1、1一、选择题1 【2017广西省桂林市第十八中学高三第二次月考】关于人造卫星和宇宙飞船，下列说法正确的是（ ）A如果知道人造卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球质量B两颗人造卫星，不管它们的质量、形状差别有多大，只要它们的运行速度相等，它们的周期就相等C原来在同一轨道上沿同一方向运转的人造卫星一前一后，若要后一个卫星追上前一个卫星并发生碰撞，只要将后面一个卫星速率增大一些即可D一艘绕地球运转的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受到的万有引力减小，飞船将做离心运动偏离原轨道【答案】AB2.【2017广西省桂林市桂林中学高三 10 月月考】关于行
2、星运动的规律，下列说法符合史实的是A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律【答案】B【解析】 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项 A 错误，B 正确； 开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，找出了行星按照这些规律运动的原因，选项 CD 错误；故选 B.4.【2017贵州省凯里市第一中学高三上学期第四次模拟】研究表明，地球自转在逐渐变慢，3 亿年前地球自转的周期约为
3、22 小时假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A线速度变小 B角速度变大C向心加速度变小 D距地面的高度变大2【答案】ACD6.【2017黑龙江省哈师大附中高三上学期第二次月考】有 a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动， b 处于地面附近近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有 ( )Aa 的向心加速度等于重力加速度 gBc 在 4 h 内转过的圆心角是 6Cb 在相同时间内转过的弧长最长Dd 的运动周期有可能是 20 h【答案】C7.【2017黑龙江省哈师大附中高
4、三上学期第二次月考】我国于 2013 年 12 月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面 H 处的环月轨道 I 上做匀速圆周运动，其运行的周期为 T ；随后嫦娥三号在该轨道上 A 点采取措施，降至近月点高度为 h 的椭圆轨道 II 上，如图所示若 以 R 表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响则下述判断正确 的是（ ）A月球的质量为 324RGTB月球的第一宇宙速度为3hC“嫦娥三号”在环月轨道 I 上需加速才能降至椭圆轨道 II3D“嫦娥三号”在图中椭圆轨道 II 上的周期为 328RHhT【答案】AD【解析】根据万有引力提供向心力 224MmGTR，得月球的质量为 324RHM
5、GT，故A 正确；根据万有引力提供向心力 2v，得月球的第一宇宙速度为3324HRGMvTRT，故 B 错误；“嫦娥三号”在环月轨道 I 上在 A 点减速做近心运动才能降至椭圆轨道 II，故 C 错误根据开普勒第三定律32rkT，所以 3322() RHhT，得“嫦娥三号”在图中椭圆轨道 II 上的周期为 38RHhT，故 D 正 确10.【2017黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三 9 月月考】宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说
6、法正确的是（ ）A.双星相互间的万有引力不变 B.双星做圆周运动的角速度均增大C.双星做圆周运动的周期均变大 D.双星做圆周运动的半径均增大【答案】CD11.【2017黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三 9 月月考】 如图“嫦娥二号”卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入半径为 100 km、周期为 118 min 的工作轨道，开始对月球进行探测，则下列说法正确的是（ ）A卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小B卫星在轨道上经过 P 点的速度比在轨道 上经过 P 点时大4C卫星在轨道上运动的周期比在轨道 上短 D卫星在轨道上的机械能比在轨道 上小【答案】AC12.【2 01
7、7黑龙江省牡丹江市第一中学高三 10 月月考】某卫星在半径为 r 的轨道 1 上做圆周运动，动能为Ek，变轨到轨道 2 上后，动能比在轨道 1 上减小了 E，在轨道 2 上也做圆周运动，则轨道 2 的半径为（ ）ZXXKA. kr B. kEr C. kr D. kEr【答案】A【解析】对任一卫星，根据万有引力等于向心力，得：22MmvGr，解得： GMvr 卫星动能的表达式为： 21kEmvr ；则得： kE， 2kEm联立解得： krr，故 A 正确故选 A.13.【2017黑龙江省双鸭山市第一中学高三 9 月月考】我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星 500”的实验活动。假设王跃
