2021屆高三專題練習(xí)-天體運(yùn)動(dòng) 解析版 帶答案

1、2021屆高三專題訓(xùn)練專題五、天體運(yùn)動(dòng)一、選擇題（“皖豫聯(lián)盟體”2021屆高三第一次考試）2020年6月23日，北斗三號(hào)最后顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功定點(diǎn)于距離地球3.6萬千米的地球同步軌道。己知地球表面處的重力加速度大小g取9.8m/52，引力常量G=6.67X1（T“N-m2/kg2.地球半徑為R二6400km,根據(jù)上述條件可估算出北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星的（）質(zhì)量B.向心力C.動(dòng)能D.運(yùn)行速度答案I）命題透析本趙以北斗三號(hào)紐網(wǎng)衛(wèi)莖為怖氐考卷萬有引力定徉考圭考生旳推理能力和科學(xué)思線）思路點(diǎn)撥根據(jù)萬有引力定律方桂兩邊郁會(huì)有衛(wèi)星質(zhì)站不能計(jì)出衛(wèi)星質(zhì)域選項(xiàng)A錯(cuò)謀廠比1丁號(hào)絨后-籲全球組網(wǎng)衛(wèi)星應(yīng)未知，則

2、衛(wèi)星的向心力和動(dòng)能不時(shí)出龐項(xiàng)BX均錯(cuò)團(tuán)根據(jù)礎(chǔ)加朋外呼巧十糊衛(wèi)星的運(yùn)行速詔哄送項(xiàng)D止亂（2021屆河北衡水中學(xué)高三9月第一次聯(lián)合考試）2020年7月23日，我國(guó)首次發(fā)射火星探測(cè)器“天問一號(hào)”。地面上周期為2s的單擺經(jīng)常被稱為秒擺。假如某秒擺被“天問一號(hào)”探測(cè)器攜帶至火星表面后，周期變?yōu)?s,己知火星半徑約為地球半徑的二分之一，以下說法正確的是（）若秒擺在火星表面的擺角變小，則周期也會(huì)隨之變小地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9倍c.火星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的牛倍D.“天問一號(hào)”探測(cè)器剛發(fā)射離開地球表面時(shí)，此秒擺的周期大于2s【答案】BC（決勝新高考名校交流2021屆高三9月聯(lián)考卷）2020年6

3、月23H9時(shí)43分，我國(guó)“北斗三號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，全球組網(wǎng)完美收官。在“北斗三號(hào)”的30顆組網(wǎng)衛(wèi)星中，包含3顆地球靜止軌道衛(wèi)星，這類衛(wèi)星定點(diǎn)于赤道上空約3.6萬千米的高軌道上，還有3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（軌道平面與赤道面夾角為55,軌道髙度約3.6萬千米）,其余24顆均為中圓地球軌道衛(wèi)星，2019年就己全部完成發(fā)射，它們是“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)的主力衛(wèi)星，運(yùn)行在距離地面2萬多千米的軌道上，一刻不停地繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道周期約為12小時(shí)。關(guān)于同步衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星，下列說法正確的是（）同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度

4、大于7.9km/s質(zhì)量相等的同步衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星相比，同步衛(wèi)星的動(dòng)能更大質(zhì)量相等的同步衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星相比，同步衛(wèi)星的機(jī)械能更小【答案】A（2021屆安徽省六校教育研究會(huì)高三（上）第一次素質(zhì)測(cè)試）一石子位于地球赤道地面上的A點(diǎn)。設(shè)想如果地球?qū)λ囊ο?，那么?jīng)過數(shù)小時(shí)后，相對(duì)于A點(diǎn)來看（）石子原地不動(dòng)，對(duì)地面的壓力為零石子一直向東沿直線飛去石子向上并逐漸偏向東運(yùn)動(dòng)石子向上并逐漸偏向西運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】萬有引力突然消失，由于慣性小物體沿切線方向飛出，但地面上的A點(diǎn)仍向東作圓周運(yùn)動(dòng)，相對(duì)來講小物體向西運(yùn)動(dòng)，物體軌跡是直線（從地球上方俯視），而A點(diǎn)隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體在引力消

