天体运动高考真题(高考复习一遍过)

动运体天1．(2017·北京理综)利用引力常量G和以下某一组数据，不可以计算出地球质量的是( )A．地球的半径及重力加快度(不考虑地球自转)B．人造卫星在地面邻近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离M地m本题考察天体运动．已知地球半径R和重力加快度g，则mg＝GR2，gR2M地m22πRv所以M地＝G，可求M地；近地卫星做圆周运动，GR2＝mR，T＝v，可解22·m2得M地＝vR＝vT，已知v、T可求M地；对于月球：GM4π地＝地mT月rMG2πGr234πr，已知r、T月可求M地；同理，对地球绕太阳的圆周运动，只可求出太阳质2GT月量M太，故本题切合题意的选项是D项．2．(多项选择)2016年4月6日1时38分，我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号返回式科学实验卫星，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预约轨道，开始了为期15天的太空之旅，大概能环绕地球转200圈，如下图．实践十号卫星的微重力水平可达到地球表面重力的10－6g，实践十号将在太空中达成19项微重力科学和空间生命科学实验，力求获得重要科学成就．以下对于实践十号卫星的相关描绘中正确的有( )A．实践十号卫星在地球同步轨道上B．实践十号卫星的环绕速度必定小于第一宇宙速度C．在实践十号卫星内进行的19项科学实验都是在完整失重状态下达成的D．实践十号卫星运行中因受菲薄空气阻力，需按期点火加快调整轨道15×24BD实践十号卫星的周期T＝200h＝1.8h，不是地球同步卫星，所以不在地球同步轨道上，故A错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，则实践十号卫星的环绕速度必定小于第一宇宙速度，故

B正确；依据题意可知，实践十号卫星内进行的

19项科学实验都是在微重力状况下做的，此时重力没有所有供给向心力，不是完整失重状态，故

C错误；实践十号卫星运行中因受菲薄空气阻力，轨道半径将变小，速度变小，所以需按期点火加快调整轨道，故D正确．3．(多项选择)(2017四·川资阳二诊)如下图为一卫星沿椭圆轨道绕地球运动，其周期为24小时，A、C两点分别为轨道上的远地址和近地址，B为短轴和轨道的交点．则以下说法正确的选项是( )A．卫星从A运动到B和从B运动到C的时间相等B．卫星运动轨道上A、C间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等C．卫星在A点速度比地球同步卫星的速度大D．卫星在A点的加快度比地球同步卫星的加快度小BD依据开普勒第二定律知，卫星从A运动到B比从B运动到C的时间长，a3故A错误；依据开普勒第三定律T2＝k，该卫星与地球同步卫星的周期相等，则卫星运动轨道上A、C间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等．故B正确；由GMv＝r，知卫星在该圆轨道上的线速度比地球同步卫星的线速度小，所以卫星在椭圆上A点速度比地球同步卫星的速度小．故C错误；A点到地心的距离大于地球同步卫星轨道的半径，由Mm＝得＝GM点的加快Gr2maar2，知卫星在A度比地球同步卫星的加快度小，故D正确．4．(多项选择)假定在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A和天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以同样的角速度共同绕天体C运行，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如下图．则以下说法正确的是(

)A．天体

A做圆周运动的加快度大于天体

B做圆周运动的加快度B．天体

A做圆周运动的线速度小于天体

B做圆周运动的线速度C．天体

A做圆周运动的向心力大于天体

C对它的万有引力D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力AC因为天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，角速度同样，由a＝ω2r，可知天体

