天体运动试题
天体运动精编习题(含详解)
适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动.式中的 k 是与中心星体的质量
试卷第 3页,总 9页
有关的.
5.2015 年 7 月 14 日,“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星.冥王星与其附近的
另一星体卡戎可视为双星系统,同时绕它们连线上的 O 点做匀速圆周运动.O 点到冥
王星的距离为两者连线距离的八分之一,下列关于冥王星与卡戎的说法正确的是
速度,故
C
正确;由万有引力提供向心力,有:G
Mm r2
m
4 2 T2
r
,得 T
2
r3 , GM
所以卫星轨道高度越大,运行周期越大,因此“神舟十一号”变轨后的运行周期总大于变
轨前的运行周期,故 D 正确;故选 CD.
【点睛】根据万有引力提供向心力列式,确定线速度、周期与轨道半径的关系,来分析
速度和周期的大小.“神舟十一号”点火加速后,所需的向心力变大,万有引力不够提供,
为
T2,由开普勒第三定律可得
a13 T12=来自a23 T225.2015 年 7 月 14 日,“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星.冥王星与其附近的另
一星体卡戎可视为双星系统,同时绕它们连线上的 O 点做匀速圆周运动.O 点到冥王
星的距离为两者连线距离的八分之一,下列关于冥王星与卡戎的说法正确的是
试卷第 2页,总 9页
在星球表面,重力等于万有引力,故: G
Mm R2
mg ,可得: M
gR 2 G
,由于地球和
月球的半径之比为 a,地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为 b,故地 球与月球的质量之比为 a2b,故 D 正确;在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月
天体运动训练题
天体运动训练题1.一艘在火星表面进行科学探测的宇宙飞船,在经历了从轨道1→轨道2→轨道3的变轨过程后,顺利返回地球。
若轨道1为贴近火星表面的圆周轨道,已知引力常量为G,下列说法正确的是()A.飞船在轨道2上运动时,P点的速度小于Q点的速度B.飞船在轨道1上运动的机械能大于轨道3上运动的机械能C.测出飞船在轨道1上运动的周期,就可以测出火星的平均密度D.飞船在轨道2上运动到P点的加速度大于飞船在轨道1上运动到P点的加速度2.两颗人造地球卫星做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为:A.RA:RB=4:1,vA:vB=1:2B.RA:RB=4:1,vA:vB=2:1C.RA:RB=1:4,vA:vB=1:2D.RA:RB=1:4,vA:vB=2:13.火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星,对人类来说充满着神奇,为了更进一步探究火星,发射一颗火星的同步卫星。
已知火星的质量为地球质量的p倍,火星自转周期与地球自转周期相同均为T,地球表面的重力加速度为g。
地球的半径为R,则火星的同步卫星距球心的距离为()A.B.C.D.4.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动.假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径的,质量是地球质量的.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是()A.火星表面的重力加速度是gB.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为C.火星的密度为D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是h5.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为,角速度为,某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为,向心力加速度为,角速度为。
已知万有引力常量为,地球半径为。
下列说法中正确的是A.向心力加速度之比B.角速度之比C.地球的第一宇宙速度等于D.地球的平均密度6.2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预测,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”.双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下作匀速圆周运动,测得a星的周期为T,a、b 两颗星的距离为l、a、b两颗星的轨道半径之差为?r,(a星的轨道半径大于b星的),则()A.b星的周期为B.a星的线速度大小为C.a、b两颗星的半径之比为D.a、b两颗星的质量之比为7.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动。
天体运动典型例题
天体运动典型例题“太空电梯”的概念最初出现在 1895 年,由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出.如今,目前世界上已知的强度最高的材料—石墨烯的发现使“太空电梯”制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空.设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质“太空电梯” ,如图所示,假设某物体 b 乘坐太空电梯到达了图示位置并相对电梯静止,与同高度运行的卫星a 、更高处同步卫星c 相比较.下列说法正确的是( )A. a 与b 都是高度相同的人造地球卫星题型十对多星系统的考查例14 C.双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越大 D.双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大例15B. b 的线速度小于c 的线速度C. b 的线速度等于a 的线速度D. b 的加速度大于a 的加速度宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统.在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统.设某双星系统A 、B 绕其连线上的O 点做匀速圆周运动,如图所示.若 AO>OB,则( )A.星球A 的质量一定大于B 的质量B.星球A 的线速度一定小于B 的线速度2017年9月25日至9月28日期间,微信启动新界面,其画面视角从人类起源的非洲(左)变成为华夏大地中国(右).新照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄,见证着科学家 15 年的辛苦和努力.下列说法正确的是( )A. “风云四号”可能经过无锡正上空B. “风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度C.与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等D. “风云四号”的运行速度大于7.9km/s例11题型九 赤道上物体与两类卫星的比较例12如图所示 ,某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极,已知该卫星从北纬 60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬 60°的正上方时所用时间为1h ,则下列说法正确的是( )A.该卫星的运行速度一定大于7.9km/sB.该卫星与同步卫星的运行角速度之比为 2:1C.该卫星与同步卫星的运行半径之比为 1:4D.该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能(多选) 如图所示 ,A 为地球同步卫星,B 为运行轨道比 A 低的一颗卫星, C 为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体,两颗卫星及物体C 的质量都相同,关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是( )A.v B >v A >v CB.ωA >ωB >ωCC.F B >F A >F CD.T A =T C >T B例13题型十二割补法在万有引力中的应用例18有一质量为 m、半径为 R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为m′的质点.现在从m中挖去半径为12R的球体,如图所示,白色部分为挖去后的空心,则剩余部分对m′的万有引力 F为( )A.G7mm ′32R2B.G7mm′36R2C.G23mm′100R2D.G161mm′648R2如图所示,为卫星发射过程的示意图,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道 2 运行,最后再一次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法中正确的是( )例20A.卫星在轨道3上运行时处于超重状态B.卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期C.卫星在轨道1 上经过 Q 点时的速率大于它在轨道2 上经过Q点时的速率D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对他们的引力作用.已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行.设每个星体的质量均为m.(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期;(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体,一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,则矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )A.1−dR B.1+dRC.(R−dR)2D.(RR−d)2例17例16假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体,设想以地心为圆心,在半径为r 处开凿一圆形隧道,在隧道内有一小球绕地心做匀速圆周运动,且对隧道内外壁的压力为零,如图所示. 已知质量分布均匀的球壳对物体的引力为零.地球的第一宇宙速度为 v₁,小球的线速度为 v₂,则等于( )A.rR B.RrC.(rR)2D.(Rr)2题型一开普勒三定律的应用问题例1人造卫星,其近地点高度为 h₁,远地点高度为 h₂,则卫星在近地点与远地点运动速率之比v₁:v₂= .(用ℎ1、ℎ2、R追表示).例2飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T,地球半径为R₀,若飞船要返回地面,可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在 B点相切,求飞船由A 点到B点所需要的时间?题型二万有引力的常规计算例3地球表面处的重力加速度大小为g,某行星的质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的一半. 一个质量为m的物体(可视为质点)距该行星表面的高度等于地球半径,则该物体与行星间的万有引力大小为( )A.89mg B. mg C.43mg D.2mg题型三行星运行参量的比较例4(多选) 探索精神是人类进步的动力源泉.在向未知的宇宙探索过程中,有一宇宙飞船飞到了某行星附近,绕着该行星做匀速圆周运动,测出宇宙飞船运动的周期为 T ,线速度大小为v ,已知引力常量为 G ,则下列正确的是( )A.该宇宙飞船的轨道半径为 vT 2πB.该行星的质量为 v 3T 2GπC.该行星的平均密度为 3πGT 2D.该行星表面的重力加速度为 4π2v 2T 2题型六 对三种宇宙速度特点的考查例8下列关于三种宇宙速度的说法正确的是( )A.第一宇宙速度v=7.9km/s, 第二宇宙速度v= 11.2km/s, 则人造卫星绕地球在圆轨道上运动时的速度大于等于v ₁,小于v ₂.B.中国发射的“嫦娥”号月球探测器,其发射速度大于第三宇宙速度例9我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”.已知火星质量约为地球质量的10%,半径约为地球半径的50%,下列说法正确的是( )A.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度B.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度题型八对三类卫星特点的考查例10C.第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的小行星的最大发射速度D.第一宇宙速度7.9km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度.题型七宇宙速度的计算问题如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是( )A.太阳对各小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值题型四万有引力与重力的关系例5假设火星和地球都是球体,火星的质量M₁与地球质量M₂之比M1M2=P;火星的半径R₁与地球的半径R₂之比R1R2=q,那么火星表面的引力加速度g₁与地球表面的重力加速度g ₂之比为( )A.Pq2B. pq²C.PqD. pq例6假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g₀,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为( )A.3πGT2g0−gg0B.3πGT2g0g0−gC.3πGT2D.3πGT2g0g题型五中心天体的质量与密度问题例7。
天体运动经典例题含答案
1.人造地球卫星做半径为r ,线速度大小为v 的匀速圆周运动。
当其角速度变为原来的24倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________。
【解析】由22Mm Gm r rω=可知,角速度变为原来的24倍后,半径变为2r ,由v r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,线速度大小为22v 。
【答案】2r ,22v 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为0N,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A .2GNmv B.4GNmvC .2GmNv D.4GmNv【解析】卫星在行星表面附近做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有R v m M G 2/2/R m =,宇航员在行星表面用弹簧测力计测得质量为m 的物体的重为N ,则 N M G =2Rm ,解得M=GN4mv ,B 项正确。
【答案】B3.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。
假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。
下列说法正确的是 A.太阳对小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值【答案】C 【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有C 项对。
4.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t 小球落回原处;若他在某星球表面以相同的速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处.(取地球表面重力加速度g=10 m/s 2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g ′.(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶R 地=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M 星∶M 地.答案 (1)2 m/s2 (2)1∶80解析 (1)在地球表面竖直上抛小球时,有t =g 02v ,在某星球表面竖直上抛小球时,有5t ='20g v所以g ′=g51=2 m/s2(2)由G801)41(51',,22222=⨯====地星地星所以得gR R g M M G gR M mg R Mm 5.关于卡文迪许扭秤实验对物理学的贡献,下列说法中正确的是 ( )A .发现了万有引力的存在B .解决了微小力的测定问题C .开创了用实验研究物理的科学方法D .验证了万有引力定律的正确性6.假设地球是一半径为R.质量分布均匀的球体。
专题10 天体运动(原卷版)
