2022屆高考物理一輪復(fù)習 專題突破練習5 天體運動中的三類熱點問題新人教版

1、2022屆高考物理一輪復(fù)習 專題突破練習5 天體運動中的三類熱點問題新人教版2022屆高考物理一輪復(fù)習 專題突破練習5 天體運動中的三類熱點問題新人教版年級：姓名：- 6 -專題突破練習(五)(時間：30分鐘)1(多選)(2018全國卷)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100 s時，它們相距400 km，繞二者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星()a質(zhì)量之積b質(zhì)量之和c速率之和d各自的自轉(zhuǎn)角速度bc由題意可知，合并前兩中

2、子星繞連線上某點每秒轉(zhuǎn)動12圈，則兩中子星的周期相等，且均為t s，兩中子星的角速度均為，兩中子星構(gòu)成了雙星模型，假設(shè)兩中子星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，速率分別為v1、v2，則有：gm12r1、gm22r2，又r1r2l400 km，解得m1m2，a錯誤，b正確；又由v1r1、v2r2，則v1v2(r1r2)l，c正確；由題中的條件不能求解兩中子星自轉(zhuǎn)的角速度，d錯誤。2.如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球e運行，在p點變軌后進入軌道2做勻速圓周運動。下列說法正確的是()a不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在p點的速度都相同b不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在p

3、點的加速度都相同c衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同的加速度d衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同的動量b衛(wèi)星在軌道1上運行到p點，經(jīng)加速后才能在軌道2上運行，故a錯誤；由gma得：a，由此式可知b正確，c錯誤；衛(wèi)星在軌道2上的任何位置具有的動量大小相等，但方向不同，故d錯誤。3.(多選)導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用人造衛(wèi)星對物體進行定位測速的工具，目前世界上比較完善的導(dǎo)航系統(tǒng)有美國的gps系統(tǒng)，中國的北斗系統(tǒng)，歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)以及俄羅斯的glonass系統(tǒng)，其中美國的gps系統(tǒng)采用的是運行周期為12小時的人造衛(wèi)星，中國的北斗系統(tǒng)一部分采用了同步衛(wèi)星，現(xiàn)有一顆北斗同步衛(wèi)星a和一顆赤道平面上方的gps衛(wèi)星b

4、，某時刻兩者剛好均處在地面某點c的正上方，如圖所示，下列說法正確的是()aa的速度比b的小b若兩者質(zhì)量相等，則發(fā)射a需要更多的能量c此時刻b處在a、c連線的中點d從此時刻起，經(jīng)過12小時，兩者相距最遠abd利用萬有引力定律提供向心力可知m，得v，即軌道半徑越大，運行速度越小，故a的速度比b的小，選項a正確；若a、b質(zhì)量相等，則a在發(fā)射過程中克服引力做功多，故所需發(fā)射速度大，發(fā)射a需要更多的能量，選項b正確；由t知周期與半徑呈非線性關(guān)系，故b不在a、c連線的中點處，選項c錯誤；經(jīng)過12小時，a運動半周，而b運動一周，兩者在地心異側(cè)共線，相距最遠，選項d正確。4(武漢部分學校2021屆高三檢測)2

5、020年7月23日，我國“天問一號”探測器發(fā)射升空，成功進入預(yù)定軌道，開啟了火星探測之旅，邁出了我國自主開展行星探測的第一步。如圖所示，“天問一號”被火星捕獲之后，需要在近火星點變速，進入環(huán)繞火星的橢圓軌道。則“天問一號”()a在軌道上p點的速度小于q點的速度b在軌道上的運行周期大于在軌道上的運行周期c由軌道變軌進入軌道需要在p點加速d在軌道上經(jīng)過p點時的向心加速度大于在軌道上經(jīng)過p點時的向心加速度b軌道上的p點是近火星點，q點是遠火星點，可認為“天問一號”在橢圓軌道上運動時機械能守恒，又在q點時的引力勢能大于在p點時的引力勢能，所以在軌道上p點的速度大于在q點的速度，選項a錯誤；由題圖可知，