A做圆周运动的加快度大于天体

B做圆周运动的加快度，故A正确；由公式

v＝ωr，可知天体

A做圆周运动的线速度大于天体

B做圆周运动的线速度，故

B错误；天体

A做圆周运动的向心力是由

B、C的万有引力的协力供给，大于天体

C对它的万有引力．故

C正确，D错误．5．如下图，一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，

A、B是卫星运动的远地址和近地址．以下说法中正确的选项是

(

)A．卫星在

A点的角速度大于在

B点的角速度B．卫星在A点的加快度小于在B点的加快度C．卫星由A运动到B过程中动能减小，势能增添D．卫星由A运动到B过程中万有引力做正功，机械能增大vB近地址的速度较大，可知B点线速度大于A点的线速度，依据ω＝r知，卫星在A点的角速度小于B点的角速度，故A错误；依据牛顿第二定律得，aFGMm＝r2，可知卫星在A点的加快度小于在B点的加快度，故B正确；卫星沿椭圆轨道运动，从A到B，万有引力做正功，动能增添，势能减小，机械能守恒，故C、D错误．6．(多项选择)如下图，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有( )A．TA>TBB．EkA>EkBC．SA＝SBR3AR3BD.2＝2TATBGMmmv22123GMm由4π和k＝可得T＝2πR，Ek＝，AD2＝R＝mT2R2mvGM2RRE因RAB，则TA>TB，EkA<EkB，A对，B错；由开普勒定律可知，C错，D对．>R7．(多项选择)(2017河·南六市一模)跟着地球资源的枯竭和空气污染如雾霾的加重，星球移民或许是最好的方案之一．美国NASA于2016年发现一颗迄今为止与地球近来似的太阳系外的行星，与地球的相像度为0.98，而且可能拥有大气层和流动的水，这颗行星距离地球约1400光年，公转周期约为37年，这颗名叫Kepler452b的行星，它的半径大概是地球的1.6倍，重力加快度与地球的邻近．已知地球表面第一宇宙速度为7.9km/s，则以下说法正确的选项是( )A．飞船在Kepler452b表面邻近运行时的速度小于7.9km/sB．该行星的质量约为地球质量的1.6倍5C．该行星的均匀密度约是地球均匀密度的8D．在地球上发射航天器抵达该星球，航天器的发射速度起码要达到第三宇宙速度CD飞船在该行星表面邻近运行时的速度vk＝gkk＝g地·1.6R地>g地R地RGMm2Mk22＝7.9km/s，A项错误．由＝，得＝gRRk2MG，则＝2＝1.6，则Mk＝RmgM地地R2地＝2.56M地，B项错误．由ρ＝M43gR2，得ρ＝3gρk1.6MV，V＝πR，M＝G4πGR，则地3ρ地＝R＝5，C项正确．因为该行星在太阳系以外，则在地球上发射航天器抵达该Rk8星球，航天器的发射速度起码要达到第三宇宙速度，D项正确．(2017江·西上饶模拟)太空中进行开采矿产资源项目，一定成立“太空加油站”．假定“太空加油站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．以下说法中正确的选项是( )A．“太空加油站”运行的加快度等于其所在高度处的重力加快度B．“太空加油站”运行的速度大小等于同步卫星运行速度大小的10倍C．站在地球赤道上的人察看到“太空加油站”向西运动D．在“太空加油站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止GMmA依据r2＝mg′＝ma，知“太空加油站”运行的加快度等于其所在高度处的重力加快度，选项A正确；“太空加油站”绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力供给向心力，则有GMmmv2GMGMr2＝r，得v＝r＝＋，“太Rh空加油站”距地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，但“太空加油站”距地球球心的距离不等于同步卫星距地球球心距离的十分之一，选项B错误；角速度ω＝GM，轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的r3角速度同样，所以“太空加油站”的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人察看到“太空加油站”向东运动，选项C错误；在“太空加油站”工作的宇航员只受重力作用，处于完整失重状态，靠万有引力供给向心力做圆周运动，选项D错误．9．(多项选择)(2017安·微江南十校联考)据报导，2016年10月23日7时31分，随天宫二号空间实验室(轨道舱)发射入轨的陪伴卫星成功开释．陪伴卫星重约47千克，尺寸相当于一台打印机大小．开释后陪伴卫星将经过多次轨道控制，伴星逐渐靠近轨道舱，最后达到仅在地球引力作用下对轨道舱的陪伴飞翔目标．以后对天宫二号周围表面进行察看和摄影以及展开其余一系列试验，进一步拓展空间应用．依据上述信息及所学知识可知( )A．轨道控制阶段同一轨道上落伍的伴星需点火加快才能追上前面的天宫二号B．轨道控制阶段同一轨道上落伍的伴星需经历先减速再加快过程才能追上前面的天宫二号C．陪伴飞翔的伴星和天宫二号绕地球做椭圆轨道运行时拥有同样的半长轴D．因为伴星和天宫二号的轨道不重合，故他们绕地运行的周期不一样BC在轨道控制阶段若要同一轨道上落伍的伴星追上前面的天宫二号，伴星应先减速到较低轨道，而后再加快上涨到原轨道才能追上天宫二号，B正确，错误．以地心为参照系，伴星与天宫二号间距离可忽视不计，以为它们在同一轨道上运动，它们拥有同样的半长轴和周期，C正确，D错误．10．太空行走又称为出舱活动．狭义的太空行走即指航天员走开载人航天器乘员舱进入太空的出舱活动．