专题10 天体运动目录题型一 开普勒定律的应用 ........................................................................................................................................ 1 题型二 万有引力定律的理解 (2)类型1 万有引力定律的理解和简单计算.......................................................................................................... 3 类型2 不同天体表面引力的比较与计算.......................................................................................................... 3 类型3 重力和万有引力的关系 ......................................................................................................................... 3 类型4 地球表面与地表下某处重力加速度的比较与计算 .............................................................................. 4 题型三 天体质量和密度的计算 .. (5)类型1 利用“重力加速度法”计算天体质量和密度 .......................................................................................... 5 类型2 利用“环绕法”计算天体质量和密度 ...................................................................................................... 6 类型3 利用椭圆轨道求质量与密度 ................................................................................................................. 7 题型四 卫星运行参量的分析 (8)类型1 卫星运行参量与轨道半径的关系........................................................................................................ 8 类型2 同步卫星、近地卫星及赤道上物体的比较 ...................................................................................... 10 类型3 宇宙速度 ............................................................................................................................................... 11 题型五 卫星的变轨和对接问题 (12)类型1 卫星变轨问题中各物理量的比较........................................................................................................ 13 类型2 卫星的对接问题 ................................................................................................................................... 14 题型六 天体的“追及”问题 ....................................................................................................................................... 15 题型七 星球稳定自转的临界问题 .......................................................................................................................... 17 题型八 双星或多星模型 (17)类型1 双星问题 ............................................................................................................................................. 18 类型2 三星问题 ............................................................................................................................................... 19 类型4 四星问题 .. (20)题型一 开普勒定律的应用【解题指导】1.行星绕太阳运动的轨道通常按圆轨道处理.2.由开普勒第二定律可得12Δl 1r 1=12Δl 2r 2,12v 1·Δt ·r 1=12v 2·Δt ·r 2,解得v 1v 2=r 2r 1,即行星在两个位置的速度之比与到太阳的距离成反比,近日点速度最大,远日点速度最小.3.开普勒第三定律a 3T 2=k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体k 值不同,且该定律只能用在同一中心天体的两星体之间.【例1】(2022·山东潍坊市模拟)中国首个火星探测器“天问一号”,已于2021年2月10日成功环绕火星运动。
天体运动试题及答案
天体运动试题及答案1. 请简述开普勒第一定律的内容。
答案:开普勒第一定律,也称为椭圆定律,指出所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆形状,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2. 根据开普勒第三定律,行星公转周期与其轨道半长轴的关系是怎样的?答案:开普勒第三定律,也称为调和定律,表明所有行星绕太阳公转周期的平方与它们轨道半长轴的立方成正比。
3. 描述牛顿万有引力定律的主要内容。
答案:牛顿万有引力定律指出,宇宙中任何两个物体之间都存在引力,其大小与两物体的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
4. 请解释什么是地球的公转和自转。
答案:地球的公转是指地球围绕太阳的运动,周期大约为一年。
地球的自转是指地球围绕自己的轴线旋转,周期大约为一天。
5. 简述潮汐现象是如何产生的。
答案:潮汐现象是由于地球、月球和太阳的引力作用,导致地球上的海水周期性地涨落。
6. 为什么我们通常看不到月球的背面?答案:月球的自转周期与公转周期相同,这种现象称为潮汐锁定,因此我们总是看到月球的同一面。
7. 描述地球在太阳系中的位置。
答案:地球是太阳系中的第三颗行星,位于金星和火星之间。
8. 请解释什么是日食和月食。
答案:日食是指月球位于地球和太阳之间,遮挡住太阳的现象;月食是指地球位于太阳和月球之间,地球的阴影遮挡住月球的现象。
9. 简述恒星和行星的区别。
答案:恒星是能够通过核聚变产生能量的天体,而行星是围绕恒星运行的较小天体,不能产生能量。
10. 请解释什么是黑洞。
答案:黑洞是一种天体,其质量极大,引力极强,以至于连光都无法逃逸,因此无法直接观测到。
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
高一物理专题训练:天体运动一、单选题1.如图所示,有两个绕地球做匀速圆周运动的卫星.一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,;另一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,.关于这些物理量的比例关系正确的是()A.B.C.D.【答案】D2.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球与该天体的半径之比也为k,则地球与此天体的质量之比为() A.1B.k2C.kD.【答案】C3.假设火星和地球都是球体,火星的质量与地球质量之比,火星的半径与地球半径之比,那么火星表面的引力加速度与地球表面处的重力加速度之比等于(忽略行星自转影响)A.B.C.D.【答案】B4.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约1.2×106 km,土星的质量约为A .5×1017 kgB .5×1026 kgC .7×1033 kgD .4×1036 kg【答案】B5.有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点.现从M 中挖去半径为12R 的球体,如图所示,则剩余部分对m 的万有引力F 为( )A .2736GMm R B .278GMm R C .218GMm R D .2732GMm R 【答案】A6.已知地球的质量是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,以上数据可推算出 [ ]A .地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:16B .地球的平均密度与月球的平均密度之比为9:8C .靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D .靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81:4【答案】C7.中新网2018年3月4日电:据外媒报道,美国航空航天局(NASA)日前发现一颗名为WASP-39b 的地外行星,该行星距离地球约700光年,质量与土星相当,它白天温度为776.6摄氏度,夜间也几乎同样热,因此被科研人员称为“热土星”。
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
