天体运动高考真题高考复习一遍过

咐呼州鸣咏市呢岸学校高考物理试题万有引力类型的题(选项为答案)卷Ⅰ据报道，最近在太阳系外发现了首颗“居〞行星，其质量约为地球质量的倍，一个在地球外表重量为600N 的人在这个行星外表的重量将变为960N 。

由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为〔 〕A 、0.5B 、2C 、D 、4卷Ⅱ假地球、月亮都是静止不动，用从地球沿地月连线向月球发探测器。

假探测器在地球外表附近脱离。

用W 表示探测器从脱离处飞到月球过程中克服地球引力做的功，用k E 表示探测器脱离时的动能，假设不计空气阻力，那么A 、k E 必须大于或于W ，探测器才能到达月球B 、k E 小于W ，探测器也可能到达月球C 、k E =12W ，探测器一能到达月球 D 、k E =12W ，探测器一不能到达月球卷不久前欧天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c 〞。

该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的倍。

设想在该行星外表附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为k1E ，在地球外表附近绕地球沿圆轨道运行的形同质量的人造卫星的动能为k2E ，那么k1k2E E 为A 、0.13B 、0.3C 、3D 、卷4月24日，欧家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c 。

这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，外表可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。

假设有一艘宇宙飞船飞临该星球外表附近轨道，以下说法正确是A.飞船在Gliese581c 外表附近运行的周期约为13天B ．飞船在Gliese581c 外表附近运行时的速度大于km/sC ．人在Gliese581c 上所受重力比在地球上所受重力大D ．Gliese581c 的平均密度比地球平均密度小卷我国探月的“嫦娥工程〞已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。

天体运动题型归纳李仕才题型一：天体的自转【例题1】一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。

已知万有引力常量为G ，若由于天体自转使物体对天体表面压力怡好为零，则天体自转周期为（ ） A ．124π3G ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．1234πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．12πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．123πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭解析：在赤道上22R m mg RMm Gω+=① 根据题目天体表面压力怡好为零而重力等于压力则①式变为22R m RMmGω=②又 T πω2= ③ 334R M ρπ= ④②③④得：23GTπρ= ④即21)3(ρπG T =选D练习1、已知一质量为m 的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R 。

则地球的自转周期为（ ）A. 2T =2T =R N m T ∆=π2 D.N m RT ∆=π22、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球自转的周期为T ，引力常数为G ，则地球的密度为： A.0203g g g GT π- B. 0203g g gGT π- C. 23GT π D.23g g GTπρ=题型二：近地问题+绕行问题【例题1】若宇航员在月球表面附近高h 处以初速度0v 水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L 。

已知月球半径为R ，引力常量为G 。

则下列说法正确的是A ．月球表面的重力加速度g 月＝hv 2L2B ．月球的质量m 月＝hR 2v 20GL2C ．月球的第一宇宙速度v ＝v 0L2h D ．月球的平均密度ρ＝3hv 22πGL 2R解析 根据平抛运动规律，L ＝v 0t ，h ＝12g 月t 2，联立解得g 月＝2hv 20L 2；由mg 月＝G mm 月R 2，解得m 月＝2hR 2v 20GT 2；由mg 月＝m v 2R ，解得v ＝v 0L 2hR ；月球的平均密度ρ＝m 月43πR 3＝3hv 22πGL 2R。

资料正文内容下拉开始>>高频考点强化(四)天体运动问题(45分钟100分)选择题(本题共16小题,共100分。

1～10题为单选题,11～16题为多选题,1～12题每小题6分,13～16题每小题7分)1.过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。

“51peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。

该中心恒星与太阳的质量比约为( )A. B.1 C.5 D.10【解析】选B。

行星绕中心恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得G=m r,则=()3·()2=()3×()2≈1,选项B正确。

