高一物理天体运动试题

高一物理天体运动试题

1. 开普勒第三定律写成公式为： =k；k是与太阳质量M有关的恒量，k与M的关系式为k=____________。

【答案】，

【解析】开普勒第三定律，公式，a=r，联立三式可得，

【考点】考查了开普勒第三定律

点评：做平常分析问题时，需要注意k的大小只和中心天体有关

2. 下列说法正确的是（ ）

A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动

B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

C．开普勒发现了万有引力定律

D．地球是绕太阳运动的一颗行星

【答案】D

【解析】地球和其他行星都是是绕着太阳运动，月球是绕着地球运动，A错误，绝对静止的物体是不存在的，太阳要绕着其他星系运动，B错误，牛顿发现了万有引力定律，C错误，地球是太阳的行星，D正确

故选D

【考点】考查了天体运动

点评：此题属于物理的常识问题，需要学生记住．

3. 设地球表面的重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R为地球的半径)处，由于地球的吸引而产生的加速度为g，则g/g0为（ ）

A．1 B．1/9 C．1/4 D．1/16

【答案】D

【解析】地球表面处的重力加速度和在离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有

F==mg,所以

思路分析：根据公式F==mg,分析解题

试题点评：本题考查万有引力定律的简单应用

4. （10分）已知海王星和地球的质量比M：m=16：1，它们的半径比R：r= 4：1，求：

（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比？

（2）海王星和地球表面的重力加速度之比？

【答案】(1)2(2) 1

【解析】(1)设海王星和地球的第一宇宙速度分别为V1,V,重力加速度分别为g1,g

由万有引力提供向心力得：

①

② 联立①②得，

(2)由公式得：③

④

联立③④得，

本题考查万有引力定律的应用，根据万有引力提供向心力可求得线速度表达式，作比即可，在地球表面重力等于万有引力

5. 已知地面附近的重力加速度为g，则离地高度等于地球半径处的重力加速度为（ ）

A． B． C． D．

【答案】C

【解析】，则，C正确。

6. 已知地球表面的重力加速度、地球自转的周期、地球的半径和引力常量。以上数据可推算出（ ）

A．地球的平均密度 B．第一宇宙速度

C．同步卫星离地面的高度 D．太阳的质量

【答案】ABC

【解析】由地球表面黄金代换，A对；，B对；对同步卫星，设高度为h，,C 对；

7. 下列说法中不正确的是

A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行最大环绕速度，也是发射卫星所需最小发射速度

B．当卫星速度达到11.2 km／s，卫星就能脱离地球的束缚

C．第一宇宙速度等于7.9km/s，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小

D．地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度

【答案】D

【解析】第一宇宙速度是环绕地球的最大速度，D错；

8. 一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是

A．4年 B．8年 C．6年 D．年

【答案】B

【解析】由周期公式可知B对；

9. 两个行星的质量分别为和，绕太阳做圆周运动的半径分别为和，若他们只受太阳的万有引力作用，则有： A．两个行星运动的周期之比为 B．两个行星的向心加速度之比为

C．两个行星的角速度之比是 D．两个行星的线速度之比是

【答案】BD

【解析】由周期公式可知A错；由万有引力提供向心力可知向心加速度为，BD对；C错；

10. 一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的( )

A．4倍 B．6倍 C．13.5倍 D．18倍

【答案】A

【解析】本题考查的是万有引力的问题。由可知：所以行星表面的重力加速度是地面重力加速度的)4倍。答案选A。

11. 设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为，地球的半径为R，则下列比值正确的是（ ）

A． B． C． D．

【答案】C

【解析】同步卫星绕行的角速度和地球自转的角速度相同，设为ω，则，得=r/R，C正确，B项不对．又有

可得，故AD错；

12. “科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是( )

A．M = B．M =

C．M = D．M =

【答案】A

【解析】在月球表面 M =，A对；

13. 如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是 A．b、d存在相撞危险

B．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度

C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度

D．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度

【答案】B

【解析】本题考查人造卫星的轨道运动问题，

a、c的轨道半径相同则加速度大小相等，且大于b的加速度；其他选项不正确，故选B；

14. 启动卫星的发动机使其速度增大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动，成为另一轨道上的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比（ ）

A．速度增大 B．加速度增大 C．周期增大 D．机械能变小

【答案】C

【解析】根据公式由公式得得速度减小，A错误。得a加速度减小，所以B错误，由公式得得周期增大，所以C正确。整个过程中机械能守恒，所以机械能不变，D错误，

15. 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；

（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）设卫星的质量为m，地球质量为M

在地球表面附件满足

得 ① （2分）

卫星做匀速圆周运动的向心力等于它受到的万有引力

② （2分）

①式代入②式，得到 （2分）

（2）卫星受到的万有引力为

③ （2分）

由牛顿第二定律 ④ （2分）

③、④联立解得 （2分）

本题考查的是万有引力定律的内容。由于运行中的人造天体，万有引力全部提供人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力，因此所有的人造地球卫星的轨道圆心都在地心．解关于人造卫星问题的基本思路：①视为匀速圆周运动处理；②万有引力充当向心力；③根据已知条件选择向心加速度的表达式便于计算；④利用代换式gR2=GM推导化简运算过程。

16. 我国绕月探测工程的研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T1。则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度为_________，对应的环绕周期为_________。

【答案】， 【解析】由地球表面万有引力提供向心力，在月球表面，可知环绕月球周期为

17. 气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的，我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星．“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视一周，称为“极地圆轨道”；“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，是“地球同步轨道”卫星，则“风云二号”卫星比“风云一号”卫星

A．在轨道上的运行周期长 B．在轨道上的运行速度大

C．在轨道上的向心加速度大 D．在地面上的发射速度大

【答案】AD

【解析】本题考查气象卫星的特点，“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视一周“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，是“地球同步轨道”卫星，故运行周期为24小时，发射时需要使卫星具有与地球自转速度相同的速度，故发射的速度大；

18. 下列说法中正确的是（ ）

A．地心说认为地球是宇宙的中心，它是静止不动，太阳．月球和其他行星都围绕地球运动

B．日心说的主要内容是:太阳是宇宙的中心，地球和其他行星围绕太阳公转，且认为天体绕太阳做椭圆运动

C．开普勒仔细研究了第谷的观测资料，经过四年多的刻苦计算，最后发现行星的真实轨道不是圆，而是椭圆，提出了行星运动的三定律。

D．牛顿发现了万有定律，并测出万有引力常量G.

【答案】AC

【解析】日心说的主要内容是:太阳是宇宙的中心，地球和其他行星围绕太阳公转，且认为天体绕太阳做圆周运动，B错；卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G，D错；

19. 2011年我国已将神舟八号与首个目标飞行器天宫一号对接成功。在未来两年内天宫一号还将与神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室。神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示，下列说法正确的是

A．神舟八号的运行速度比天宫一号的小

B．神舟八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接

C．神舟八号的运行周期比天宫一号的长

D．神舟八号的加速度比天宫一号的小

【答案】B

【解析】由线速度公式可知，半径越小线速度越大，A错；神舟八号加速后发生离心运动，轨道变高，能与天宫一号实现对接，B对；由周期公式可知，半径越高周期越大，C错；加速度可知D错；