高一物理专题训练:天体运动一、单选题1.如图所示,有两个绕地球做匀速圆周运动的卫星.一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,;另一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,.关于这些物理量的比例关系正确的是( )A.B.C.D.【答案】D2.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球与该天体的半径之比也为k,则地球与此天体的质量之比为() A.1B.k2C.kD.【答案】C3.假设火星和地球都是球体,火星的质量与地球质量之比,火星的半径与地球半径之比,那么火星表面的引力加速度与地球表面处的重力加速度之比等于(忽略行星自转影响)A.B.C.D.【答案】B4.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约1。
2×106 km,土星的质量约为A .5×1017 kgB .5×1026 kgC .7×1033 kgD .4×1036 kg【答案】B5.有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点.现从M 中挖去半径为12R 的球体,如图所示,则剩余部分对m 的万有引力F 为( )A .2736GMm R B .278GMm R C .218GMm R D .2732GMm R 【答案】A6.已知地球的质量是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,以上数据可推算出 [ ]A .地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:16B .地球的平均密度与月球的平均密度之比为9:8C .靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D .靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81:4【答案】C7.中新网2018年3月4日电:据外媒报道,美国航空航天局(NASA)日前发现一颗名为WASP-39b 的地外行星,该行星距离地球约700光年,质量与土星相当,它白天温度为776.6摄氏度,夜间也几乎同样热,因此被科研人员称为“热土星"。
高三一轮专题复习:天体运动题型归纳
天体运动题型归纳题型一:天体的自转【例题1】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怡好为零,则天体自转周期为( )A .124π3G ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1234πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .12πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .123πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭解析:在赤道上22R m mg RMmGω+=① 根据题目天体表面压力怡好为零而重力等于压力则①式变为 22R m RMmGω=②又 ②③④得:23GT πρ= ④即21)3(ρπG T =选D 练习1、已知一质量为m 的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN ,假设地球是质量分布均匀的球体,半径为R 。
则地球的自转周期为( )A. 2T =B.2T =C.R N m T ∆=π2D.N m RT ∆=π22、假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0,在赤道的大小为g ;地球自转的周期为T ,引力常数为G ,则地球的密度为:A.0203g g g GT π B. 0203g g g GT π C. 23GT π D. 023g g GTπρ 题型二:近地问题+绕行问题【例题1】若宇航员在月球表面附近高h 处以初速度0v 水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为L 。
已知月球半径为R ,引力常量为G 。
则下列说法正确的是A .月球表面的重力加速度g 月=h v 20L2B .月球的质量m 月=hR 2v 20GL 2 C .月球的第一宇宙速度v =v 0L2h D .月球的平均密度ρ=3h v 202πGL 2R解析 根据平抛运动规律,L =v 0t ,h =12g 月t 2,联立解得g 月=2h v 20L 2;由mg 月=G mm 月R 2,解得m 月=2hR 2v 20GT 2;由mg 月=m v 2R ,解得v =v 0L 2hR ;月球的平均密度ρ=m 月43πR 3=3h v 202πGL 2R。
天体运动小题天天练
天体运动21.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球,在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获,先进入椭圆轨道I绕月飞行,如图所示,之后,卫星在P点又经过两次变轨,最后在距月球表面200km的圆形轨道III上绕月球做匀速圆周运动,对此,下列说法正确的是A. 卫星在轨道III上运动的速度小于月球的第一宇宙速度B. 卫星在轨道III上运动的周期比在轨道I上打C. 卫星在轨道III上运动到P点的加速度等于沿轨道I运动到P点的加速度D. I、II、II三种轨道运行相比较,卫星在轨道I运行的机械能最大2.三颗人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知mA=m BC,则三个卫星的【】A. 线速度关系是:V A > V B = V CB. 周期关系是:T A < T B = T CC. 向心力大小关系是:F A = F B < F CD. 半径与周期的关系是:==3.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星()A. 周期越小B. 线速度越小C. 角速度越小D. 加速度越小4.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是()A. 卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能D. 卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道3上经过Q点时的加速度5.如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,a和b质量相等且小于c的质量,则A. b所需向心力最小B. b、c的周期相同且大于a的周期C. b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度D. c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c6.如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙大 D. 甲的线速度比乙大7.地球半径为6400km,一颗卫星在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动,地球表面处的重力加速度为g=9.8m/s2。
物理试题天体运动及答案
物理试题天体运动及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项不是开普勒描述的行星运动定律?A. 行星沿椭圆轨道绕太阳运动B. 行星绕太阳运动的角速度是恒定的C. 行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比D. 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等2. 根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间的引力大小与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
以下哪个选项正确描述了这一定律?A. 引力与两物体质量的乘积成正比,与距离的平方成正比B. 引力与两物体质量的乘积成反比,与距离的平方成反比C. 引力与两物体质量的乘积成正比,与距离的平方成反比D. 引力与两物体质量的乘积成反比,与距离的平方成正比3. 地球的自转周期大约是24小时,这导致了什么现象?A. 季节变化B. 潮汐现象C. 昼夜交替D. 地球的公转4. 月球绕地球公转的周期大约是27.3天,这与地球自转周期的不同步导致了什么现象?A. 季节变化B. 潮汐现象C. 月食D. 日食5. 根据牛顿的第二定律,以下哪个选项正确描述了力与加速度的关系?A. 力与加速度成正比B. 力与加速度成反比C. 力与加速度成正比,与质量成反比D. 力与加速度成反比,与质量成正比二、填空题(每题2分,共10分)1. 地球绕太阳公转的轨道近似为_________。
2. 根据开普勒第三定律,行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比,这个定律也被称为_________定律。
3. 牛顿的万有引力定律公式为_________,其中G是引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
4. 地球的自转轴与公转轨道平面的夹角称为_________,其大小约为23.5°。
