天體運(yùn)動(dòng)高考真題高考復(fù)習(xí)一遍過

1．(2017·北京理綜利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是(．地球的半徑及重力加速度不考慮地球自轉(zhuǎn))．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離．地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離Mm)gR2D本題考查天體運(yùn)動(dòng)．已知地球半徑R和重力加速度g，則mg＝G，所以M＝，地2RG地vRvv2TG22Mm可求M；近地衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，G地R＝mT＝，可解得M＝＝地，已知vT可求地Rv2RGM·m4π2r3GT22M；對于月球：G地＝mr，則M＝地，已知rT可求M；同理，對地球繞太陽的圓地r22月T月地月周運(yùn)動(dòng)，只可求出太陽質(zhì)量M，故此題符合題意的選項(xiàng)是D項(xiàng)．太2多選)2016年4月6日1時(shí)38分，我國首顆微星——實(shí)踐十號(hào)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射丁運(yùn)載火箭發(fā)射升空，進(jìn)入近百萬米預(yù)定軌道，開始了之旅，大約能圍繞地球轉(zhuǎn)200圈，如圖所示．實(shí)踐十號(hào)重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)中心由長征二號(hào)為期15天的太空衛(wèi)星的微重力水完成19項(xiàng)微重力平可達(dá)到地球表面重力的10，實(shí)踐十號(hào)將在太空中6－()．實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星在地球同步軌道上．實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于第一宇宙速度C．在實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星內(nèi)進(jìn)行的19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在完全失重狀態(tài)下完成的．實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行中因受微薄空氣阻力，需定期點(diǎn)火加速調(diào)整軌道15×24BD實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星的周期T＝h＝1.8h，不是地球同步衛(wèi)星，所以不在地球同步軌道200上，故A錯(cuò)誤；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，則實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星的環(huán)繞速度一定小于第一宇宙速度，故B正確；根據(jù)題意可知，實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星內(nèi)進(jìn)行的19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在微重力情況下做的，此時(shí)重力沒有全部提供向心力，不是完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行中因受微薄空氣阻力，軌道半徑將變小，速度變小，所以需定期點(diǎn)火加速調(diào)整軌道，故D正確．3多選)(2017·四川資陽二診如圖所示為一衛(wèi)星沿橢圓軌道繞為24小時(shí)，A、C兩點(diǎn)分別為軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)，B為短軸地球運(yùn)動(dòng)，其周期和軌道的交點(diǎn)．則下列說法正確的是()．衛(wèi)星從A運(yùn)動(dòng)到B和從B運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間相等．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道上A、C間的距離和地球同步衛(wèi)星軌道的直徑相等C．衛(wèi)星在A點(diǎn)速度比地球同步衛(wèi)星的速度大．衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度比地球同步衛(wèi)星的加速度小BD根據(jù)開普勒第二定律知，衛(wèi)星從A運(yùn)動(dòng)到B比從B運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間長，故A錯(cuò)誤；根3據(jù)開普勒第三定律＝，該衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的周期相等，則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道上A、C間的距離a2TGM，知衛(wèi)星在該圓軌道上的線速度比地和地球同步衛(wèi)星軌道的直徑相等．故B正確；由v＝r球同步衛(wèi)星的線速度小，所以衛(wèi)星在橢圓上A點(diǎn)速度比地球同步衛(wèi)星的速度小．故CA點(diǎn)MmGM到地心的距離大于地球同步衛(wèi)星軌道的半徑，由G＝ma得a＝，知衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度比22rr地球同步衛(wèi)星的加速度小，故D正確．4多選假設(shè)在宇宙中存在這樣三個(gè)天體C，它們體A和天體BA和天體B就會(huì)以相同的C運(yùn)轉(zhuǎn)，且天體A和天體B繞天體C運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓軌道，在一條直線上，天角速度共同繞天體如圖所示．則以下說法正確的是()．天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大于天體B做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度．天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于天體B做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度C．天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大于天體C對它的萬有引力．