天体运动高考必考题.pdf

A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为 1 g0R 2
B．飞船在 A 点处点火时，动能增加 C．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过 A 点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时通过 A 点的加速度
D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为 2π
R g0
4、随着“神七”飞船发射的圆满成功，中国航天事业下一步的进展备受关注．“神八”发 射前，将首先发射试验性质的小型空间站“天宫一号”，然后才发射“神八”飞船，两个航 天器将在太空实现空间交会对接．空间交会对接技术包括两部分相互衔接的空间操作，即空 间交会和空间对接．所谓交会是指两个或两个以上的航天器在轨道上按预定位置和时间相 会，而对接则为两个航天器相会后在结构上连成一个整体．关于“天宫一号”和“神八”交 会时的情景，以下判断正确的是( ) A．“神八”加速可追上在同一轨道的“天宫一号” B．“神八”减速方可与在同一轨道的“天宫一号”交会
A．卫星运行时的向心加速度为4πT22R
B．物体在月球表面自由下落的加速度为4πT22R
C．卫星运行时的线速度为2πTR
D．月球的第一宇宙速度为2π
R(R＋h)3 TR
16、我国于 2013 年发射“神舟十号”载人飞船与“天宫一号”目标飞行器对接．如图 4 所
示，开始对接前，“天宫一号”在高轨道，“神舟十号”飞船在低轨道各自绕地球做匀速圆
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位于轨道上的 A、B 两位置，如图 3 所示．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度 为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用力．以下判断正确的是
()
图3 A．两颗卫星的向心加速度大小相等，均为rR2g2 B．两颗卫星所受的向心力大小一定相等
C．卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所需的时间可能为73πRr
小分别为
v1
、
v
2
。则
v1 v2
等于（
B
）
A． R13 R23
B． R2 R1
C．
R 2百度文库 R12
D． R2 R1
9、如图 4-4-3 所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C
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为绕地球做圆周运动的卫星，P 为 B、C 两卫星轨道的交点．已知 A、B、C 绕地心运动的周 期相同，相对于地心，下列说法中正确的是( D )．
(3)圆轨道与椭圆轨道相切时，切点处外面的轨道上的速度大，向心加速度相同．
r g
D．如果要使卫星 1 追上卫星 2，一定要使卫星 1 加速
13、北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施多次变轨控制并获得成功．首次变轨是
在卫星运行到远地点时实施的，紧随其后进行的 3 次变轨均在近地点实施．“嫦娥二号”卫
星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度．同样的道理，
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C．“天宫一号”和“神八”交会时它们具有相同的向心加速度 D．“天宫一号”和“神八”交会时它们具有相同的向心力 5、1970 年 4 月 24 日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成 功，开创了我国航天事业的新纪元．如图 5 所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道， 其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439 km 和 2 384 km，则( )
要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨．图 4 为“嫦娥二号”某次在近地点 A 由轨
道 1 变轨为轨道 2 的示意图，下列说法中正确的是
()
图4
A．“嫦娥二号”在轨道 1 的 A 点处应点火加速
B．“嫦娥二号”在轨道 1 的 A 点处的速度比在轨道 2 的 A 点处的速度大
C．“嫦娥二号”在轨道 1 的 A 点处的加速度比在轨道 2 的 A 点处的加速度大
会对接前，“神舟九号”要进行多次变轨，则
()
图1
A．“天宫一号”在轨道Ⅰ上的运行速率大于“神舟九号”在轨道Ⅱ上的运行速率
B．“神舟九号”变轨前的动能比变轨后的动能要大
C．“神舟九号”变轨前后机械能守恒
D．“天宫一号”在轨道Ⅰ上的向心加速度大于“神舟九号”在轨道Ⅱ上的向心加速度
19、质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 Ep＝－GMr m，其中
一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为 T1＝12 h；“风云二号”
是同步卫星，其轨道平面在赤道平面内，周期为 T2＝24 h；两颗卫星相比( C )． A．“风云一号”离地面较高
B．“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大
C．“风云一号”线速度较大
D．若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过 12
G 为引力常量，M 为地球质量，该卫星原来在半径为 R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，
由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因
摩擦而产生的热量为
()
A．GMmR12－R11
B．GMmR11－R12
C.GM2 mR12－R11
D.GM2 mR11－R12
20、物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能．若取两物体相距无穷远时的引力势能为
图5 A．卫星在 M 点的势能大于 N 点的势能 B．卫星在 M 点的角速度大于 N 点的角速度 C．卫星在 M 点的加速度小于 N 点的加速度 D．卫星在 N 点的速度大于 7.9 km/s 6、原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共
同分享了 2009 年度的诺贝尔物理学奖．早在 1996 年中国科学院紫金山天文台就将一颗于
图1
A．“天宫一号”在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率
B．“天宫一号”在轨道 3 上的角速度大于在轨道 1 上的角速度
C．“天宫一号”在轨道 1 上经过 Q 点的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点的加速度
D．“天宫一号”在轨道 2 上经过 P 点的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点的加速度
R r
2、2009 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 3 所示．关于航天飞机的运动，下列说法中
不正确的有( )
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
其他星体的影响)
()
A．E＝GM2 m(r11－r12) B．E＝GMm(r11－r12) C．E＝GM3 m(r11－r12) D．E＝2G3Mm(r12－r11)