5. 潮汐现象是由于_________和_________之间的引力作用造成的。
三、简答题(每题5分,共10分)1. 简述牛顿的万有引力定律及其在天体运动中的应用。
天体运动练习题
天体运动练习题一、选择题1. 下列关于天体运动的说法,正确的是:A. 地球自转的方向是自西向东B. 地球公转的方向是自东向西C. 月球绕地球转动的周期为24小时D. 太阳系共有九大行星2. 在开普勒定律中,第一定律描述的是:A. 行星轨道为圆形B. 行星轨道为椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上C. 行星轨道速度恒定D. 行星轨道半径与公转周期成正比二、填空题1. 地球自转的周期约为____小时,地球公转的周期约为____天。
2. 太阳系中,距离太阳最近的行星是____,距离太阳最远的行星是____。
3. 开普勒第三定律表明,行星公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成____比。
三、判断题1. 地球自转产生的现象是昼夜更替。
()2. 所有行星的轨道都是完全相同的椭圆。
()3. 月球绕地球转动的速度始终不变。
()四、简答题1. 简述地球自转和公转的方向。
2. 请列举开普勒定律的三个主要内容。
3. 为什么地球上有季节变化?五、计算题1. 已知地球公转周期为365天,轨道半长轴为1个天文单位,求地球轨道的偏心率。
2. 一颗行星的轨道半长轴为2个天文单位,公转周期为1440天,求该行星的轨道偏心率。
3. 月球绕地球转动的周期为27.3天,求月球轨道的平均半径。
六、综合题1. 分析地球自转和公转产生的地理现象。
2. 试述太阳系八大行星的排列顺序及其特点。
3. 结合实际,解释为什么地球上的昼夜温差较大。
七、应用题1. 假设地球公转速度突然增加一倍,会对地球的气候和生态系统产生哪些影响?2. 如果月球停止绕地球转动,地球上的潮汐现象会发生哪些变化?3. 请设计一个实验方案,验证开普勒第二定律(面积定律)。
八、分析题1. 分析太阳系中行星轨道的形状与太阳的位置关系,并解释其原因。
2. 试比较地球自转和公转速度的变化对地球表面温度的影响。
3. 从天体运动的角度,分析地球极地地区和赤道地区气候差异的原因。
九、论述题1. 论述地球自转和公转在天文学和地理学中的意义。
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
为“特里斯坦”的小行星,其轨道与地球的轨道非常接近,被称为“地球近距离
掠过天体”。
根据报道,特里斯坦直径约为500米,将于2018年10月13日掠过地球。
距离地球表面仅约7.9万公里。
这一距离相当于地球到月
球距离的五分之一,但NASA
强调,___不会对地球造成任何威胁。
这个消息引起了人
们的关注,也引发了人
们对于小行星与地球的关系的思考。
据外媒报道,___(NASA)在2018年3月4日发现了一
颗名为“特里斯坦”的小行星。
这颗小行星的直径约为500米,
其轨道与地球的轨道非常接近,因此被称为“地球近距离掠过
天体”。
据报道,___将于2018年10月13日掠过地球,距离
地球表面仅约7.9万公里,相当于地球到月球距离的五分之一。
尽管这个消息引起了人们的关注,但NASA强调,特里斯坦
不会对地球造成任何威胁。
这一消息引发了人们对于小行星与地球的关系的思考。
(完整版)高中物理天体运动真题
(完整版)高中物理天体运动真题天体运动1. 2017年12月,在距地球2545光年的恒星“开普勒-90”周围,发现了其第8颗行星“开普勒90i”。
它绕“开普勒90”公转的周期约为地球绕太阳公转周期的251,而其公转轨道半径约为地球公转轨道半径的81.则“开普勒90”的质量与太阳质量的比值约为()A .1:5B .1:4C .1:1D .2:12. 土星与太阳的距离是火星与太阳距离的6倍多。
由此信息可知()A .土星的质量比火星的小B .土星运行的速率比火星的小C .土星运行的周期比火星的小D .土星运行的角速度大小比火星的大3. 我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。
今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km ,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km ,它们都绕地球做圆周运动。
与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是()A .周期B .角速度C .线速度D .向心加速度4. 2018年2月,我国500m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms 。
假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10-11N?m 2/kg 2.以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为()A .5×104kg/m3B .5×1012kg/m3C .5×1015kg/m3D .5×1018kg/m35. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P ,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。
P 与Q 的周期之比约为()A .2:1B .4:1C .8:1D .16:16. 若想检验“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,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证()A .地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的2601 B .月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的2601 C .自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的61 D .苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的601 7. 2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。
天体运动练习题
天体运动练习题一、选择题1. 根据开普勒第三定律,如果一个行星的轨道半径是另一个行星的4倍,那么它的公转周期是另一个行星的多少倍?A. 1倍B. 2倍C. 8倍D. 16倍2. 下列哪个天体是太阳系内最大的行星?A. 火星B. 木星C. 土星D. 地球3. 地球的自转周期是多少小时?A. 12小时B. 24小时C. 48小时D. 72小时4. 以下哪个选项是描述地球公转轨道的形状?A. 圆形B. 椭圆形C. 抛物线D. 双曲线5. 太阳系中,哪个行星的自转速度最快?A. 金星B. 火星C. 水星D. 木星二、填空题6. 根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳的轨道都是_________。
7. 地球的公转轨道的偏心率大约是_________。
8. 月球绕地球公转的周期大约是_________天。
9. 太阳系中,距离太阳最近的行星是_________。
10. 地球的自转轴与公转轨道平面的倾角大约是_________度。
三、简答题11. 简述开普勒的行星运动三定律。
12. 为什么我们不能在地球上看到月球的背面?13. 描述地球的公转和自转对季节变化的影响。
四、计算题14. 已知火星的轨道半径是地球轨道半径的1.5倍,如果地球的公转周期是365.25天,计算火星的公转周期。
五、论述题15. 论述太阳系的形成过程及其对行星轨道和特性的影响。
六、案例分析题16. 假设你是一名天文学家,你观察到一颗新发现的系外行星,它的轨道周期是4地球年。
根据开普勒第三定律,估算这颗行星的轨道半径,并讨论可能的气候条件。
七、实验设计题17. 设计一个实验来模拟地球的自转和公转,并解释如何通过实验观察到季节的变化。
八、综合应用题18. 假设你是一名宇航员,正在执行前往火星的任务。
请描述在火星上可能遇到的环境挑战,并提出相应的解决方案。
九、开放性问题19. 考虑到天体运动的复杂性,你认为未来的天文学研究将如何利用人工智能技术来解决现有问题?十、创新思维题20. 如果你有机会设计一个全新的太阳系模型,你将如何安排各个行星的位置和特性,以支持人类在其他行星上的居住?请提供你的设计理念和科学依据。
天体运动专题例题+练习
3.已知地球的同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.0倍,根据你知道的常识,可以估算出地球到月球的距离,这个距离最接近( ) A .地球半径的40倍 B .地球半径的60倍 C .地球半径的80倍 D .地球半径的100倍10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/s B.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4.宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m 的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平初速度υ0时,刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。