2.航天员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。

若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为( )A.0B.C. D.【解析】选B。

“天宫一号”飞船绕地球飞行时与地球之间的万有引力F引=G,由于“天宫一号”飞船绕地球飞行时重力与万有引力相等,即mg=G,故飞船所在处的重力加速度g=G,故选项B正确,选项A、C、D错误。

3.(2017·海南高考)已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。

若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地,则s月∶s地约为( )A.9∶4B.6∶1C.3∶2D.1∶1【解析】选A。

设月球质量为M′,半径为R′,地球质量为M,半径为R。

已知Mm'=81,RR'=4,在天体表面附近万有引力等于重力,所以=mg,则有:g=。

因此gg'=。

由题意从同样高度抛出,h=gt2=g′t′2 ,解得t′=t,在地球上的水平位移s地=v0t,在月球上的s月= v0t′;所以s月∶s地约为9∶4,A 正确。

天体运动高考必题1、如图 2 所示，同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，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v2，地球的半径为R，那么以下比值正确的是()图 2a1r a1R 2A. a2＝RB. a2＝rv1r v1 C. v2＝R D. v2＝R r2、2021年 5 月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ 进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ 上的一点，如图3 所示．关于航天飞机的运动，以下说法中不正确的有 ()A．在轨道Ⅱ 上经过A的速度小于经过B 的速度B．在轨道Ⅱ 上经过A的动能小于在轨道Ⅰ 上经过A的动能C．在轨道Ⅱ 上运动的周期小于在轨道Ⅰ 上运动的周期D．在轨道Ⅱ 上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ 上经过A的加速度3、如图 4 所示，假设月球半径为R，月球外表的重力加速度为g0，飞船在距月球外表高度为 3R 的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的 A 点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点 B 再次点火进入近月轨道Ⅲ 绕月球做圆周运动．那么()A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为1g0R 2B．飞船在 A 点处点火时，动能增加C．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过 A 点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时通过 A 点的加速度D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为 2 πR g04、随着“神七〞飞船发射的圆满成功，中国航天事业下一步的进展备受关注．“神八〞发射前，将首先发射试验性质的小型空间站 “天宫一号 〞，然后才发射 “神八 〞飞船，两个航天器将在太空实现空间交会对接．空间交会对接技术包括两局部相互衔接的空间操作，即空间交会和空间对接． 所谓交会是指两个或两个以上的航天器在轨道上按预定位置和时间相会， 而对接那么为两个航天器相会后在构造上连成一个整体．关于 “天宫一号 〞和 “神八 〞交会时的情景，以下判断正确的选项是 ()A ． “神八 〞加速可追上在同一轨道的 “天宫一号 〞B ．“神八 〞减速方可与在同一轨道的“天宫一号 〞交会C ． “天宫一号 〞和 “神八 〞交会时它们具有一样的向心加速度D ． “天宫一号 〞和 “神八 〞交会时它们具有一样的向心力5、1970 年 4 月 24 日，我国自行设计、 制造的第一颗人造地球卫星 “东方红一号 〞发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．如图 5 所示，“东方红一号 〞的运行轨道为椭圆轨道，其近 地点 M 和远地点 N 的高度分别为439 km 和 2 384 km ，那么 ()图 5A ．卫星在 M 点的势能大于 N 点的势能B ．卫星在 M 点的角速度大于 N 点的角速度C ．卫星在 M 点的加速度小于N 点的加速度D ．卫星在 N 点的速度大于 7.9 km / s6、原XX 中文大学校长、被誉为“光纤之父 〞的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2021 年度的诺贝尔物理学奖． 早在 1996 年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年 12 月 3 日发现的国际编号为“ 3463的〞小行星命名为“高锟星 〞．假设 “高锟星 〞为均匀的球11体，其质量为地球质量的 k ，半径为地球半径的q ，那么“高锟星 〞外表的重力加速度是地球表面的重力加速度的 ( C)．q k22qkA. kB. qC. kD. q7、我国自行研制发射的“风云一号 〞“风云二号 〞气象卫星的飞行轨道是不同的， “风云一号 〞是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T ＝12 h ；“风云二号 〞是同步1卫星，其轨道平面在赤道平面内，周期为T 2＝ 24 h ；两颗卫星相比 ( C )．A ． “风云一号 〞离地面较高B ．“风云一号 〞每个时刻可观察到的地球外表X 围较大C ． “风云一号 〞线速度较大..D．假设某时刻“风云一号〞和“风云二号〞正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过12 小时，它们又将同时到达该小岛的上空8、2021年 11 月 3 日，“神州八号〞飞船与“天宫一号〞目标飞行器成功实施了首次交会对接。