【背诵知识点】 一、卫星变轨问题的判断：
(1)卫星的速度变大时，做离心运动，重新稳定时，轨道半径变大．
(2)卫星的速度变小时，做近心运动，重新稳定时，轨道半径变小．
C．“天宫一号”从 A 点开始沿椭圆轨道向 B 点运行的过程中，动能先减小后增大
D．由题中给出的信息可以计算出地球的质量 M＝(R＋hG)t324π2n2
15、我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为 h 的轨道上做匀速
圆周运动，运行的周期为 T.若以 R 表示月球的半径，则
()
D．“天宫一号”的线速度大于 7.9 km/s
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图7
17、假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了
如图 7 所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是( )
A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能
B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过 P 点时的速度大于经过 Q 点时的速度
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零，一个质量为 m0 的质点到质量为 M0 的引力源中心的距离为 r0 时，其万有引力势能 Ep＝
－GMr00m0(式中 G 为引力常量)．一颗质量为 m 的人造地球卫星以半径为 r1 的圆形轨道环绕 地球匀速飞行，已知地球的质量为 M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大
为 r2，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为(假设卫星的质量始终不变，不计空气阻力及
C．飞船在轨道Ⅲ上运动到 P 点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到 P 点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨
道半径运动的周期相同
18、2012 年 6 月 18 日，我国“神舟九号”与“天宫一号”成功实现交会对接，如图 1 所示，
圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”的运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟九号”的运行轨道，在实现交
11、一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测可得，其运行周期为 T，速度为 v，引力常量为
G，则下列说法错误的是 ( B )
A．恒星的质量为2vπ3TG
B
．
行
星
的
质
量
为
4π2v3 GT2
C．行星运动的轨道半径为v2Tπ
D．行星运动的加速度为2Tπv
12、北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两 颗工作卫星 1 和 2 均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径均为 r，某时刻两颗工作卫星分别
定圆轨道，如图 5 所示．已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t，万
有引力常量为 G，地球半径为 R.则下列说法正确的是
()
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图5
A．“天宫一号”在椭圆轨道的 B 点的向心加速度大于在预定圆轨道的 B 点的向心加速度
B．“天宫一号”从 A 点开始沿椭圆轨道向 B 点运行的过程中，机械能增加
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
3、如图 4 所示，假设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g0，飞船在距月球表面高度 为 3R 的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的 A 点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点 B 再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．则( )
图 4-4-3 A．物体 A 和卫星 C 具有相同大小的线速度 B．物体 A 和卫星 C 具有相同大小的加速度 C．卫星 B 在 P 点的加速度与卫星 C 在该点的加速度一定相同 D．卫星 B 在 P 点的线速度与卫星 C 在该点的线速度一定相同 10、“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图 1 所示，“天宫一号” 在轨道 1 上运行 4 周后，在 Q 点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿 椭圆轨道 2 运行到达 P 点，开启发动机再次加速，进入轨道 3 绕地球做圆周运动，“天宫 一号”在图示轨道 1、2、3 上正常运行时，下列说法正确的是 ( D )
D．“嫦娥二号”在轨道 1 的 B 点处的机械能比在轨道 2 的 C 点处的机械能大
14、2011 年 9 月 29 日，中国首个空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射升空，
由长征运载火箭将飞船送入近地点为 A、远地点为 B 的椭圆轨道上，B 点距离地面高度
为 h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上．“天宫一号”飞行几周后进行变轨，进入预
周运动，距离地面的高度分别为 h1 和 h2，地球半径为 R，“天宫一号”运行周期约为 90
分钟．则以下说法正确的是
()
图4
A．“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为
h2 h1
B．“天宫一号”跟“神舟十号”的向心加速度大小之比((RR＋＋hh12))22
C．“天宫一号”的角速度与地球同步卫星的角速度相同
小时，它们又将同时到达该小岛的上空
8、2012 年 11 月 3 日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。 任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和变轨 完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为 R1、R2，线速度大
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天体运动高考必题
1、如图 2 所示，同步卫星离地心距离为 r，运行速率为 v1，加速度为 a1，地球赤道上的物 体随地球自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球的半径为 R，则下列比值正确的 是( )
A.aa12＝Rr
图2
B.aa12＝Rr 2
C. vv12＝Rr
D. vv12＝
1981 年 12 月 3 日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为
均匀的球体，其质量为地球质量的1k，半径为地球半径的1q，则“高锟星”表面的重力加速度
是地球表面的重力加速度的( C )．
q
k
q2
k2
A.k
B.q
C. k
D. q
7、我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云