已知圆弧轨道半径为r ,月球的半径为R ,万有引力常量为G 。
若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为( ) A .Rr r550υB .Rr r520υC .Rr r50υD .Rr r5520υ3.(6分)(2015•红河州模拟)“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道.已知飞船的质量为m ,地球半径为R , A . 等于mg (R+h ) B . 小于mg (R+h ) C . 大于mg (R+h ) D . 等于mgh 7(2015沈阳质量检测 ).为了探测x 星球,总质量为1m 的探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为圆心的圆轨道上运动,轨道半径为1r ,运动周期为1T 。
随后质量为2m 的登陆舱脱离飞船,变 轨到离星球更近的半径为2r 的圆轨道上运动,则A .x 星球表面的重力加速度211214T r g π= B .x 星球的质量213124GT r M π=C .登陆舱在1r 与2r 轨道上运动时的速度大小之比122121r m r m v v = D .登陆舱在半径为2r 轨道上做圆周运动的周期131322T r r T = 答案:BD5. (2015北京房山期末) 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服务,它是由周期约为12h 的卫星群组成。
高中物理天体运动真题
天体运动1. 2017年12月,在距地球2545光年的恒星“开普勒-90”周围,发现了其第8颗行星“开普勒90i”。
它绕“开普勒90”公转的周期约为地球绕太阳公转周期的251,而其公转轨道半径约为地球公转轨道半径的81.则“开普勒90”的质量与太阳质量的比值约为( ) A .1:5 B .1:4 C .1:1 D .2:12. 土星与太阳的距离是火星与太阳距离的6倍多。
由此信息可知( )A .土星的质量比火星的小B .土星运行的速率比火星的小C .土星运行的周期比火星的小D .土星运行的角速度大小比火星的大3. 我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。
今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km ,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km ,它们都绕地球做圆周运动。
与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( )A .周期B .角速度C .线速度D .向心加速度4. 2018年2月,我国500m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms 。
假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10-11N•m 2/kg 2.以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为( )A .5×104kg/m3B .5×1012kg/m3C .5×1015kg/m3D .5×1018kg/m35. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P ,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。
P 与Q 的周期之比约为( )A .2:1B .4:1C .8:1D .16:16. 若想检验“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,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( )A .地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的26011B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的2601C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的61D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的607.2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。
天体运动测考试试题
天体运动测试题一.选择题1. 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道半径会慢慢减小,在半径缓慢变化过程中,卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。
当它在较大的轨道半径r 1上时运行线速度为v 1,周期为T 1,后来在较小的轨道半径r 2上时运行线速度为v 2,周期为T 2,则它们的关系是( ) A .v 1﹤v 2,T 1﹤T 2 B .v 1﹥v 2,T 1﹥T 2C .v 1﹤v 2,T 1﹥T 2D .v 1﹥v 2,T 1﹤T 22. 两个质量均为M 的星体,其连线的垂直平分线为AB 。
O 为两星体连线的中点,如图,一个质量为M 的物体从O 沿OA 方向运动,则它受到的万有引力大小变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先减小,后增大D.先增大,后减小3. 土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断① 若v R ∝,则该层是土星的一部分 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群.② ③若1v R ∝,则该层是土星的一部分 ④若21v R ∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是A. ①②B. ①④C. ②③D. ②④4. 假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是 ( ) A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变B.放在两极地面上的物体的重力不变C 赤道上的物体重力减小D 放在两极地面上的物体的重力增大5.在太阳黑子的活动期,地球大气受太阳风的影响而扩张,这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,而开始下落。
大部分垃圾在落地前烧成灰烬,但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害.那么太空垃圾下落的原因是A .大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的B .太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小,根据牛顿第二定律,向心加速度就会不断增大,所以垃圾落向地面C .太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小,那么它做圆运动所需的向心力就小于实际受到的万有引力,因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面D .太空垃圾上表面受到的大气压力大于下表面受到的大气压力,所以是大气的力量将它推向地面的6.用 m 表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量,h 表示它离地面的高度,R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,ω表示地球自转的角速度,则通讯卫星所受万有引力的大小为A .等于零B .等于22()R gm R h + C .等于342ωg R m D .以上结果都不正确 7. 关于第一宇宙速度,下列说法不正确的是 ( )A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度B .第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度C .第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度D .地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的8.如图5-1所示,以9.8m /s 的水平速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( )A .s 33B .s 332C .3 sD .2s9、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如它的轨道半径增加到原来的n倍后,仍能够绕地球做匀速圆周运动,则A .根据r v ω=,可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍。
天体运动习题及答案
