1、高频考点强化卷(四)天体运动 (时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)1(2014武威模拟)2013年6月20日上午10点“神舟十号”航天员首次面向中小学生开展太空授课和天地互动交流等科普教育活动，这是一大亮点“神舟十号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列叙述不正确的是()A指令长聂海胜做了一个“太空打坐”，是因为他不受力B悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形C航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼D盛满水的敞口瓶，底部开一小孔，水不会喷出【解析】在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，万有引力充当向心力，飞船及航天员都处于完全失重状态，聂海胜做太空打
2、坐时同样受万有引力作用，处于完全失重状态，所以A错误；由于液体表面张力的作用，处于完全失重状态下的液体将以圆球形状态存在，所以B正确；完全失重状态下并不影响弹簧的弹力规律，所以拉力器可以用来锻炼体能，所以C正确；因为敞口瓶中的水也处于完全失重状态，即水对瓶底部没有压强，所以水不会喷出，故D正确【答案】A2为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期T.则太阳的质量为()A.B.C. D.【解析】 地球表面质量为m的物体万有引力等于重力，即Gmg，对地球绕太阳做匀速圆周运动有Gm.解得M，D正
3、确【答案】D3(2015温州质检)经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间已知“神舟星”平均每天绕太阳运行1.74109 m，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行1.45109 m假设两行星都绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较()A“神舟星”的轨道半径大B“神舟星”的加速度大C“杨利伟星”的公转周期小D“杨利伟星”的公转角速度大【解析】由万有引力定律有：Gmmam()2rm2r，得运行速度v，加速度aG，公转周期T2，公转角速度，由题设知“神舟星”的运行速度比“杨利伟星”的运行速度大，“神舟星”的轨道半径比“杨利伟星”的轨道半径小，则“神舟星”的加速度比“杨
4、利伟星”的加速度大，“神舟星”的公转周期比“杨利伟星”的公转周期小，“神舟星”的公转角速度比“杨利伟星”的公转角速度大，故选项A、C、D错误，B正确【答案】B4卫星甲绕质量为M1的行星以r1为半径做圆周运动，卫星乙绕质量为M2的行星以r2为半径做圆周运动若不考虑某行星对另一行星的卫星的影响，用T1、T2和v1、v2分别表示卫星甲、乙的周期和线速度大小，则下列关系正确的是()A. B.C. D.【解析】行星与卫星间的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，对卫星甲：有Gm1m1r1；对卫星乙：Gm2m2r2.整理得，选项D正确【答案】D5如图1所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行
5、，进入绕土星飞行的轨道若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 图1周飞行时间为t，已知万有引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度的表达式正确的是()AM，BM，CM，DM，【解析】设“卡西尼”号的质量为m，“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，Gm(Rh)()2，其中T，解得M.又土星体积VR3所以，D正确【答案】D6宇航员乘坐的宇宙飞船正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致下列说法中正确的是()A飞船运行的加速度a1与同步卫星运行的加
6、速度a2的关系为a1100a2B飞船运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C站在地球赤道上的人观察到飞船向东运动D在飞船上工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止【解析】设地球半径为R，根据Gma得()(10)2100，所以a1|E机|，故选项D错误【答案】AC12(2015泉州质检)如图3所示，“嫦娥三号”从环月圆轨道上的P点实施变轨进入椭圆轨道，再由近月点Q开始进行动力下降，最后于2013年12月14日成功落月下列说法正确的是() 图3A其轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期B沿轨道运行至P点时，需制动减速才能进入轨道C沿轨道运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D沿轨道运动时，由P点到Q点的
7、过程中万有引力对其做正功【解析】由图中几何关系可知：圆轨道的半径R大于椭圆轨道的半长轴r，根据开普勒第三定律可知：，则TT，选项A错误；“嫦娥三号”从圆轨道到椭圆轨道需要变轨做向心运动，变轨需要改变速度，而在该点处受到的万有引力不变，故需要减速，选项B正确；因Q点离月球较近，“嫦娥三号”受到月球的引力较大，根据牛顿第二定律，可知：其在P点的加速度小于在Q点的加速度，选项C错误；沿椭圆轨道运行时，“嫦娥三号”在Q点的速度大于在P点的速度，故从P点到Q点过程中万有引力做正功，选项D正确【答案】BD13宇宙中的有些恒星可组成双星系统它们之间的万有引力比其他恒星对它们的万有引力大得多，因此在研究双星的
8、运动时，可以忽略其他星球对它们的作用已知S1和S2构成一个双星，它们在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动S1的质量是S2质量的k倍(k1)，下列判断正确的是()AS1、S2的角速度之比为1kBS1、S2的线速度之比为1kCS1、S2的加速度之比为1kDS1、S2所受的向心力大小之比为k1【解析】双星系统有彼此之间的万有引力提供各自圆周运动的向心力，二者总保持在一条直线即直径上，得到二者角速度之比为11，A错；二者的向心力是相互作用力，因此向心力之比为11，D错；根据万有引力提供向心力有m1R12m2R22m1a1m2a2，k，即a1a21k，C对；根据vR知1k，B对
9、【答案】BC14(2014合肥模拟)“北斗”系统中两颗工作卫星1和2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上的A、B两位置，如图4所示已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作 图4用力以下判断中正确的是()A这两颗卫星的向心加速度大小为agB这两颗卫星的角速度大小为RC卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为tD如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，即：Gma，由万有引力与重力关系，Gmg，解两式得：ag，A项对；由a2r，将上式代入得：，B项错；卫星1由位置A运动到位置B
10、所需时间为卫星周期的，由T，t，C项正确；卫星1加速后做离心运动，进入高轨道运动，不能追上卫星2，D项错【答案】AC15宇宙飞船绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图5所示已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0.太阳光可看作平行光，不考虑地球 图5公转的影响，宇航员在A点测出地球的张角为，下列说法中正确的是()A飞船的高度为B飞船的线速度为C飞船的周期为2D飞船每次“日全食”过程的时间为【解析】飞船绕行有：v，T2.应用几何关系在OEA中有sin，飞船高度为hrR.式代入式，解得hR(1)，故选项A错误；解得v，故选项B正确；解得T2，选项C正确；每次“日全食”时间t为绕行BAC时间由ODBOEA知，又有，解得综合圆周运动规律有：2t,2T，解得t，解式得tT，故选项D错误【答案】BC