近三年高考天体物理(答案)

1、.（ 2103 安徽） 17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GMm，其中 G 为引力常量， M 为地球质量。 该卫星原来的在半径为R1 的轨道上绕Epr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 GMm( 11 )B GMm( 11 )C GMm ( 11 )R2R1R1R22 R2R1D GMm ( 11 )2R1R2【答案】 C【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：Mmmv2G，故r 2r人造地球卫星的动能Ek1mv21 GMm ，而引力势能 EpGMm

2、，人造地22rr球 卫 星 机 械 能 E=EP+Ek 。 由 能 量 守 恒 定 律 ， 因 摩 擦 而 产 生 的 热 量 ：Q E1E2( Ek1Ep1 )(Ek 2Ep 2 ) 代入 R1和 R2得： QGMm ( 11 ) 。2R2R1正确选项： C（2013 全国） 18“嫦娥一号 ”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127 分钟。已知引力常量G 6.67 ×1011 N?m2/kg 2，月球的半径为 1.74 ×103 km 。利用以上数据估算月球的质量约为（）A 8.1 ×1010 kgB7.4

3、×1013 kgC5.4 ×1019 kgD 7.4 ×1022kg【答案】 D(2013 福建 )13设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为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 GM42r 3BGM42r 2T 2T2C GM42r 2D GM4r 3T 3T2【答案】 A（2013 广东） 14如图 3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A 甲的向心加速度比乙的小B甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙大D甲的线速度比乙大【答案】 A（ 2013 四川

4、） 4 太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581 运”行的行星“ Gl-581c ”却很值得我们期待。该行星的温度在0到 40之间，质量是地球的6 倍，直径是地球的1.5 倍、公转周期为13 个地球日。 “Glicsc581 的”质量是太阳质量的0.31 倍。设该.行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则A 在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同2B如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍3C该行星与 “ Glicsc581的距”离是日地距离的13 倍365D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短【答案】 B（

5、2013 上海） 9小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的(A) 半径变大(B) 速率变大(C) 角速度变大(D) 加速度变大【答案】 A（2013 山东） 20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， DC运动的周期为A n3 TB n3

6、TCn2 TDnTk 2kkk【答案】 B（2013 大纲） 18“嫦娥一号 ”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127 分钟。已知引力常量 G 6.67 ×1011 N?m2/kg 2，月球的半径为 1.74 ×103 km 。利用以上数据估算月球的质量约为（）A 8.1 ×1010 kgB7.4 ×1013 kgC5.4 ×1019 kgD 7.4 ×1022kg【答案】 D（2013 课标卷1） 20 2012年 6 月 18 日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343

7、km 的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是A 为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用【答案】 BC【解析】由于空气阻力的作用，其轨道半径越来越小，速度越来越大。失重并不是物体不受重力，而是对悬挂物的拉力或对支撑物的压力小于自身的重力，D 错误。 在圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动时，第一宇宙速度是其最大的环绕速度，A 错误。正确选项 BC（20

8、13 浙江） 18如图所示，三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M，半径为 R。下列说法正确的是A 地球对一颗卫星的引力大小为GMmm( r2R )RMr.B一颗卫星对地球的引力大小为GMmr 2C两颗卫星之间的引力大小为Gm 23r 2D三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMmr 2【答案】 BC(2013 课标卷II )20目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆， 且轨道半径逐渐变小。 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是A 卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，

9、引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【答案】 BD（ 2012 福建） 16一卫星绕某一行星表面做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（） B，（ A ） mv2mv4Nv2Nv4GN（B） GN（ C） Gm（D ）Gm（2012 浙江） 15如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是CA 太阳对各小行星的引力相

10、同B 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值（2012 全国新课标） 21假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A 1dB 1dC ( Rd ) 2D (R)2RRRRd.21、如图 6 所示，飞船从轨道1 变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1 上，飞船在轨道2 上的(CD)A. 动能大B. 向心加速度大C.运行周期长D. 角速度小

11、(2012 四川 )15.今年 4 月 30 日，西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8*10 7m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2*10 7m）相比 ( B)A. 向心力较小B.动能较大C.发射速度都是第一宇宙速度D. 角速度较小（2011 江浙） 19.为了探测 X 星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为 m1 。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2 则42 r1MA. X 星球的质量为GT1 2g X4 2 r1T12B. X 星球表面的重力加速度为C

12、. 登陆舱在 r1 与 r2轨道上运动是的速度大小之比为v1m1r2v2m2 r1D. 登陆舱在半径为r2 轨道上做圆周运动的周期为T2r23T13r1答案： AD22r23G M m1m1r12G M m2m2r2242T2T1解析：根据r12T1、r22T2，可得Mr1r13GT2 、，1故 A 、D 正确；登陆舱在半径为r1 的圆轨道上运动的向心加速度ar11242r1，此加速T21度与 X 星球表面的重力加速度并不相等，故C 错误；根据 GM mmv2，得 vGM ，r 2rrv1r2则 v2r1 ，故 C 错误。B.（2011重庆） 21某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N

13、 年，.该行星会运行到日地连线的延长线上，如题21 图所示。该行星与地球的公转半径比为223( N3(N1)3(N)3(N1)2) 2A NBN1CNDN1答案： B解析： 由图可知行星的轨道半径大周期长。每过N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N 分之一， N 年后地球转了N 圈，比行星多转1 圈，即行星转了N-1 圈从而再次在日地连Nr地3T地2线的延长线上。所以行星的周期是N1年，根据开普勒第三定律有r行3T行2 则答案是 B。（2011 四川） 17.据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40 光年的 “超

14、级地球 ”，名为 “55Cancri 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1 ，母星480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606033A. 轨道半径之比约为480B. 轨道半径之比约为4802C.向心加速度之比约为3 604802D. 向心加速度之比约为3 60480答案： B解析： 母星与太阳密度相等，而体积约为60 倍，说明母星的质量是太阳的60 倍。由万有引力提供向心力可得G Mmm( 2)2 r ，所以 M 母r23(T太 ) 2 ，代入数据得轨道半径之r

15、 2Tr 3M 太T母1比约为 3 602 ， B 正确；由加速度a( 2 )r 可得，加速度之比为3 604804，C、D 错480T误。（2011 全国） 19卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话， 则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据： 月球绕地球运动的轨道半径约为3.8 ×105km ，运行周期约为 27 天，地球半径约为6400km ，无线电信号的传播速度为 3×108m/s。）A 0.1sB 0.25sC 0.5sD 1s答案： B解析：同步卫星和月球都是地球的卫星，r 3 T2，因此同步卫星的轨道

16、半径是地月距离的1/9约为 42000km，同步卫星离地面高度约为36000km ，电磁波往返一次经历时间约为 (3.6× 107×2) ÷ (3× 108)s=0.24s（2011江苏） 7一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为T，速度为 v，引力常量为 G，则v3T4 2v3A 恒星的质量为 2 GB 行星的质量为 GT 2.C行星运动的轨道半径为答案： ACDvT2 v2D行星运动的加速度为T解析： 根据 F G Mmm( 2 )2 、 v2 r 得： Mv3TvT、 rr 2TT2 G2,A、C 正确， B 错误；根据 av222 v、 vrTr 得： arT，D 正确。（2011全国新课标卷） 19卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话， 则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用