8、登陆火星后，测得火星半径是地球半径的 21，质量是地球质量的 91。已知地球表面的重力加速度是 g，地球的半径为 R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是 h，忽略自转的影响，下列说法正确的是( )来源:学.科.网A火星的密度为 G32B火星表面的重力加速度是 9gC火星的第一宇宙速 度与地球的第一宇宙速度之比为 325D王跃以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是 49h【答案】AD14.【2017 湖南省衡阳市第八中学高三上学期第二次月考】经 长 期 观 测 ， 人 们 在 宇 宙 中 已 经 发 现 了 “双 星 系统 ” “双 星 系 统 ”由 两 颗 相 距 较 近
9、 的 恒 星 组 成 ， 每 个 恒 星 的 线 度 远 小 于 两 个 星 体 之 间 的 距 离 ， 而 且 双 星 系 统一 般 远 离 其 他 天 体 。 如 图 所 示 ， 两 颗 星 球 组 成 的 双 星 ， 在 相 互 之 间 的 万 有 引 力 作 用 下 ， 绕 连 线 上 的 O 点做 周 期 相 同 的 匀 速 圆 周 运 动 现 测 得 两 颗 星 之 间 的 距 离 为 L， 质 量 之 比 为 m1： m2=2： 3， 下 列 说 法 中 正确 的 是来源:Zxxk.ComAm 1、m 2 做圆周运动的线速度之比为 3:2Bm 1、m 2 做圆周运动的角速度之比为
10、 3:2Cm 1 做圆周运动的半径为 2L/5Dm 2 做圆周运动的半径为 2L/5【答案】AD15.【2017湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】a、b、c、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中 a、c 的轨道相交于 P，b、d 均为同步卫星，b、c 轨道在同一平面上，某时刻四颗卫星的运行方向以及位置如图所示，下列说法中正6确的是Aa、c 的加速度大小相等，且小于 b 的加速度Ba、 c 的线 速度大小相等，且大于第一宇宙速度Cb、d 的角速度大小相等，且小于 a 的角速度Da、c 存在在 P 点相撞的危险【答案】C考点：考查了万有引力定律的应用16.【2017湖南
11、省衡阳市第八中学高三实验班第一次质检】为了探测X星球，载着登陆舱的探测 飞船在以该星球中心为圆心，半径为r 1 的圆轨道上运动，周期为T 1总质量为m 1随后登陆舱脱离飞船 ，变轨到离星球更近的半径为r 2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m 2 则 AX星球的质量为2314rMGBX星球表面的重力加速度为21xrgTC登陆舱在r 1 与r 2 轨道上运动时的速度大小之比为1221vmrD登陆舱在半径为r 2 轨道上做圆周运动的周期为321Tr【答案】AD【解析】研究飞船绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出等式：21124MmGrrT，解得：2314rMGT，故 A 正确根据圆周
12、运动知识，214raT只能表示在半径为 r1 的圆轨道上的向心加速度，而不等于 X 星球表面的重力加速度， B 错误研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向力，列出7212MmvGr得出： GMr，所以登舱 r1 与 r2 轨道上运行的速度大小比为 12vr，故 C 错误根据开普勒行星运动定律可知32kT，则312rT，即3221r，选项 D 正确；故选 AD.17.【2017江苏省启东中学高三上学期第一次月考】一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、B 是卫星运动的远地点和近地点下列说法中正确的是（ ）A卫星在 A 点的角速度大于 B 点的角速度B卫星在 A 点的加速度小于 B 点的加速
13、度C卫星由 A 运动到 B 过程中动能减小，势能增加D卫星由 A 运动到 B 过程中引力做正功，机械能增大【答案】B18.【2017江苏省启东中学高三上学期第一次月考】一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为 T=1.5 小时，某时刻卫星经过赤道上 A 城市上空，已知：地球自转周期 T0 （24 小时） 、卫星绕地球轨道半径 r 和万有引力常量为 G，根据上述条件（ ）A可以计算地球的质量B可以计算地球半 径C可以 计算地球表面重力加速度D可以断定，再经过 24 小时卫星第二次到达 A 城市上空【答案】AD19.【2017江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】我国的“天链一
