高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 作业4　天体运动

作业4天体运动高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI20251234567891011选择题1.(2024浙江乐清联考)下列四位科学家为天体物理的发展作出了杰出贡献,将他们作出的主要成果按时间排序依次是(

)①卡文迪什

②牛顿

③第谷

④开普勒A.③④②① B.③④①②C.④③①② D.④③②①A【解析】

首先有第谷观测得到行星的运行数据,之后开普勒研究第谷的行星观测记录,发现了开普勒行星运动定律,再之后牛顿在前人的基础上发现了万有引力定律,后来,卡文迪什准确测出了引力常量的数值。故选A。12345678910112.(2025浙江高三开学考试)“嫦娥六号”探测器经过地月转移、近月制动阶段后,进入高度约200千米的圆形环月轨道Ⅰ。此后经2次降轨,进入近月点15千米、远月点200千米的椭圆轨道Ⅱ。P点为轨道Ⅰ、Ⅱ的交点,如图所示,此时轨返组合体(轨道器和返回器组合体)在圆形环月轨道Ⅰ上运动。则“嫦娥六号”(

)A.在轨道Ⅰ、Ⅱ上分别经过P点时加速度相同B.在轨道Ⅰ上的机械能与在轨道Ⅱ上的相同C.与轨返组合体的运动周期相同D.经过P点时的速度比轨返组合体的速度大A1234567891011道Ⅰ、Ⅱ上分别经过P点时加速度相同,故A正确;“嫦娥六号”需在轨道Ⅱ上的P点减速,做近心运动,从而进入轨道Ⅰ,机械能减小,故B错误;根据开普勒第三定律有

,轨道Ⅰ的半径比轨道Ⅱ的半长轴长,故“嫦娥六号”的运动周期小于轨返组合体的运动周期,故C错误;“嫦娥六号”需在轨道Ⅰ上的P点减速,做近心运动,从而进入轨道Ⅱ,故经过P点时的速度比轨返组合体的速度小,故D错误,故选A。12345678910113.(2023浙江绍兴模拟)2023年3月24日傍晚,如图所示,一轮弯月与金星在天空上演了一场奇妙的天象——月掩金星,即月球运行至地球与金星之间,当三者排成一条直线时,月球把金星完全遮挡住。下列说法正确的是(

)A.时隔一年将再次出现“月掩金星”的天文现象B.金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度C.“月掩金星”时月球、金星与地球三者的速度方向相同D.“月掩金星”时金星对月球的引力等于地球对月球的引力B1234567891011【解析】

一年后,月球、地球与金星不在一条直线上,不会出现“月掩金星”的天文现象,故A错误;万有引力充当向心力,有

=ma,向心加速度a=,金星公转半径较小,其向心加速度大于地球公转的向心加速度,故B正确;“月掩金星”时月球、金星与地球三者的速度方向不相同,故C错误;“月掩金星”时,月球仍然环绕地球转动,金星对月球的引力小于地球对月球的引力,故D错误;故选B。12345678910114.(2024浙江三模)天体运行中三个宇宙速度如图所示,关于其中的①②③④轨道,下列说法正确的是(

)A.轨道①对应的速度是最大发射速度,最小环绕速度B.若卫星的发射速度v满足7.9km/s<v<11.2km/s,卫星将绕地球运动C.卫星在轨道②上时与地心连线单位时间扫过的面积等于在轨道③上时与地心连线单位时间扫过的面积D.卫星沿轨道④运动,将脱离太阳引力的束缚B1234567891011【解析】

轨道①对应的第一宇宙速度是人造卫星做圆周运动的最大运行速度,也是人造卫星绕地球运行所需的最小发射速度,故A错误;若卫星的发射速度v满足7.9

km/s<v<11.2

km/s,卫星将绕地球运动,故B正确;根据开普勒第二定律,同一颗卫星在同一轨道上运行时与中心天体连线单位时间扫过的面积相等,故C错误;当发射速度超过16.7

km/s,即超过第三宇宙速度时,飞行器会脱离太阳的束缚,卫星沿轨道④运动,将脱离地球的束缚,故D错误;故选B。12345678910115.2023年11月18日,火星、太阳、地球位于同一条直线上,火星被太阳完全遮挡,受太阳电磁辐射影响,“祝融号”火星车“失联”一个多月。如图所示,地球与火星均绕太阳沿相同方向公转,公转轨道为同心圆,两者的最远距离为最近距离的5倍。已知太阳到地球的距离约为太阳直径的100倍,结合天文常识可知,火星被太阳遮挡的时间约为(