如下图，假定某宇航员出舱走开飞船后身上的速度计显示其相对地心的速度为v，该航天员从走开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径为R，地球表面的重力加快度为g，则( )A．航天员在太空行走时可模拟游泳向后划着行进B．该航天员在太空“走”的行程预计只有几米gR2C．该航天员离地高度为v2－RRv2D．该航天员的加快度为t2因为太空没有空气，所以航天员在太空中行走时没法模拟游泳向后划着行进，故A错误；航天员在太空行走的行程是以速度v运动的行程，即为vt，GMmGMmv2gR2a故B错误；由R2＝mg和＋2＝m，得h＝2－R，故C正确；由g＝RhR＋hv2v4R＋2得a＝gR2，故D错误．Rh11．A、B两颗卫星环绕地球做匀速圆周运动，A卫星运行的周期为T1，轨道半径为r1；B卫星运行的周期为T2，且T12以下说法正确的选项是()>T.T21)3A．B卫星的轨道半径为r1(T2B．A卫星的机械能必定大于B卫星的机械能C．A、B卫星在轨道上运行时处于完整失重状态，不受任何力的作用D．某时刻卫星A、B在轨道上相距近来，从该时刻起每经过T1T2时间，T1－T2卫星A、B再次相距近来3T2Dr11，A错误；因为卫星的质量未知，机械能没法＝T232比较，B错误；A、B卫星均受万有引力作用，不过因为万有引力供给向心力，卫星处于完整失重状态，C错误；由2π2ππ知经＝12两卫星再次相距T2t－T1t＝TT2tT1－T2近来，D正确．12．(多项选择)(2017广·东华南三校联考)石墨烯是当前生界上已知的强度最高的资料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望经过“太空电梯”进入太空．假想在地球赤道平面内有一垂直于地面延长到太空的轻质电梯，电梯顶端可超出地球的同步卫星A的高度延长到太空深处，这类所谓的太空电梯可用于降低成本发射绕地人造卫星．如下图，假定某物体B乘坐太空电梯抵达了图示的地点并停在此处，与同高度运行的卫星C对比较( )A．B的线速度大于C的线速度B．B的线速度小于C的线速度C．若B忽然离开电梯，B将做离心运动D．若B忽然离开电梯，B将做近心运动CA，而ωB＝ωA，则ωCB，又据v＝ωr，rCBDA和C两卫星对比，ω>ω>ω＝rB，得vCB，故B项正确，A项错误．对C星有GMmC2ωB，>v2＝mCωCC，又ωCrCr>对B星有GMmB2B，若B忽然离开电梯，B将做近心运动，D项正确，CBωBrB项错误．13．2017年3月，美国宇航局的“信使”号水星探测器按计划将陨落在水星表面，工程师找到了一种聪慧的方法，可以使其寿命再延长一个月．这个方法就是经过向后开释推进系统中的高压氦气来提高轨道．如下图，设开释氦气前，探测器在切近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，开释氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ上，忽略探测器在椭圆轨道上所受外界阻力．则以下说法正确的选项是( )A．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上A点加快度大小不一样B．探测器在轨道Ⅰ上A点运行速率小于在轨道Ⅱ上B点速率C．探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率D．探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，引力势能和动能都减少探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上A点所受的万有引力同样，依据F＝ma知，加快度大小同样，故A错误；依据开普勒第二定律知探测器与水星的连线在相等时间内扫过的面积同样，则知A点速率大于B点速率，故B错误；在圆轨道A实行变轨成椭圆轨道是做渐渐远离圆心的运动，要实现这个运动一定万有引力小于飞船所需向心力，所以应给飞船加快，故在轨道Ⅱ上速度大于A点在Ⅰ速度GM，在Ⅱ远地址速度最小为GM，故探测器在轨道Ⅱ上某点的速率在rArB这两数值之间，则可能等于在轨道Ⅰ上的速率GM，故C正确．探测器在轨rA道Ⅱ上远离水星过程中，引力势能增添，动能减小，故D错误．14．如下图，“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最后降落到月球表面上，此中轨道Ⅰ为圆形，轨道Ⅱ为椭圆．以下说法正确的选项是( )A．探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期B．探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加快度小于在轨道Ⅱ经过P点时的加快度C．探测器在轨道Ⅰ运行时的加快度大于月球表面的重力加快度D．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ一定点火加快r3依据开普勒第三定律知，T2＝k，因为轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，则探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期，故A正确；依据牛顿GM第二定律知，a＝r2，探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加快度等于在轨道Ⅱ经过P点时的加快度，故B错误；依据GMmr2＝ma知，探测器在轨道Ⅰ运行时的加快度a＝GMg