12R1R2R132T

8.(2021江西上饶六校一联)(多项选择)2021年11月8日,“雪龙号〞极地考察船驶离码头,开始了第34次南极考察之旅。“雪龙号〞极地考察船在由我国驶向南极的过程中,

经过赤道时测得某物体的重力是G1;在南极附近测得该物体的重力为G2。地球自转的周期为T,引力常量为G。假设地球可视为质量分布均匀的球体,且海水的密度和船的总质量均不变,由此可知( )

A.“雪龙号〞考察船在南极时的吃水深度与在赤道时相同

B.“雪龙号〞考察船在南极时的吃水深度比在赤道时大

3πG2GT2G2-G1)

G2G1G2T时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力

9.(多项选择)假设地球可视为质量分布均匀的球体。地球外表两极处的重力加速度大小为g0,地球的半径为R,地球的自转周期为T,引力常量为G,由此可知( )

g0G

0-4π2T2

316π4g0R2T4

10.(2021山东菏泽一模)(多项选择)某天文爱好者想计算地球外表到月球外表的距离,他通过查阅,知道了地球质量M、半径R、外表重力加速度g1,月球半径r、外表重力加速度g2,月球绕地球运动的线速度v、月球绕地球运动的周期T,光的传播速度c,引力常量G。用激光器向位于头顶正上方的月球外表发射出激光光束,经过t时间接收到从月球外表反射回来的激光信号,该天文爱好者利用以上数据得出了多个计算地球外表与月球外表之间的距离s的表达式,其中正确的选项是( )

A.s=12ct

B.s=vT2π-r-R

C.s=3GMT24π2-r-R

D.s=3g2r2T24π2-r-R

11.(2021江西上饶模拟)太空中进行开采矿产资源工程,必须建立“太空加油站〞。假设“太空加油站〞正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球外表的高度为同步卫星离地球外表高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。以下说法中正确的选项是( )

A.“太空加油站〞运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度

B.“太空加油站〞运行的速度大小等于同步卫星运行速度大小的10倍

C.站在地球赤道上的人观察到“太空加油站〞向西运动

D.在“太空加油站〞工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止

12.(多项选择)假设宇航员登陆火星后,测得火星半径是地球半径的12,火星质量是地球质量的19。地球外表的重力加速度为g,地球的半径为R,宇航员在地面上能向上竖直跳起的最大高度为h,忽略自转的影响,以下说法中正确的选项是( )

23πGR

29

23

D.宇航员在火星上以在地面上竖直起跳的速度起跳后,能到达的最大高度为94h

13.(2021安徽A10联盟联考)2021年1月12日,我国成功发射北斗三号组网卫星。如图为发射卫星的示意图,先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动,到A点时使卫星加速进入椭圆轨道,到椭圆轨道的远地点B点时,再次改变卫星的速度,使卫星进入半径为2r的圆轨道。卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值,卫星在椭圆轨道上A点