5、失瞬間就開始沿著A點(diǎn)的切線做運(yùn)動(dòng)了，這樣對(duì)于A來說小物體就會(huì)向上偏移，即物體向上并偏西方向飛去。故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。（河北省“五個(gè)一”名校聯(lián)2021屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)成功后會(huì)有5顆靜止軌道衛(wèi)星。己知地球赤道上的重力加速度大小為g.將地球視為半徑為&的球體.地球的自轉(zhuǎn)周期為7；.則地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的運(yùn)行半徑為D.gR仏2龍解析:A地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力由萬有引力的分力提供，BU：地球同步衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供.即GMin由得:（河北省邯鄲市2021屆高三上學(xué)期（9月）摸底考試）我國(guó)衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展迅速，尤其近兒年隨著北斗導(dǎo)航系

6、統(tǒng)的建立，衛(wèi)星發(fā)射更加頻繁.已知地球表面附近的重力加速度為g,地球的第一宇宙速度為I，,引力常量為G,某衛(wèi)星在距離地面高度為地球半徑的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于該衛(wèi)星的說法正確的是（）衛(wèi)星的周期為衛(wèi)星的線速度為4衛(wèi)星的加速度為2D衛(wèi)星的角速度為2丫3y屮如亦4卄GMmGMmmv解析：根據(jù)題意有：r2fg、RZ=R對(duì)于衛(wèi)星有:GMm(R+掰ma、GMm(R+mvGMmR+Q(R+*nt苓（R+A）、s=卑,聯(lián)立以上各式解得:手，字，丁曠字,故A正確.（2021屆河北省保定市高三高考物理摸底試卷）（多選）某半徑為R的星球上，兩極點(diǎn)處的重力加速度為g,是赤道上重力加速度的n倍，下列說法中正確的

7、是（）A.星球自轉(zhuǎn)周期為星球白轉(zhuǎn)周期為C.星球的第一宇宙速度=廊D.星球的第一宇宙速度【答案】AC【解析】【詳解】AB.在星球兩級(jí)處物體受到的重力等于其受到的萬有引力，有GMm在赤道上隨星球自轉(zhuǎn)的物體，萬有引力與星球表面支持力的合力提供其自轉(zhuǎn)的向心力,有解得IT轉(zhuǎn)周期故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.繞星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星，萬有引力提供向心力，有GMm_mv2RR與GMm聯(lián)立解得第一宇宙速度為故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ACo（2021屆河北省邯鄲市雞澤縣第一中學(xué)高三（上）第一次月考）火星的質(zhì)量約為地丄球質(zhì)量的憶，半徑約為地球半徑的亍，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）A0

8、.2B.0.4C.2.0D.2.5【答案】B【解析】【詳解】設(shè)物體質(zhì)量為m,則在火星表面有在地球表面有由題意知有m210處=丄R22故聯(lián)立以上公式可得乞座=丄上=0.4F2101故選B。（皖南八校2021屆第一次聯(lián)考）（多選）如圖所示，一顆衛(wèi)星發(fā)射后先在近地軌道1上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的速度大小為叫，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)變軌進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道2,運(yùn)動(dòng)到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)Q再變軌進(jìn)入圓軌道3做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在橢圓軌道上Q點(diǎn)的速度大小為叫,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,軌道1的半徑為R.橢圓軌道的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4R,則衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2做的功叱、從軌道2變軌到軌道3做的功吧分別為（）比=扌加（*_才）【答案】BRD、BC

9、設(shè)衛(wèi)星衣*軌邁上P點(diǎn)的連宜大小為3上Q點(diǎn)的連廈大小為J一由Gy?-majJ=則供=.3根鴛開普勒鞘二呵印譏RF3R令=3則W-yriwzi-ymz5一斗川9詒YA巧怡渓B珥1F確Hlrmv（亍YC頃正*D項(xiàng)館沃.（湖北省“荊、荊、襄、宜“四地七校聯(lián)盟2021屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考）假設(shè)未來某天，我國(guó)宇航員乘飛船到達(dá)火星，測(cè)得火星兩極的重力加速度是火星赤道重力加速度的k倍，已知火星的半徑為R,則火星同步衛(wèi)星軌道半徑為（）11（湖北省“荊、荊、襄、宜“四地七校聯(lián)盟2021屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考）（多選）2020年7月23日，中國(guó)“天問一號(hào)”探測(cè)器發(fā)射升空，成功進(jìn)入預(yù)定軌道，開啟了火星探測(cè)之旅，邁出了我