14、号”卫星是地球同步卫星，可为中低轨道卫星提供数据通讯，如图为“天链一号”卫星 a、赤道平面内的低轨道卫星 b、地球的位置关系示意图，O 为地心，地球相对卫星 、ab的张角分别为 1和 2（ 图中未标出） ，卫星 a 的轨道半径是 b 的 4 倍，已BA8知卫星 、ab绕地球同向运行，卫星 a 的周期为 T，在运行过程中由于地球的遮挡，卫星 b 会进入卫星 a 通讯的盲区，卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略，下列分析正确的是（ ）A卫星 、 的速度之比为 2:1B卫星 b 的周期为 8TC卫星 b 每次在盲区运行的时间 124TD卫星 b 每次在盲区运行的时间 126【答案】BC
15、22.【2017山东省寿光现代中学高三 10 月月考】我国自主研发的“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，其中有 5 颗地球同步卫星，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，如图所，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则（ ）A该卫星的发射速度必定大于 1.2/kmsB卫星在同步轨道上的运行速度小于 7.9/C在轨 道上，卫星在 P 点的动能小于在 Q 点的动能D在轨道上的运行周期大于在轨道 上的运行周期【答案】BD923.【2017山东省潍坊中学高三上学期第一次月考】已知地球半径为 R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a；地球同步卫星作匀速圆周运动
16、的轨道半径为 r，向心加速度为 0a，引力常量为 G，以下结论正确的是A地球质量20rMGB地球质量2aRC向心加速度之比20rD向心加速度之比 0aR【答案】A【解析】地球赤道上的物体随地球自转时有： 2MmGgaR，解得： 2gaRMG，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有： 02r，解得：20r，A 正确 B 错误；地球赤道上的物体与同步卫星的角速度相等，根据 a知，20 aR，CD 错误26.【2017河南省洛阳市高三期中考试】2013 年 12 月 14 日嫦娥三号探测器成功软着陆于月球雨海西北部，假设嫦娥三号先沿距月球表面高度为 3R 的圆形轨道 I 运动，
17、到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道 II，到达轨道的近月点 B 时再次点火进人月球近月轨道 III 绕月球做圆 周运动，如图所示。已知月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g。则嫦娥三号A在轨道 I 上运行的角速度为 64gRB在轨道 II 上运行的周期大于在轨道 I 上运动的周期C在轨道 II 上经过 A 点时的加速度小于在轨道 I 经过 A 点时的加速度D在轨道 I 上经过 A 点时的速度小于在轨道经过 B 点 10【答案】AD30.【2017吉林省长春市高三质量检测】2016 年 2 月 11 日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦 100年前的预测,弥补了爱因斯坦广义相
18、对论中最后一块缺失的“拼图”.双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由 a、b 两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下作匀速圆周运动,测得a 星的周期为 T,a、b 两颗星的距离为 l、a、b 两颗星的轨道半径之差为r，(a 星的轨道半径大于 b 星的), 则( )A、b 星的周期 为1rTB.a 星的线速度大小为(1)rTC、a、 b 两颗星的半径之比为 r D、a、b 两颗星的质量之比为 r【答案 】B【解析】a、b 两颗星体是围绕同一点绕行的双星系统，故周期 T 相同，选项 A 错误。由 abr，rl得 2alr， blr。所以 ablr,选项 C 错
19、误；a 星体的线速度 2()lrvT,选项 B 正确；由 2abm，得 abmlr，选项 D 错误；故选 B.31.【2017河南省开封市高三上学期定位考试】随着我国探月三步走计划的实现,将来有一天你会成功登上月球。如果你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球,由下列已知条件能求出你对小铁球所做功的是( )A.卫星绕月球运动的周期 T 和轨道半径 r 及小铁球的质量B.卫星绕月球运动的线速度 v 和轨道半径 r 及小铁球上抛的最大高度C.卫星绕月球运动的角速度 和轨道半径 r 及月球的半径、小铁球的质量和上抛的最大高度D.卫星绕月球运动的角速度 和轨道半径 r 及月球的质量和上抛的最大高度【答案】C
