高考物理最新模拟题精选训练万有引力与航天专题02天体的运动含解析

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺专题02 天体的运动1（2017江西红色七校联考）P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星S1、S2做匀速圆周运动图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同，则（）AP1的平均密度比P2的小BP1的第一宇宙速度比P2的大CS1的向心加速度比S2的小DS1的公转周期比S2的小【参考答案】BD根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：a=，两曲线左端点横坐标相同，所以P1、P2的半径相等，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量，根据=，所以P1的平均密度比P2的大，故A错误；B、由A知P1的质量大于P2的质量，P1、P2的半径相等，第一宇宙速度v=，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，故B正确；s1、s2的轨道半径相等，根据a=，所以s1的向心加速度比s2的大，故C错误；根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式T=2，所以s1的公转周期比s2的小，故D正确；2.（2013高考山东理综第20题）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（ ）AT BT C T D T 【参考答案】B【点评】此题考查双星运动及其相关知识。注解：解答有关双星问题要注意区分：万有引力定律中的r是指双星之间的距离，而向心加速度中的r是指星体绕中心做匀速圆周运动的半径。3(2014高考全国新课标理综I)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是（ ）地球火星木星土星天王星海王星轨道半径 (AU)1.01.55.29.51930A各地外行星每年都会出现冲日现象B在2015年内一定会出现木星冲日C天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短【参考答案】BD木星绕太阳运动周期T木=T=11.85T，火星绕太阳运动周期为T木=11.85年。由t-t=2，解得木星冲日周期t=1.1年，2014年1月6日木星冲日，再经过1.1年后即大约13个月会再出现木星冲日，所以在2015年内一定会出现木星冲日，选项B正确。由开普勒定律和t=可知，天王星相邻两次冲日的时间间隔稍小于土星，选项C错误。地外行星中，海王星绕太阳运动的轨道半径最大，周期最大，由t=可知，相邻两次冲日的时间间隔最短,选项D正确。注解：所谓冲日，实际上就是两个天体绕同一个中心天体的圆周运动相距最近，类似于质点做同方向的圆周运动相遇。4.(2014浙江)长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6. 39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于（ ）A.15天B.25天C.35天D.45天【参考答案】B【名师解析】由开普勒第三定律得（）3=（）2代入相关数据解得，T2=25天，选项B正确。5.（2010重庆）月球与地球质量之比约为180，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成 的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为（ ）A 16400 B 180 C 801 D 64001【参考答案】C6（2011重庆）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如题11-6图所示。该行星与地球的公转半径比为（ ） A B. C D. 【参考答案】B【名师解析】由G=mr得=。地球绕太阳公转=，某行星绕太阳公转=，由每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上可得N-=1，联立解得=，选项B正确。7（2011四川）据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”，该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的（ ）A.轨道半径之比约为 B. 轨道半径之比约为C.向心加速度之比约为 D. 向心加速度之比约为【参考答案】CD8（2010全国新课标卷）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看做圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg (T/T0) ,纵轴是lg（R/R0）；这里T和R分别是行星绕太阳运行周期和相应的圆轨道半径，T0和R0 分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是（ ）【参考答案】B【名师解析】太阳系中的8大行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律和万有引力定律，对于水星有G=m0 R0，对于行星有G=mR，联立解得=两边取对数，得3 lg（R/R0）=2 lg (T/T0)，所以正确选项是B。9（2010上海）月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为，设月球表面的重力加速度大小为，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为，则（ ）A B C D【参考答案】B10（2013福建）设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ）A B C D【参考答案】A【名师解析】由G=mr()2,，可得描述该行星运动的上述物理量满足，选项A正确。11(2013江苏)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ）A太阳位于木星运行轨道的中心B火星