6、軌道的半長軸大于軌道的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律，可知“天問一號”在橢圓軌道上的運行周期大于在橢圓軌道上的運行周期，選項b正確；橢圓軌道的半長軸大于橢圓軌道的半長軸，即橢圓軌道相當于高軌道，所以“天問一號”由橢圓軌道變軌進入橢圓軌道需要在p點減速，選項c錯誤；“天問一號”在軌道的p點和在軌道的p點上時到火星的距離相同，受到火星的萬有引力相等，根據(jù)牛頓第二定律，可知“天問一號”在橢圓軌道上經(jīng)過p點時的向心加速度等于“天問一號”在橢圓軌道上經(jīng)過p點時的向心加速度，選項d錯誤。5.(多選)(2020廣東省高考第一次模擬)如圖所示，天文觀測中觀測到有三顆星位于邊長為l的等邊三角形三個頂點上，并沿等邊三

7、角形的外接圓做周期為t的勻速圓周運動。已知引力常量為g，不計其他星體對它們的影響，關(guān)于這個三星系統(tǒng)，下列說法正確的是()a三顆星的質(zhì)量可能不相等b某顆星的質(zhì)量為c它們的線速度大小均為d它們兩兩之間的萬有引力大小為bd軌道半徑等于等邊三角形外接圓的半徑，rl。根據(jù)題意可知其中任意兩顆星對第三顆星的合力指向圓心，所以這兩顆星對第三顆星的萬有引力等大，由于這兩顆星到第三顆星的距離相同，故這兩顆星的質(zhì)量相同，所以三顆星的質(zhì)量一定相同，設(shè)為m，則2gcos 30ml，解得m，它們兩兩之間的萬有引力fgg，a錯誤，b、d正確；線速度大小為v，c錯誤。6.2019年10月5日2時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中

8、心用長征四號丙運載火箭成功將高分十號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星經(jīng)過多次變軌后，在距地心為r的地球同步軌道穩(wěn)定運行。高分十號衛(wèi)星由半徑為ra的圓軌道1經(jīng)橢圓軌道2變軌到同步軌道3時的情況如圖所示，已知高分十號衛(wèi)星在軌道1上運行的周期為t1，地球半徑r0ra，引力常量為g，則下列說法正確的是()a地球的平均密度為b衛(wèi)星在軌道3上穩(wěn)定運行時，每天可兩次經(jīng)過地面上同一點的正上方c衛(wèi)星從a點經(jīng)軌道2運動到b點的時間為d衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，只需要加速一次即可c當衛(wèi)星軌道半徑等于地球半徑時，可求得其密度為，但軌道1的半徑不是地球半徑，故a項錯誤；因軌道3上的衛(wèi)星為同步衛(wèi)星，其相對地面上的某點不動，b項

9、錯誤；設(shè)衛(wèi)星在軌道2上的周期為t，則，由a到b的時間為t，可求得t，c項正確；衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，需要加速兩次，d項錯誤。7(多選)地球位于太陽和行星之間且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學上稱為“行星沖日”?；鹦桥c地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運動。不考慮火星與地球的自轉(zhuǎn)，且假設(shè)火星和地球的軌道平面在同一個平面上，相關(guān)數(shù)據(jù)見下表。則根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可知()質(zhì)量半徑與太陽間距離地球mrr火星約0.1m約0.5r約1.5ra在火星表面附近發(fā)射飛行器的速度至少為7.9 km/sb理論上計算可知，相鄰兩次“火星沖日”的時間間隔大約為1年c火星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比約為25d火星運行的加速度比地球運行的加速度小cd根據(jù)，解得v，則1，則v火v地7.9 km/s，即在火星表面附近發(fā)射飛行器的最小速度小于7.9 km/s，選項a錯誤；根據(jù)開普勒第三定律，可得，則t火1.84t地1.84年，相鄰兩