教科版物理高考第二輪復習——圓周運動與天體問題 （同步練習）

1、.【模擬試題】答題時間：45分鐘*1. 天文學家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的25倍。某一近地衛(wèi)星繞地球運動的周期約為1.4小時，引力常量G=6.67×N·m2/kg2，由此估算該行星的平均密度為 A. 1.8×103kg/m3 B. 5.6×103kg/m3 C. 1.1×104kg/m3 D.2.9×104kg/m3*2. 牛頓以天體之間普遍存在著引力為根據(jù)，運用嚴密的邏輯推理，建立了萬有引力定律。在創(chuàng)立萬有引力定律的過程中，牛頓 A. 承受了胡克等科學家關(guān)于“吸引力與兩中心間隔 的平方成

2、反比的猜測B. 根據(jù)地球上一切物體都以一樣加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fµm的結(jié)論C. 根據(jù)Fµm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進而得出Fµm1m2D. 根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小*3. 發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道。發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方如圖，這樣選址的優(yōu)點是，在赤道附近 A. 地球的引力較大 B. 地球自轉(zhuǎn)線速度較大C. 重力加速度較大D. 地球自轉(zhuǎn)角速度較大*4. 英國?新科學家New Scientist?雜志評選出了2019年度世界8項科學之最，在XTEJ1650500雙星系統(tǒng)

3、中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，假設(shè)某黑洞的半徑約45km，質(zhì)量和半徑的關(guān)系滿足其中為光速，G為引力常量，那么該黑洞外表重力加速度的數(shù)量級為 A. B. C. D. *5. 關(guān)于地球的第一宇宙速度，以下表述正確的選項是 A. 第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度B. 第一宇宙速度又叫脫離速度C. 第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D. 第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)*6. 宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運行，變軌后的半徑為R2，R1>R2。宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，那么變軌后宇宙飛船的 A. 線速度變小 B. 角速度變小C. 周期變大 D. 向心加速度變大*7. 據(jù)報道，2020年4月29日，美國亞利桑那州一天

4、文觀測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星，代號為2020HC82。該小行星繞太陽一周的時間為3.39年，直徑為23千米，其軌道平面與地球軌道平面呈155°的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動，那么小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為 A. B. C. D. *8. 2020年2月11日，俄羅斯的“宇宙2251衛(wèi)星和美國的“銥33衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完好在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境。假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運動的軌道都是圓，甲的運行速率比乙的大，那么以下說法中正確的選項是 A.

5、 甲的運行周期一定比乙的長 B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大*9. 2020年9月25日至28日我國成功實施了“神舟七號載人航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠地點343千米處點火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘。以下判斷正確的選項是 A. 飛船變軌前后的機械能相等B. 飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C. 飛船在此圓軌道上運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度D. 飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度*10. 過山車是游

6、樂場中常見的設(shè)施。以下圖是一種過山車的簡易模型，它由程度軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個質(zhì)量為kg的小球視為質(zhì)點，從軌道的左側(cè)A點以的初速度沿軌道向右運動，A、B間距m。小球與程度軌道間的動摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)程度軌道足夠長，圓形軌道間不互相重疊。重力加速度取，計算結(jié)果保存至小數(shù)點后一位數(shù)字。試求1小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大??；2假如小球恰能通過第二個圓形軌道，B、C的間距應(yīng)是多少；3在滿足2的條件下，假如要使小球不脫離軌道，在第三個圓形軌道的設(shè)計中，半徑應(yīng)滿足的條件？

7、小球最終停留點與起始點A的間隔 ？【試題答案】1、答案：D解析：此題考察天體運動的知識.首先根據(jù)近地衛(wèi)星繞地球運動的向心力由萬有引力提供，可求出地球的質(zhì)量.然后根據(jù)，可得該行星的密度約為2.9×104kg/m3。2、答案：AB解析：題干要求“在創(chuàng)立萬有引力定律的過程中，牛頓知識承受了平方反比猜測，和物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fµm的結(jié)論，而牛頓提出萬有引力定律后，后人利用卡文迪許扭秤測量出萬有引力常量G的大小。至于C項也是在建立萬有引力定律后才進展的探究，因此符合題意的只有AB。3、答案：B解析：由于發(fā)射衛(wèi)星需要將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道，在靠近赤道處的地面上的

8、物體的線速度最大，發(fā)射時較節(jié)能，因此B正確。4、答案：C解析：處理此題要從所給的材料中，提煉出有用信息，構(gòu)建好物理模型，選擇適宜的物理方法求解。黑洞實際為一種大型天體，天體外表的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞外表的某一質(zhì)量為m的物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級為，C項正確。5、答案：A解析：第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，A對，B錯；根據(jù)定義，由可知其與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，CD錯。6、答案：D解析：根據(jù)=得，可知變軌后飛船的線速度變大，A錯；角速度變大，B錯，周期變小，C錯；向心加速度增大，D正確。7、答案：A解析：小行星和地球繞太陽作圓周運動，都是

9、由萬有引力提供向心力，由可知小行星和地球繞太陽運行軌道半徑之比為R1：R2，又根據(jù)V，聯(lián)立解得V1：V2，那么V1：V2。8、答案：D解析：由可知，甲的速率大，甲碎片的軌道半徑小，故B錯；由公式可知甲的周期小，故A錯；由于未知兩碎片的質(zhì)量，無法判斷向心力的大小，故C錯；碎片的加速度是指引力加速度，由得，可知甲的加速度比乙大，故D對。9、答案：BC解析：飛船點火變軌，前后的機械能不守恒，所以A不正確。飛船在圓軌道上時由萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確。飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時，根據(jù)可知，飛船在此圓軌道上運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度，C正確。飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時只由萬有引力來提供加速度，變軌后沿圓軌道運動也是只由萬有引力來提供加速度，所以二者相等，D不正確。10、答案：110.0N；212.5m；3當時，；當時，解析：1設(shè)小球經(jīng)過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1，根據(jù)動能定理小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律由得 2設(shè)小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，由題意由得 3要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進展討論：I. 軌道半徑較小時，小球恰能通過第三個圓軌道，設(shè)在最高點的速度為v3，應(yīng)滿