物理高考天体真题及答案在高考物理考试中，天体物理作为一个重要的考点，涉及到许多重要的知识点和概念。

掌握天体物理的题目对于取得高分至关重要。

下面，我将为大家提供一些历年物理高考中出现的天体物理题目以及对应的答案，希望能够对大家备战高考有所帮助。

1. 2008年湖南高考物理试题题目：已知地太平面离月球最小这，设其为r，月球质量为M，地球质量为EM,则月球相对地球引力是地球相对太阳引力的多少倍？A. （EM÷M）^2B. （M÷EM）^2C. （r÷R）^2D. （R÷r）^2答案：B. （M÷EM）^22. 2012年北京高考物理试题题目：地球与月球之间的平均距离为3.8×10^5km，地球与太阳之间的平均距离为1.5×10^8km，谓太阳系直径1.5×10^8㎞，vA、vM、vS分别为地球、月球、太阳的绕轨运动的速度，则vS/vM的近似值为多少？A. 30B. 35C. 40D. 45答案：A. 303. 2015年江苏高考物理试题题目：地月系统的运动中，当地球、月球、太阳在一条直线上时，地月系因太阳的引力作用受到微调，下列说法错误的是A. 地球引力对月球的作用变大B. 月球对地球的引力作用变大C. 地球轨道上任一点的引力大小不变D. 月球引力对地球的作用变大答案：B. 月球对地球的引力作用变大通过以上真题及答案的解析，相信大家对高考物理考试中的天体物理题目有了更清晰的认识。

在备战高考的过程中，多做真题，熟悉考点，培养解题思维，相信大家定能取得优异的成绩。

祝愿各位考生都能取得理想的成绩，实现高考梦想！。

考情透析命题点考频分析命题特点核心素养天体的质量和密度计算2023年：湖北T2湖南T4辽宁T7北京T12T21浙江（1月）T10浙江（6月）T9全国新课标T4江苏T4重庆T10广东T7海南T9天津T1山东T3本专题主要考查中心天体的质量和密度计算、卫星的发射与变轨，双星和多星等问题。

从命题趋势上来看，分析人造卫星的运动规律是高考热点，高考一般会以近几年国家及世界空间技术和宇宙探索为背景来命题。

物理观念：运用万有引力定律并结合圆周运动规律分析天体或卫星运动的相关问题。

科学思维：构建天体或人造卫星运动的圆周运动模型并结合数学知识进行科学推理。

卫星的发射与变轨双星和多星问题热点突破1天体的质量和密度计算▼考题示例1（2023·辽宁省·历年真题）在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。

若月球绕地球运动的周期为T1，地球绕太阳运动的周期为T2，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（）A．2312TkT⎛⎫⎪⎝⎭B．2321TkT⎛⎫⎪⎝⎭C．21321TTk⎛⎫⎪⎝⎭D．22311TTk⎛⎫⎪⎝⎭答案：D解析：设月球绕地球运动的轨道半径为r1，地球绕太阳运动的轨道半径为r2，根据2MmG r ＝224m r T π，可得21m m G r 月地＝21214m r T π月，22m m G r 日地＝22224m r T π地，其中12r r ＝R R 月日＝R kR 地日，ρ＝343m R π，联立可得ρρ地日＝22311T T k ⎛⎫⎪⎝⎭。

