2011物理高考试题分项专题6 万有引力和天体运动

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1、2012最新命题题库大全2008-2011物理高考试题分项专题6万有引力和天体运动1.（2011全国）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比A．卫星动能增大，引力势能减小C．卫星动能减小，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大D．卫星动能减小，引力势能增大【答案】D【解析】卫星在不同的轨道做匀速圆周运动所需

2、要向心力由万有引力提供，，有r大，则T大，而得，三者中，“24小时轨道”轨道半径最小，v最大，动能最大，“72小时轨道”轨道半径最大，v最小，动能最小，在逐次变轨中，卫星动能减小，在逐渐远离地球过程中卫星克服地球引力做功，引力势能增大，故D正确。2．（2011福建）“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常数G，半径为R的球体体积公式V=πR3，则可估算月球的A.密度B.质量C.半径D.自转周期答案：A解析：此题考查万有

3、引力定律、牛顿第二定律、密度和卫星运行等知识点。“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行，其轨道半径可视为等于月球半径，由G=mR，月球质量M=；由于月球半径R未知，不能估算月球质量，选项BCD错误。也不能由题中信息得到月球半径和自转周期。由密度公式，ρ=M/V得月球密度ρ=，选项A正确。3．（2011北京）由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率可以不同答案：A解析：地球同步轨道卫星轨道必须在赤

4、道平面内，离地球高度相同的同一轨道上，角速度、线速度、周期一定，与卫星的质量无关。A正确，B、C、D错误。4.（2011广东）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是：A、卫星距地面的高度为B、卫星的运行速度小于第一宇宙速度C、卫星运行时受到的向心力大小为D、卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度答案：BD解析：卫星距地面的高度为，A错误。第一宇宙速度是最小的发射卫星的速度，卫星最大的环绕速度，B正确。同步卫星距地面有一定的高度h，受到的

5、向心力大小为，C错误。卫星运行的向心加速度为，地球表面的重力加速度为，D正确。5．（2011山东）甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是A.甲的周期大于乙的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在运行时能经过北极的正上方6．（2011江苏）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A．恒星的质量为B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为D．行星运动的加速度为【答案】A

6、CD【解析】本题考查天体运动。万有引力提供行星绕恒星做圆周运动的向心力，，又有即，以上两式联立知A项、Ｃ项、Ｄ项正确。7．（2011天津）质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的A．线速度B．角速度C．运行周期D．向心加速度【解析】万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，代入相关公式即可【答案】AC8．（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“

7、55Cancrie”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，“55Cancrie”与地球做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的A.轨道半径之比约为B.轨道半径之比约为2C.向心加速度之比约为2D.向心加速度之比约为答案：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质量的60倍。由万有引力提供向心力可知，所以,代入数据得到B正确，由加速度知道，加速度之比为，所以CD均错误。9.（2011重庆）某行星和地球绕太阳

8、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21图所示。该行星与地球的公转半径比为A．B.C．D.【答案】B.【解析】地球周期年，经过N年，地球比行星多转一圈，即多转，角速度之差为，所以，即，环绕周期公式为，所以，化简得10．（2011浙江）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