天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于天體C對它的萬有引力AC由于天體A和天體B繞天體Ca＝ω2體A做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大于天體B做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，故A正確；由公式v＝ωr，可知天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大于天體B做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，故B錯(cuò)誤；天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由B、C的萬有引力的合力提供，大于天體C對它的萬有引力．故C正確，D錯(cuò)誤．5．如圖所示，一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，、B是衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)．下列說法中正確的是()．衛(wèi)星在A點(diǎn)的角速度大于在B點(diǎn)的角速度．衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度C．衛(wèi)星由A運(yùn)動(dòng)到B過程中動(dòng)能減小，勢能增加．衛(wèi)星由A運(yùn)動(dòng)到B過程中萬有引力做正功，機(jī)械能增大vB近地點(diǎn)的速度較大，可知B點(diǎn)線速度大于A點(diǎn)的線速度，根據(jù)ω＝知，衛(wèi)星在A點(diǎn)的角rFGM2速度小于B點(diǎn)的角速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得，a＝＝，可知衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速mr度小于在B點(diǎn)的加速度，故B正確；衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，從A到，萬有引力做正功，動(dòng)能增加，勢能減小，機(jī)械能守恒，故C、D錯(cuò)誤．6多選如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，與地心連線在單位用R、T、E、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、k時(shí)間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有(．TT)AB．EEkAkBC．S＝SAB33B2RRD.＝A2TTABv24π12GMmmR22R3GMm2RAD由＝＝mR和E＝v可得T＝2πE＝RRTT，22RTkGMkABABEE，A對，B錯(cuò)；由開普勒定律可知，C錯(cuò)，D對．kAkB7．(多選)(2017·河南六市一模)隨著地球資源的枯竭和空氣污染如霧霾的加重，星球移民也許是最好的方案之一．美國NASA于2016年發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止與地球最類似的太陽系外的行星，與地球的相似度為0.98，并且可能擁有大氣層和流動(dòng)的水，這顆行星距離地球約1400光年，公轉(zhuǎn)周期約為37年，這顆名叫Kepler452b的行星，它的半徑大約是地球的1.6倍，重力加速度與地球的相近．已知地球表面第一宇宙速度為7.9km/s，則下列說法正確的是(．飛船在Kepler452b表面附近運(yùn)行時(shí)的速度小于7.9km/s．該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1.6倍)C．該行星的平均密度約是地球平均密度的58．在地球上發(fā)射航天器到達(dá)該星球，航天器的發(fā)射速度至少要達(dá)到第三宇宙速度CD飛船在該行星表面附近運(yùn)行時(shí)的速度v＝gR＝g·1.6R>gR＝7.9km/s，A項(xiàng)錯(cuò)kkk地地地地2M2GMmR2gR誤．由＝mg，得＝，則k＝k＝1.6，則M＝1.6M＝2.56M，B項(xiàng)錯(cuò)誤．由ρ22G2MR地k地地地ρ582RM43gR3gGR＝，V＝π，＝，得ρ＝，則k＝＝，C項(xiàng)正確．因?yàn)樵撔行窃谔栂抵?，則R3地ρVGRk地在地球上發(fā)射航天器到達(dá)該星球，航天器的發(fā)射速度至少要達(dá)到第三宇宙速度，D項(xiàng)正確．8.(2017·江西上饒模擬)的十分之一，且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致．下列說法中正確的是(．“太空加油站”運(yùn)行的加速度等于其所在高度處的重力加速度)．“太空加油站”運(yùn)行的速度大小等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度大小的10倍C．站在地球赤道上的人觀察到“太空加油站”向西運(yùn)動(dòng)．在“太空加油站”工作的宇航員因不受重力而在艙中懸浮或靜止GMmA根據(jù)＝mg′＝ma“太空加油站”運(yùn)行的加速度等于其所在高度處的重力加速度，r2選項(xiàng)A正確；“太空加油站”GMm＝r2v2GMrGM＋h“太空加油站”距地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十Rv＝＝r“太空加油站”BGMr3錯(cuò)誤；角速度＝，軌道半徑越大，角速度越小，同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，所以“太空加油站”“太空加油站”向東運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在“太空加油站”工作的宇航員只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，靠萬有引力提供向心力做圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．9多選)(2017·安微江南十校聯(lián)考據(jù)報(bào)道，2016年10月23日7時(shí)31驗(yàn)室軌道艙47空間應(yīng)用．根據(jù)上述信息及所學(xué)知識(shí)可知()．軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需點(diǎn)火加速才能追上前方的天宮二號(hào)．軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需經(jīng)歷先減速再加速過程才能追上前方的天宮二號(hào)C．伴隨飛行的伴星和天宮二號(hào)繞地球做橢圓軌道運(yùn)行時(shí)具有相同的半長軸．由于伴星和天宮二號(hào)的軌道不重合，故他們繞地運(yùn)行的周期不同BC在軌道控制階段若要同一軌道上落后的伴星追上前方的天宮二號(hào)，伴星應(yīng)先減速到較低B正確，A錯(cuò)誤．