跟踪训练1（2023·湖南省·模拟题）（多选）两颗相距较远的行星A 、B 的半径分别为R A 、R B ，距A 、B 行星中心r 处，各有一卫星分别围绕行星做匀速圆周运动，线速度的平方v 2随半径r 变化的关系如图甲所示，两图线左端的纵坐标相同；卫星做匀速圆周运动的周期为T ，lg T －lg r 的图像如图乙所示的两平行直线，它们的截距分别为b A 、b B 。

专题10天体运动目录题型一开普勒定律的应用 (1)题型二万有引力定律的理解 (3)类型1万有引力定律的理解和简单计算 (3)类型2不同天体表面引力的比较与计算 (4)类型3重力和万有引力的关系 (5)类型4地球表面与地表下某处重力加速度的比较与计算 (7)题型三天体质量和密度的计算 (8)类型1利用“重力加速度法”计算天体质量和密度 (8)类型2利用“环绕法”计算天体质量和密度 (9)类型3利用椭圆轨道求质量与密度 (11)题型四卫星运行参量的分析 (13)类型1卫星运行参量与轨道半径的关系 (13)类型2同步卫星、近地卫星及赤道上物体的比较 (15)类型3宇宙速度 (17)题型五卫星的变轨和对接问题 (19)类型1卫星变轨问题中各物理量的比较 (19)类型2卫星的对接问题 (22)题型六天体的“追及”问题 (23)题型七星球稳定自转的临界问题 (25)题型八双星或多星模型 (26)类型1双星问题 (27)类型2三星问题 (29)类型4四星问题 (31)题型一开普勒定律的应用【解题指导】1．行星绕太阳运动的轨道通常按圆轨道处理．2.由开普勒第二定律可得12Δl1r1＝12Δl2r2，12v1·Δt·r1＝12v2·Δt·r2，解得v1v2＝r2r1，即行星在两个位置的速度之比与到太阳的距离成反比，近日点速度最大，远日点速度最小．3．开普勒第三定律a3T2＝k中，k值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体k值不同，且该定律只能用在同一中心天体的两星体之间．【例1】(2022·山东潍坊市模拟)中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10日成功环绕火星运动。

若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为()A．365天B．400天C．670天D．800天【答案】B【解析】设火星轨道半径为R1，公转周期为T1，地球轨道半径为R2，公转周期为T2，依题意有R1－R2＝R0，R1＋R2＝5R0，解得R1＝3R0，R2＝2R0，根据开普勒第三定律有R31T21＝R32T22，解得T1＝278年，设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为t，有ω2t－ω1t＝π，ω＝2πT，代入数据可得t＝405天，故选项B正确。

第五章 天体运动第1课时 万有引力定律与天体运动一、开普勒三定律1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在椭圆的一个________ 上． 2．开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相同的时间内扫过相等的________． 3．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的________________的比值都相等，即a 3T 2＝k . 二、万有引力定律 1．内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与___________________________成正比，与它们之间____________________成反比． 2．公式____________，通常取G ＝____________ N ·m 2/k g 2，G 是比例系数，叫引力常量． 3．适用条件公式适用于________间的相互作用．当两物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点；均匀的球体可视为质点，r 是__________间的距离；对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力的求解也适用，其中r 为球心到________间的距离．考点一 开普勒三定律的理解和应用 1.行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理. 2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动.3.开普勒第三定律a 3T2＝k 中，k 值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体k 值不同.但该定律只能用在同一中心天体的两星体之间. 【典例剖析】例1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( ) A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积例2.(多选)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆.设卫星、月球绕地球运行周期分别为T 卫、T 月，地球自转周期为T 地，则( )A.T 卫<T 月B.T 卫>T 月C.T 卫<T 地D.T 卫＝T 地例3.(多选)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P 为近日点，Q 为远日点，M 、N 为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T 0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P 经过M 、Q 到N 的运动过程中( )A.从P 到M 所用的时间等于T 04B.从Q 到N 阶段，机械能逐渐变大C.从P 到Q 阶段，速率逐渐变小D.从M 到N 阶段，万有引力对它先做负功后做正功 1.（多选）关于行星的运动，以下说法正确的是( ) A ．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 B ．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 C ．水星的半长轴最短，公转周期最长 D ．海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长2.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P ，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍．P 与Q 的周期之比约为 ( )A ．2∶1B ．4∶1C ．8∶1D ．16∶1 3.17世纪，英国天文学家哈雷跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定的时间飞临地球，后来哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。

