高考物理一輪復(fù)習(xí)-章節(jié)訓(xùn)練-天體運(yùn)動(dòng)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載20XX年高考一輪復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之天體運(yùn)動(dòng)1牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理，建立了萬(wàn)有引力定律在創(chuàng)建萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中，下列哪些工作不是由牛頓完成的()A接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想B根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實(shí)，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即 Fm的結(jié)論C根據(jù) Fm和牛頓第三定律，分析了地、月間的引力關(guān)系，進(jìn)而得出Fm1、 m2D根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小22013·會(huì)昌中學(xué)月考據(jù)報(bào)道，北京時(shí)間20XX 年 5 月 5 日夜晚，天空中出現(xiàn)“超級(jí)月亮”，這是20XX年的最大滿月

2、實(shí)際上，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓，地球在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上根據(jù)天文學(xué)家觀測(cè)，此時(shí)月球距離地球最近，約35.7 萬(wàn)公里，與平均距離的比值約為 3740. 有傳言稱由于月亮對(duì)地球的引力增大，“超級(jí)月亮”會(huì)引起嚴(yán)重的地震、火山或者其他自然災(zāi)害由以上信息和學(xué)過(guò)的知識(shí)，以下說(shuō)法中正確的有()A“超級(jí)月亮”對(duì)地球上的物體引力要比平均距離時(shí)大15%左右B此時(shí)月球達(dá)到最大速度C如果要使月球以此時(shí)到地球的距離開始繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，需要使月球適當(dāng)加速D若宇航員在繞月運(yùn)行的“天宮一號(hào)”太空艙無(wú)初速釋放小球，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)3把地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平均半徑約為1.5 ×10 8 km

3、，已知萬(wàn)有引力常量 G6.67 ×10 11 N· m2/kg2，則可估算出太陽(yáng)的質(zhì)量大約是()A2×10 30kgB2×10 31 kgC3× 1030 kg D 3× 1031 kg4代號(hào)“ 581 c”的行星距離地球約 190 萬(wàn)億公里，正圍繞一顆體積比太陽(yáng)小、溫度比太陽(yáng)低的紅矮星運(yùn)行現(xiàn)已測(cè)出它的質(zhì)量約是地球的5 倍，其直徑約為地球的1.5 倍則該行星表面重力加速度與地球表面重力加速度之比約為()A11 B 21C31 D 41技能強(qiáng)化5一物體靜置在平均密度為 的球形天體表面的赤道上已知萬(wàn)有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天

4、體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為()4 131A. 3G 2 B.4 G 2 13 1C. G 2 D.G 26如圖 K11 1 所示，天文學(xué)家觀測(cè)到某行星和地球在同一軌道平面內(nèi)繞太陽(yáng)做同向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且行星的軌道半徑比地球的軌道半徑小，已知地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T. 地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫做地球?qū)υ撔行堑挠^察視角( 簡(jiǎn)稱視角 ) 已知該行星的最大視角為 ，當(dāng)行星處于最大視角處時(shí)，是地球上的天文愛好者觀察該行星的最佳學(xué)習(xí)必備歡迎下載時(shí)期則此時(shí)行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 () 行與地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 地 的比值 行 地圖 K11 1A. tan 3 B. cos3 1

5、1C.sin 3 D.tan 37在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道已知太陽(yáng)質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7 ×10 7 倍，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行軌道半徑的400 倍關(guān)于太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說(shuō)法正確的是()A太陽(yáng)引力遠(yuǎn)小于月球引力B太陽(yáng)引力與月球引力相差不大C月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等D月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異82012·淮北模擬假設(shè)太陽(yáng)系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來(lái)的一半，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列物理量變化正確的是()A地球的向心力變?yōu)榭s小

6、前的一半1B地球的向心力變?yōu)榭s小前的16C地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的2 倍D地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半9宇航員在地球和某星球表面做了兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：在該星球和地球上以同樣的高度和初速度平拋同一物體，發(fā)現(xiàn)其水平射程是地球上的4 倍實(shí)驗(yàn)二：飛船繞該星球表面的運(yùn)行周期是它繞地球表面運(yùn)行周期的2 倍則該星球與地球的質(zhì)量之比和半徑之比分別是()1111A. 256和 4 B.256和81111C. 和D.16和6448102012·麗江模擬土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”，組成環(huán)的顆粒是大小不等，線度從 1 m到 10 m 的巖石、塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3 &

7、#215;10 4 km 延伸到1.4 ×10 5 km. 已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14 h ，引力常量為 6.67 ×10 11N· m2/kg 2，則土星的質(zhì)量約為 ( 估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用)()A9.0 × 1016 kg B 6.4 × 1017 kgC9.0 × 1025 kg D 6.4 × 1026 kg112012·茂名模擬我國(guó)已啟動(dòng)“嫦娥工程”，“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”已成功發(fā)射，“嫦娥三號(hào)”亦有望在20XX 年落月探測(cè)90 天，并已給落月點(diǎn)起了一個(gè)富有詩(shī)意的名字“

8、廣寒宮”(1) 若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T，月球?qū)W習(xí)必備歡迎下載繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(2) 若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度經(jīng)過(guò)時(shí)間t ，小球落回拋出點(diǎn)已知月球半徑為r 月，引力常量為r ；v0 豎直向上拋出一個(gè)小球，G，請(qǐng)求出月球的質(zhì)量M月挑戰(zhàn)自我122012·淮安調(diào)研劍橋大學(xué)研究生貝爾偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的射電源，它每隔1.337 s發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)貝爾和她的導(dǎo)師曾認(rèn)為他們和外星文明接上了頭后來(lái)大家認(rèn)識(shí)到事情沒有這么浪漫，這類天體被定名為“脈沖星”“脈沖星”的特點(diǎn)是脈沖周期短，且