以地心為參考系，伴星與天宮二號(hào)間距離可忽略不計(jì)，認(rèn)為它們在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，它們具有相同的半長軸和周期，C正確，D錯(cuò)誤．10身上的速度計(jì)顯示其相對地心的速度為v，該航天員從離航天員離開載人航員出艙離開飛船后開艙門到結(jié)束太空行走所用時(shí)間為t，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則(．航天員在太空行走時(shí)可模仿游泳向后劃著前進(jìn))．該航天員在太空“走”的路程估計(jì)只有幾米2gRvC．該航天員離地高度為－R2．該航天員的加速度為v2t2C由于太空沒有空氣，因此航天員在太空中行走時(shí)無法模仿游泳向后劃著前進(jìn)，故A錯(cuò)誤；航天員在太空行走的路程是以速度v運(yùn)動(dòng)的路程，即為vt，故B錯(cuò)誤；由GMm＝mg和GMm＋2Rh＝R2v2R＋h，得h＝－R，故C正確；由＝v22＋h24gR2a得a＝，故D錯(cuò)誤．v2gRg．A、B兩顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T，軌道半徑為r；B衛(wèi)11星運(yùn)行的周期為T，且TT.下列說法正確的是()212T2．B衛(wèi)星的軌道半徑為r()31T2．A衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于B衛(wèi)星的機(jī)械能C．A、B衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用TTT－T．某時(shí)刻衛(wèi)星AB在軌道上相距最近，從該時(shí)刻起每經(jīng)過12時(shí)間，衛(wèi)星AB再次相距12最近32rTD由開普勒第三定律1＝1A錯(cuò)誤；由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，機(jī)械能無法比較，B錯(cuò)誤；A、232rT2B衛(wèi)星均受萬有引力作用，只是由于萬有引力提供向心力，衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；由2πT22π－t＝2π知經(jīng)t＝12兩衛(wèi)星再次相距最近，D正確．TTt－2TT1112．多選)(2017·廣東華南三校聯(lián)考石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)垂直于地面延伸的高度延伸到太度最高的材料，它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”的制造成為可過“太空電梯”進(jìn)入太空．設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一到太空的輕質(zhì)電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛(wèi)星A空深處，這種所謂的太空電梯可用于降低成本發(fā)射繞地BC(．B的線速度大于C的線速度)．B的線速度小于C的線速度C．若B突然脫離電梯，B將做離心運(yùn)動(dòng)．若B突然脫離電梯，B將做近心運(yùn)動(dòng)BDA和Cωω，而ω＝ω，則ωω，又據(jù)vωrr＝r，得vv，故CABACBCBCBMmMmB項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤．對C星有G＝mωr，又ωω，對B星有Gmωr，若B突然C2CCB2BBr2Cr2BCCBB脫離電梯，B將做近心運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．13．2017年3月，美國宇航局的“信使”號(hào)水星探測個(gè)辦法就是通過向后釋放推進(jìn)系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌器按計(jì)劃將隕落再延長一個(gè)月．這道．如圖所示，設(shè)軌道Ⅱ上，忽略探測器在橢圓軌道上所受外界阻力．則下列說法正確的是(．探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點(diǎn)加速度大小不同)．探測器在軌道Ⅰ上A點(diǎn)運(yùn)行速率小于在軌道Ⅱ上B點(diǎn)速率C．探測器在軌道Ⅱ上某點(diǎn)的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率．探測器在軌道Ⅱ上遠(yuǎn)離水星過程中，引力勢能和動(dòng)能都減少C探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點(diǎn)所受的萬有引力相同，根據(jù)F＝ma知，加速度大小相同，故A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律知探測器與水星的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相同，則知A點(diǎn)速率大于B點(diǎn)速率，故B錯(cuò)誤；在圓軌道A實(shí)施變軌成橢圓軌道是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須萬有引力小于飛船所需向心力，所以應(yīng)給飛船加速，故在軌道Ⅱ上速度大于A點(diǎn)GMGM在Ⅰ速度rrABGM間，則可能等于在軌道Ⅰ上的速率，故C正確．探測器在軌道Ⅱ上遠(yuǎn)離水星過程中，引力rA勢能增加，動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤．14．如圖所示，“嫦娥”三號(hào)探測器發(fā)射到月球上要經(jīng)過多次變軌，最終降落到月球表面上，其中軌道Ⅰ為圓形，軌道Ⅱ?yàn)闄E圓．下列說法正確的是()．探測器在軌道Ⅰ的運(yùn)行周期大于在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期．探測器在軌道Ⅰ經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道Ⅱ經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度C．探測器在軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)的加速度大于月球表面的重力加速度．探測器在P點(diǎn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ必須點(diǎn)火加速3rA根據(jù)開普勒第三定律知，＝k，因?yàn)檐壍愧竦陌霃酱笥谲壍愧虻陌腴L軸，則探測器在軌2TGM道Ⅰ的運(yùn)行周期大于在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律知，a＝，探測器在2rMm軌道Ⅰ經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于