第12课 天体运动1．开普勒第三定律的用法(1)(2014浙江理综，6分)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r 1＝19 600 km ，公转周期T 1＝6.39天。

2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r 2＝48 000 km ，则它的公转周期T 2最接近于( )A ．15天B ．25天C ．35天D ．45天答案：B解析：根据开普勒第三定律有r 31T 21＝r 32T 22，代入数据计算可得T 2约等于25天。

故B 项正确。

2．万有引力定律的理解和应用a ．求解天体的质量(或密度)需要的条件(2)(2017北京理综，6分)利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )A ．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离答案：D解析：根据万有引力等于重力GMm r 2＝mg ，解得M ＝gr 2G可以计算出地球的质量，故A 项正确，不符合题意。

已知人造卫星做圆周运动的速度和周期，根据v ＝2πr T可计算出卫星的轨道半径r ＝v T 2π，万有引力提供向心力有GMm r 2＝m ·4π2r T 2，可求出地球质量M ＝v 3T 2G π，故B 项正确，不符合题意。

已知月球绕地球运动的周期和半径，根据GMm r 2＝m ·4π2r T 2得地球的质量为M ＝4π2r 3GT 2，故C 项正确，不符合题意。

已知地球绕太阳运动的周期和半径，根据GMm r 2＝m ·4π2r T 2，可计算出太阳的质量，但无法计算地球的质量，故D 项错误，符合题意。

b ．分析重力时要注意是否需要考虑地球的自转(3)(2014海南单科，4分)设地球自转周期为T ，质量为M ，引力常量为G 。

天体运动历年高考试题一、单选题1.火星的质量约为地球质量的110，半径约为地球半径的12，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（ ）A ．0.2B ．0.4C ． 2.0D ．2.52.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为12v v 、,近地点到地心的距离为r ，地球质量为M ,引力常量为G ．则( )A. 121,v v v >=B. 121,v v v >>C. 121,v v v <=D. 121,v v v <>3.2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离, F 表示它所受的地球引力,能够描述F 随h 变化关系的图像是（ ）A.B.C.D.4.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( ) A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的21/60 B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的21/60 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6 D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/605.2018年2月,我国500m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒冲量“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms 。

假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为11226.6710/N m kg -⨯⋅。

以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为( ) A. 43510kg m ⨯ B. 123510kg m ⨯ C. 153510kg m ⨯ D. 183510kg m ⨯6.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。

若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为S 月和S 地,则:S S 月地约为( ) A.9:4 B.6:1 C.3:2D.1:17.北斗问天，国之夙愿。

高三物理天体运动试题1.己知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是（）A．线速度大小为B．角速度为C．加速度大小为g D．周期为6π【答案】AB【解析】根据，可得线速度，所以A正确；可得角速度，所以B正确；得：，所以C错误；，得周期，故D错误。

【考点】本题考查天体运动2.某仪器在地面上受到的重力为160N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N，取地球表面处重力加速度g=10m∕s2，地球半径R=6400km。

求：（1）此处的重力加速度的大小g’；（2）此处离地面的高度H；（3）在此高度处运行的卫星速度v．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由在地表仪器重160N，可知仪器质量①根据牛顿第二定律，有②（3分）代入数据，得③（1分）（2）设此时飞船离地高度为H，地球质量为M，该高度处重力加速度④（2分）地表重力加速度⑤（1分）联立各式得⑥（1分）（3）设该高度有人造卫星速度为v，其向心力由万有引力来提供，有⑦（3分）由⑤⑦式得（1分）【考点】万有引力定律及其应用、牛顿运动定律3. 2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q成功落月，如图所示。