9、周期高度穩(wěn)定這意味著脈沖星一定進(jìn)行著準(zhǔn)確的周期運(yùn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)就是一種很準(zhǔn)確的周期運(yùn)動(dòng)(1)已知蟹狀星云的中心星PS0531 是一顆脈沖星，其周期為0.331 s PS0531 的脈沖現(xiàn)象來(lái)自于自轉(zhuǎn)設(shè)阻止該星離心瓦解的力是萬(wàn)有引力，估計(jì)PS0531 的最小密度 ( 萬(wàn)有引力常量 G6.67 ×10 11 N ·m2/kg 2)(2)如果 PS0531 的質(zhì)量等于太陽(yáng)質(zhì)量， 該星的可能半徑最大是多少？( 太陽(yáng)質(zhì)量是 M 1030kg)(3)求出脈沖星 PS0531 表面附近可能的最大環(huán)繞速度學(xué)習(xí)必備歡迎下載課時(shí)作業(yè) ( 十一 )1D 解析由物理學(xué)史可知， 選項(xiàng) A、B、C 正確；比

10、例常數(shù) G是萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)100多年以后，英國(guó)人卡文迪許利用扭秤測(cè)出的，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤1F12402Fr 22AB 解析根據(jù)萬(wàn)有引力定律知Fr 2，有 F2r 12 3721.17 ，F(xiàn)2 0.17，選項(xiàng) A正確；根據(jù)開普勒第二定律，月球在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)的速度最大，選項(xiàng)B 正確；月2球在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，萬(wàn)有引力大于向心力，即Mm mvG 2，要使月球以此時(shí)到地rrMm mv 2球的距離開始繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，需滿足Gr 2 r，即需將月球運(yùn)行速度減小為v，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；無(wú)初速釋放的小球受到的萬(wàn)有引力提供其隨太空艙運(yùn)動(dòng)的向心力，小球仍做圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) D錯(cuò)誤3A 解析根據(jù)題意：

11、地球軌道半徑r 1.5×10 8km，由地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周為3657Mm224 r32天可得周期 T3.2 ×10s萬(wàn)有引力提供向心力，即 G2 mTr ，故太陽(yáng)質(zhì)量 M2rGT30選項(xiàng) A 正確2× 10 kg.M5M地4B 解析由星球表面重力加速度公式g GR2可知， gG· （ 1.5R地 ） 2 2g地，故選B.Mm5D解析在星球表面， 壓力為零， 萬(wàn)有引力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有 GR24 2M43T3m 2 R，且 ， V，聯(lián)立以上各式得，D正確TV3 R G6C 解析當(dāng)行星處于最大視角處時(shí)，地球和行星的連線與行星和太陽(yáng)的連線垂直，r

12、行Mm 行31三個(gè)星球的連線構(gòu)成直角三角形， 有 sin 2，得r 地，根據(jù) G2 m r 地3 3r 地rr 行sin選項(xiàng) C正確7D 解析設(shè)地球上海水質(zhì)量為m，該海水既受太陽(yáng)吸引，也受月球吸引由萬(wàn)有引mM月力定律得 G 2 r 月mM日 F月，G 2 r 日FM r271月 F日日×400 170 倍， A、 B 錯(cuò)；又月球軌日，則 F月 M月r日 2.7 ×1022道半徑較小， 月球與不同地區(qū)的海水距離差別明顯，故對(duì)不同區(qū)域海水引力大小有差異，C 錯(cuò)，D 對(duì)8 B解析密度不變，天體直徑縮小到原來(lái)的一半，質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的1，根據(jù)萬(wàn)有引8M mMmG×8×

13、;81GMm FMm力定律 F G 2 知向心力變?yōu)?F·2，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤，選項(xiàng)B 正確，由 G2rr216r16r24 23r3mr·r2 T，選項(xiàng) C、 D 錯(cuò)誤2得 T 2，則 T 2G×M/8TGM學(xué)習(xí)必備歡迎下載122hs星4g19A 解析h 2gt、 s vt得 s v星由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律g ，已知 s地 1，則 g地 16；2 22星星 星2 2星R211Mm M在地球表面附近有 mg mR，解得 RgTg TT2，即2 1 ；由 mgG 2 得4地地 地164R地Rg TM211 21星 星g R2 .地 地164256g R10 D 解析Mm2 2

14、4 2r 326kg,選項(xiàng) D正確由 G2 mTr 解得 M26.4 ×10rGT3222v02gR Tr 月11 (1)4 2(2)Gt 解析(1)根據(jù)萬(wàn)有引力定律和向心力公式有：月2 2M MG r 2 M月Tr質(zhì)量為 m的物體在地球表面時(shí)：Mmmg GR23 gR2T2解得： r 4 2 .(2) 設(shè)月球表面處的重力加速度為g 月，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：g月 tv0 2質(zhì)量為 m的物體在月球表面時(shí)有：M月mmg 月 Gr2月2解得： M2v0 r 月 Gt .月12(1)1.3×10 12 kg/m 3(2)5.7×10 2 km(3)1.1×10 4 km/s解析(1)脈沖星的脈沖周期即為自轉(zhuǎn)周期，脈沖星高速自轉(zhuǎn)但不瓦解的臨界條件是：該星球表面的質(zhì)量為m的物塊所受星體的萬(wàn)有引力恰等于向心力有Mm2 2G 2 mTRRM43又 V， V 3 R故脈沖星的最小密度為33×3.143123 GT26.67 ×10 11