)A.2天

B.8天C.15天

D.30天A123456789101112345678910116.2024年6月2日,嫦娥六号重演“翩然落广寒”的精彩剧目。为了估算从月球表面发射卫星的第一宇宙速度,某同学通过观察嫦娥六号着陆月球的过程,作如下假设:嫦娥六号在距离月球表面高度为H处悬停,开始做自由落体运动,运动时间为t。另外在地球上用肉眼观察满月时,发现月球对眼睛的张角为θ(θ很小,θ为弧度制),已知地月距离为L,L远大于地球和月球的半径,如图所示。忽略月球的自转,则月球的第一宇宙速度约为(

)A123456789101112345678910117.(2024浙江温州模拟预测)一个平面直角坐标系如图所示,纵轴为T2,横轴为r3。其中r是卫星绕中心天体做圆周运动的轨道半径,T是对应的周期。图线A、B是在中心天体甲、乙附近作出的图像,已知甲天体的质量大于乙天体的质量,引力常量为G。A图线的斜率为kA,B图线的斜率为kB,卫星均做圆周运动。图像中的实线的反向延长线经过原点O,则(

)A.中心天体甲上测出的图线为图线AB.中心天体甲、乙的密度可能不相等C.中心天体甲的第一宇宙速度较大D.中心天体甲的自转角速度更大B123456789101112345678910118.(2024浙江三模)地月系的第二拉格朗日点L2位于地月连线的延长线上,在这个点周围,卫星只需消耗极少的燃料就能长期维持在轨道上。2018年5月21日,中国发射了鹊桥号中继卫星,它运行在地月系第二拉格朗日点附近的Halo轨道上,如图所示。在95%的时间里,鹊桥号既面对月球的背面,又同时面对地球,完美充当数据传输的中继站。关于鹊桥号中继卫星,下列说法正确的是(

)A.卫星的发射速度必须大于第二宇宙速度B.卫星绕地运行的角速度大于绕月运行的角速度C.在Halo轨道上无动力运行时,卫星的机械能守恒D.在Halo轨道上无动力运行时,卫星所受引力的合力指向L2C1234567891011【解析】

鹊桥卫星绕地球运动,所以发射速度小于第二宇宙速度,故A错误;地球、月球、L2点相对静止,中继卫星跟着月球绕地球转动,所以与月球绕地球的角速度相等,故B错误;在Halo轨道上无动力运行时,卫星只受引力作用,所以机械能守恒,故C正确;在Halo轨道上无动力运行时,卫星在绕L2点运动的同时又绕地球运动,所以引力的合力并不指向L2,故D错误;故选C。12345678910119.如图所示,太阳系中除地球外的七颗行星大致排列成一条直线时形成“七星连珠”的天文奇观。已知火星半径为R,火星表面的重力加速度为g,金星绕太阳运动的轨道半径为r,公转周期为T,引力常量为G。假设各行星均做圆周运动,不考虑行星间的引力和行星的自转,则(

)A.七星中水星绕太阳运动的向心加速度最小B.七星中水星绕太阳运动的角速度最小D1234567891011123456789101110.某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b,记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲所示。现以木星中心为原点,测量图甲中两卫星到木星中心的距离x,以木星的左侧为正方向,绘出x-t图像如图乙所示。已知两卫星绕木星近似做圆周运动,忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化,由此可知(

)A.a公转周期为t0B.b公转周期为2t0C.a公转的角速度比b的小D.a公转的线速度比b的大D1234567891011【解析】

由图像可知,a公转周期为2t0,故A错误;由万有引力提供向心力可道半径大于a的轨道半径,则b的公转周期大于a的公转周期,则b的公转周期大于2t0,a公转的角速度比b的大,a公转的线速度比b的大,故B、C错误,D正确。12345678910