1.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为r ,周期为T ,引力常量为G ,则可求得( B)A .该行星的质量B .太阳的质量C .该行星的平均密度D .太阳的平均密度2.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面表面处重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的(D )A .14B .4倍C .16倍D .64倍3.火星直径约为地球直径的一半,质量约为地球质量的十分之一,它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转半径的1.5倍.根据以上数据,下列说法中正确的是(AB )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4.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,设其周期为T ,引力常量为G ,那么该行星的平均密度为(B )A .GT 23πB .3πGT2 C .GT 24π D .4πGT 25.为了对火星及其周围的空间环境进行监测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”.假设探测器在离火星表面高度分别为h 1和h 2的圆轨道上运动时,周期分别为T 1和T 2.火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,引力常量为G .仅利用以上数据,可以计算出( A )A .火星的密度和火星表面的重力加速度B .火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C .火星的半径和“萤火一号”的质量D .火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力6.设地球半径为R ,a 为静止在地球赤道上的一个物体,b 为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,c 为地球的一颗同步卫星,其轨道半径为r.下列说法中正确的是( D )A .a 与c 的线速度大小之比为r RB .a 与c 的线速度大小之比为R rC .b 与c 的周期之比为r RD .b 与c 的周期之比为R r R r7.2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动,其轨道半径为r ,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为2r ,则可以确定( AB )A .卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4B .卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶ 2C .翟志刚出舱后不再受地球引力D .翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品,假如不小心实验样品脱手,则它将做自由落体运动8.一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( .D )A .⎝⎛⎭⎫4π3Gρ12B .⎝⎛⎭⎫34πGρ12C .⎝⎛⎭⎫πGρ12D .⎝⎛⎭⎫3πGρ129.如图1所示,图1a 、b 是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R 和2R(R为地球半径).下列说法中正确的是(CD )A .a 、b 的线速度大小之比是2∶1B .a 、b 的周期之比是1∶2 2C .a 、b 的角速度大小之比是36∶4D .a 、b 的向心加速度大小之比是9∶410.一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星,它表面的重力加速度是地面重力加速度的( A ).【1.5】(A )4倍 (B )6倍 (C )13.5倍 (D )18倍11.两颗人造地球卫星,它们质量的比m 1:m 2=1:2,它们运行的线速度的比是v 1:v 2=1:2,那么( ABCD ).【1.5】(A )它们运行的周期比为8:1 (B )它们运行的轨道半径之比为4:1(C )它们所受向心力的比为1:32 (D )它们运动的向心加速度的比为1:1612.土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A 和B 与土星中心的距离分别为r A =8.0×104 km 和r B =1.2×105 km ,忽略所 有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)(1)求岩石颗粒A 和B 的线速度之比.(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N ,推算出它在距土星中心3.2×105 km 处受到土星的引力为0.38 N .已知地球半径为6.4×103 km ,请估算土星质量是地球质量的多少倍?.(1)万有引力提供岩石颗粒做圆周运动的向心力,所以有G Mm r 2=m v 2/r .故v =GM r所以v A v B =r B r A = 1.2×105 km 8.0×104 km =62. (2)设物体在地球上重为G 地,在土星上重为G 土,则由万有引力定律知:G 地=G M 地m R 2地,G 土=G M 土m R 2土又F 万=G M 土m r 2,故G 土R 2土=F 万r 2所以M 土M 地=G 土R 2土G 地R 2地=F 万r 2G 地R 2地=0.38×(3.2×105)210×(6.4×103)2=95.13.中子星是恒星演化过程中的一种可能结果,它的密度很大.现有一中子星,观测到它的自转周期为T =130s .问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不 致因自转而瓦解?(计算时星体可视为均匀球体,万有引力常量G =6.67×10-11m 3/(kg ·s 2))设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处的小块物体质量为m ,则有GMm R 2=mω2R ,ω=2πT ,M =43πR 3ρ 由以上各式得ρ=3πGT2 代入数据解得ρ=1.27×1014 kg/m 3初夏早上六点,清亮透明的月儿还躲藏在云朵里,不忍离去,校园内行人稀少,我骑着单车,晃晃悠悠的耷拉着星松的睡眼。
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2009年普通高等学校招生全国统一考试福建省理科综合考试说明(课程标准实验版)Ⅰ. 命题指导思想普通高等学校招生全国统一考试是由合格的高中毕业生和具有同等学力考生参加的选拔性考试。
2009年福建省理科综合试卷应以教育部颁布的《普通高中课程标准(实验)》(物理、化学、生物)、《普通高等学校招生全国统一考试考试大纲(理科·课程标准实验版)》,以及福建省教育厅颁布的《福建省普通高中新课程教学要求》(物理、化学、生物)为指导,以《2009年普通高等学校招生全国统一考试福建省理科综合考试说明》为依据,并结合我省普通高中新课程教学实际命题。
命题应有利于高校科学公正地选拔人才,有利于推进普通高中实施素质教育。
命题应体现普通高中新课程的基本理念,体现对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等课程目标的要求,力求稳步推进,适度创新。
命题应遵循以下原则:1.以能力测试为主导,关注学生的发展潜能。
在测试考生的知识、技能和方法的基础上,注重对学科能力和学科思想、方法应用的考查,重视考查考生的实践能力和创新意识,试题适度体现探究性与开放性。
2.坚持理论联系实际,关注科学与技术、经济、社会的联系,关注学科知识在生产、生活、科技中的应用,关注自然、社会与学科发展相关的热点问题,体现可持续发展意识。
3.关注考生的生活经验、学习特点和认知水平。
设置选考内容,不同选考模块试题之间应有相当的难度值,体现公平性,关注考生的不同学习需求和个性发展潜能。
4.试卷结构合理、规范,试题内容科学、严谨,试卷应有较高的信度、效度,必要的区分度和适当的难度,试卷命制应保证恰当的阅读量、思维量、答题量。
试题答案科学、准确,评分标准合理、公正。
Ⅱ. 考试形式与试卷结构一、答卷方式:闭卷,笔试。
试卷和答题卷分卷,选择题答案填涂在答题卷的指定位置上,非选择题答案填写在答题卷的指定位置上。
二、考试时间:150分钟。
三、试卷结构四、试卷难度全卷难度值:0.60左右(其中,物理:0.55~0.60;化学:0.60~0.65;生物:0.60~0.65)三、物理物理学科考试要以能力测试为主导,注重对考生物理科学素养的考查。
着重考查考生对物理基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力。
注重考查物理思想和方法的应用;注重理论联系实际,关注物理与科学、技术、社会的联系和应用,以利于激发考生学习物理的兴趣,培养实事求是的科学态度,形成正确的价值观。
(一)考试能力要求高考物理在考查知识的同时,注重考查能力,并把对能力的考查放在首要位置。
通过考查知识及其运用来鉴别考生能力的高低,但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。