10、國(guó)自主開展行星探測(cè)的第一步。如圖所示，“天問一號(hào)”被火星的橢是捕獲之后，需要在近火星點(diǎn)P變速，進(jìn)入環(huán)繞火星圓軌道。則關(guān)于天問一號(hào)”，下列說法中正確的（）由軌道1進(jìn)入軌道II需要在P點(diǎn)加速在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度在軌道1上運(yùn)行周期大于在軌道II上運(yùn)行周期在軌道1上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于在軌道II上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能【答案】CD（江淮十校2021屆高三第一次聯(lián)考）2020年3月9日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗導(dǎo)航工程實(shí)現(xiàn)2020年“開門紅”。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地球同步靜止軌道衛(wèi)星、與同步靜止軌道衛(wèi)星具有相同周期的地球同步傾斜軌道衛(wèi)星，

11、以及比它們軌道低一些的中軌道衛(wèi)星組成。它們均為圓軌道衛(wèi)星，軌道分布情況如圖所示，則（）地球同步傾斜軌道衛(wèi)星可相對(duì)靜止在合肥正上空地球同步傾斜軌道衛(wèi)星的軌道高度與同步靜止軌道衛(wèi)星的軌道高度相同所有同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的加速度大于中軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的加速度質(zhì)量相等的中軌道衛(wèi)星與同步軌道衛(wèi)星相比運(yùn)動(dòng)速率大，則中軌道衛(wèi)星所具有的機(jī)械能較大【答案】B（2021屆皖江聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考）2020年5月7日，出現(xiàn)超級(jí)月亮景觀，從科學(xué)定義而言，叫做近地點(diǎn)滿月更為準(zhǔn)確。當(dāng)滿月從地平線升起時(shí)，我們看到的月亮似乎比它升到近地點(diǎn)天頂時(shí)更大、更明亮。如圖所示，月球的繞地運(yùn)動(dòng)軌道實(shí)際上是一個(gè)偏心率很小的橢圓，則（）A.月

12、球運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度最大且大于地球第一宇宙速度月球運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)的加速度最小月球由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程，月球的機(jī)械能減小月球的半長(zhǎng)軸大于同步衛(wèi)星的軌道半徑【答案】D【解析】由開普勒第二定律，月球運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)的速度最大，根據(jù)萬有引力提供月球運(yùn)動(dòng)的向心力，即緲=加丄，可得陋,月球遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度小于地球的第一宇宙rrvr速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依牛頓第二定律和萬有引力定律，月球運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)所受引力最大，加速度最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；月球繞地球運(yùn)動(dòng)過程僅受地球的萬有引力，機(jī)械能守恒,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律有其=肇，月球公轉(zhuǎn)周期大于地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)T：&周期，月球的半長(zhǎng)軸大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，選

13、項(xiàng)D正確。（2021屆皖江聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考）多選2020年8月6日，長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，將清華科學(xué)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。目前,在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星，如第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星為地球靜止軌道衛(wèi)星距地面高度約為36000km,碳衛(wèi)星（全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星）距地面高度約為700km,量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星距地面高度約為500kmc若它們均可視為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的加速度大于碳衛(wèi)星的加速度第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大于碳衛(wèi)星的線速度量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的周期小于第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的周期第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的角速度小于碳衛(wèi)星的角速度【

14、答案】ACD【解析】根據(jù)7J有引力提供飛行器的向心力，紳“滋，。二啤，量子科學(xué)衛(wèi)星的加r廣速度大于碳衛(wèi)星的加速度，選項(xiàng)A正確；根據(jù)響=吟、，=抨,第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度小于碳衛(wèi)星的線速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)響“暮，7=1,量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的周期小于第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)C正確；根據(jù)第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的角速度小于碳衛(wèi)星的角速度，選項(xiàng)D（2021北京市人大附中高三上學(xué)期開學(xué)考試）為簡(jiǎn)單計(jì)，把地一月系統(tǒng)看成地球靜止不動(dòng)而月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，虛線為月球軌道。在地月連線上存在一些所謂“拉格朗日點(diǎn)”特殊點(diǎn)。在這些點(diǎn)，質(zhì)量極小的物體（如人造衛(wèi)星）僅在地球和月球引力共同作用下可