目前,高考物理科要考查的能力主要包括以下几个方面:1. 理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。
2. 推理能力能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。
3. 分析综合能力能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件;能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能够提出解决问题的方法,运用物理知识综合解决所遇到的问题。
4. 应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;必要时能运用几何图形、函数图像进行分析、表达。
5. 实验与探究能力能独立地完成表2、表3中所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,得出结论,并对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题,并制定解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验。
这五方面的能力要求不是孤立的,在着重对某一种能力进行考查的同时,也不同程度地考查了与之相关的能力。
在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中,往往伴随着发现问题、提出问题的过程,因而高考对考生发现问题和提出问题能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。
(二)考试范围和要求将考试内容分为必考内容和选考内容,具体模块及内容见表1。
对于选考内容,要求考生在2个选考模块中选择1个模块,但不得同时选择2个模块。
必考和选考的内容范围及要求见表2和表3。
表1:必考内容和选考内容模块必考内容选考内容物理1 质点的直线运动相互作用与牛顿运动定律物理2 机械能抛体运动与圆周运动万有引力定律选修3-1 电场电路磁场选修3-2 电磁感应交变电流选修3-3 分子动理论与统计观点固体、液体与气体热力学定律与能量守恒选修3-4 机械振动与机械波电磁振荡与电磁波光相对论选修3-5 碰撞与动量守恒原子结构原子核对各部分的知识内容要求掌握的程度,在表2、表3中用数字Ⅰ、Ⅱ标出。
Ⅰ、Ⅱ的含义如下:Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用。
与课程标准中的“了解”和“认识”相当。
Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
与课程标准中的“理解”和“应用”相当。
表2 :必考内容范围及要求物理1主题内容要求说明质点的直线运动参考系、质点Ⅰ位移、速度和加速度Ⅱ匀变速直线运动及其公式、图像Ⅱ相互作用与牛顿运动定律滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数Ⅰ包括共点力的平衡形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用Ⅱ超重和失重Ⅰ物理2机械能功和功率Ⅱ动能和动能定理Ⅱ重力做功与重力势能Ⅱ功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ抛体运动与圆周运动运动的合成与分解Ⅱ斜抛运动只作定性分析抛体运动Ⅱ匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ匀速圆周运动的向心力Ⅱ离心现象Ⅰ万有引力定律万有引力定律及其应用Ⅱ环绕速度Ⅱ第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ选修3—1电场物质的电结构、电荷守恒Ⅰ带电粒子在匀强电场中运动的计算,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于电场的情况静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常见电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ电路欧姆定律Ⅱ电阻定律Ⅰ电阻的串联、并联Ⅰ电源的电动势和内阻Ⅱ闭合电路的欧姆定律Ⅰ电功率、焦耳定律Ⅰ磁场磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情况2.洛仑兹力的计算只限于速度与磁感应强度垂直的情况通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ安培力、安培力的方向Ⅰ匀强磁场中的安培力Ⅱ洛仑兹力、洛仑兹力的方向Ⅰ洛仑兹力公式Ⅱ带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ质谱仪和回旋加速器Ⅰ选修3—2电磁感应电磁感应现象Ⅰ磁通量Ⅰ法拉第电磁感应定律Ⅱ楞次定律Ⅱ自感、涡流Ⅰ交变电流交变电流、交变电流的图像Ⅰ正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ理想变压器Ⅰ远距离输电Ⅰ选修3—4机械振动与机械波简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图像Ⅱ单摆、周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波Ⅰ横波和纵波Ⅰ横波的图像Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅱ波的干涉和衍射现象Ⅰ电磁振荡与电磁波变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ电磁波的产生、发射和接收Ⅰ电磁波谱Ⅰ光光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ相对论狭义相对论的基本假设Ⅰ只限于定性了解质速关系、质能关系Ⅰ相对论质能关系式Ⅰ单位制和实验单位制要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。
包括小时、分、升、电子伏特(eV)Ⅰ知道国际单位制中规定的单位符号实验与探究实验一:研究匀变速直线运动1.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等2.要求认识误差问题实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平行四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差 3.要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果。
间接测量的有效数字运算不作要求实验七:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微 器)实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源的电动势和内阻实验十:练习使用多用电表 实验十一:传感器的简单使用实验十二:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度 实验十三:测定玻璃的折射率实验十四:用双缝干涉测光的波长表3:选考内容范围及要求选修3—3 主题 内容要求 说明分子动理论 与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ 只限于定性了解阿伏加德罗常数Ⅰ 气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ 温度是分子平均动能的标志、内能 Ⅰ 固体、液体 与气体固体的微观结构、晶体和非晶体 Ⅰ 只限于定性了解 液晶的微观结构Ⅰ 液体的表面张力现象 Ⅰ 气体实验定律 Ⅰ 理想气体Ⅰ 热力学定律 与能量守恒热力学第一定律 Ⅰ能量守恒定律 Ⅰ 热力学第二定律Ⅰ单位制和实验 单位制 要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。
包括摄氏度(℃)、标准大气压Ⅰ知道国际单位制中规定的单位符号实验与探究用油膜法估测分子的大小要求会正确使用的仪器有:温度计选修3—5碰撞与动量守恒动量、动量守恒定律及其应用Ⅱ只限于一维,动量、动量守恒定律只要求简单应用弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ原子结构氢原子光谱Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ原子核原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ放射性的防护Ⅰ实验与探究验证动量守恒定律(三)内容比例必考内容分值占90%(其中力学部分约占45%,电学部分约占40%,光学部分约占5%),选考内容分值占10% ;实验与探究(包含在以上各部分内容中)约占15% 。
(四)试题难度试卷包括容易题、中等难度题和难题,以中等难度题为主;选考模块的考查不出现难题,难易程度力求相当。
(五)题型示例例1.16世纪末,伽利略用实验和推理的方法,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的基本观点,开启了物理学发展的新纪元。