15、以始終和地球、月球在同一條線上，則圖中四個(gè)點(diǎn)不可能是“拉格朗日點(diǎn)”的是（）A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)【答案】B【解析】B點(diǎn)處的物體受到地球與月球的萬有引力的方向相同，而B到地球的之間小于月球到地球的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力可知，B處物體的向心加速度要大于月球的向心加速度，不能與月球具有相等的角速度，所以也不是拉格朗日點(diǎn)，同理分析，A、C、D可能是拉格朗日點(diǎn)”,故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。二、計(jì)算題（2021屆皖江聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考）2020年8月2日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器順利完成第一次軌道中途修正，繼續(xù)飛向火星，各系統(tǒng)狀態(tài)良好。若在“天問一號(hào)”火星探測(cè)器著陸的最后

16、階段，著陸器降落到火星表面后，需經(jīng)過多次彈跳才能停下來。假設(shè)著陸器第一次落到火星表面被彈起后，到達(dá)最高點(diǎn)的高度為力，此時(shí)它的速度方向是水平的，速度大小為。已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為尸，周期為火星可視為半徑為R的均勻球體，不計(jì)火星表面的大氣阻力。求：（1）火星表面的重力加速度g;（2）著陸器第二次落到火星表面時(shí)速度的大小。（1）在火星表面有G-=mg（2分）TOC o 1-5 h z對(duì)該衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力定律有G=屛糾二（2分）廣T）聯(lián)立解得火星表面的重力加速度g=（2分）（2分）/A（2）著陸器第二次落到火星表面時(shí)，有V；=2gh,v=+v；聯(lián)立解得、，十+書L（2分）（安徽省毫州市渦

17、陽縣育萃高級(jí)中學(xué)2021屆高三上學(xué)期10月月考）早在2015年，開普勒航天器發(fā)現(xiàn)了一顆“超級(jí)地球K2-18b”，它的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的8倍。假設(shè)未來我們能夠登上這顆星球，并在它上面舉行運(yùn)動(dòng)會(huì)。在運(yùn)動(dòng)會(huì)上，一個(gè)運(yùn)動(dòng)員將一鉛球以12/77/5的速度水平擲出，擲出點(diǎn)與水平地面的高度差，不計(jì)一切阻力。己知地球表面的重力加速度g=10?/F。若鉛球落到水平地面時(shí)的速度與水平地面的夾角45,求：（1）“超級(jí)地球K2-18b”表面重力加速度是地球表面重力加速度的兒倍?（2）“超級(jí)地球K2-18b”半徑是地球半徑的兒倍？解析:如=12m/設(shè)“趙級(jí)地球&2-18片表面重力加速度劉/,鉛球從拋出到落地所需時(shí)間為切

18、因?yàn)殂U球落到水平地面時(shí)的速度與水平地面的夾角為a=45“，則此時(shí)：tana=?且：h=汽聯(lián)立解得：t=0.3$,g=40m/,貝|：=4,如2g則“超級(jí)地球K2-1助”表面重力加速度是地球表面重力加速度的4倍設(shè)地球質(zhì)量為半徑為幾則“超級(jí)地球K2-1M”的質(zhì)量為8M,半徑為用；在地球表面根據(jù)物體受到的萬有弓I力與重力大小相等，則：空繆二mg；當(dāng)該物體在“超級(jí)R2地球Q-18片表面時(shí)，同理：空笄=機(jī)/聯(lián)立解得：=72,則“趙級(jí)地球RxK2-18b”半徑是地球半徑的Q倍【答案】(1)4,V2(皖南八校2021屆第一次聯(lián)考)2020年7月23日，“天問一號(hào)”火星探測(cè)器在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，開啟了我國(guó)火星探測(cè)的序幕，未來，字航