关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是( )A．沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动减速才能进入轨道ⅡB．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期C．沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做负功【答案】A【解析】由图知，嫦娥三号在轨道Ⅰ上P点做圆周运动，在轨道Ⅱ上P点开始做近心运动，故在轨道Ⅱ上P点速度小于轨道Ⅰ上P点的速度，所以A正确；根据开普勒的周期定律知沿轨道Ⅱ运动的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期，故B错误；P点是远月点，Q点是近月点，根据万有引力，知在P点的加速度小于在Q点的加速度，所以C错误；从P到Q万有引力做正功，所以D错误。

2019年高考物理复习天体运动专题练习（含答案）天体是天生之体或者天然之体的意思，表示未加任何掩盖。

查字典物理网整理了天体运动专题练习，请考生练习。

一、单项选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分.)1.(2019武威模拟)2019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G=mg，对地球绕太阳做匀速圆周运动有G=m.解得M=，D正确. 【答案】 D3.(2019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：G=m=ma=m()2r=m2r，得运行速度v=，加速度a=G，公转周期T=2，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G=m1=m1r1;对卫星乙：G=m2=m2r2.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，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()A.M=，=B.M=，=C.M=，=D.M=，=【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，G=m(R+h)()2，其中T=，解得M=.又土星体积V=R3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速度a2的关系为a1=100a2B.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G=ma得=()=(10-)2100，所以a1100a2，A错;根据G=m，B错;根据G=m(R+h)得飞船运行的周期小于同步卫星的周期，而地球自转的周期与同步卫星的周期相同，所以C对;完全失重不是不受重力，D错.【答案】 C7.如图2所示，设想轨道A为天宫一号运行的圆轨道，轨道B为神舟九号变轨前的椭圆轨道，如果它们的轨道平面相同，且A、B轨道相交于P、Q两点，则下列关于神舟九号和天宫一号的物理量说法正确的图2是()A.一定具有相同的运动周期B.一定具有相同的机械能C.在轨道上的P点或Q点时具有相同的速度D.在轨道上的P点或Q点时一定具有相同的加速度【解析】根据开普勒第三定律，如果神舟九号沿椭圆轨道运动的半长轴等于天宫一号圆轨道的半径，则它们的运行周期相等，A错误;宇宙飞船的机械能是动能和引力势能的总和，与飞船的质量有关，故机械能不一定相等，B错误;速度是矢量，因此在轨道上的P点或Q点即使速度大小相等，方向也不相同，C错误;由牛顿第二定律可知，它们在P点或Q点时的加速度一定相同，D正确.【答案】 D8.(2019石家庄模拟)宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动.根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A.双星相互间的万有引力不变B.双星做圆周运动的角速度均增大C.双星做圆周运动的动能均不变D.双星做圆周运动的半径均增大【解析】由=m12r1=m22r2，L=r1+r2，可解得：=，r1=L，r2=L，万有引力F=，由此可见随着L的增大、F、均减小，r1、r2均增大，A、B错误，D正确;由v1=r1=，v2=，故随L 的增大，v1、 v2均减小，双星圆周运动的动能也减小，C 错误.【答案】 D9.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了双星系统，双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线速度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体.两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m2=32，则可知()A.m1、m2做圆周运动的角速度之比为23B.m1、m2做圆周运动的线速度之比为32C.m1做圆周运动的半径为LD.m2做圆周运动的半径为L【解析】双星系统在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动，角速度相同，A错误;由G=m12r1=m22r2得r1r2=m2m1=23，由v=r得两星球做圆周运动的线速度之比为v1v2=r1r2=23，B错误;m1做圆周运动的半径为L，m2做圆周运动的半径为L，C正确，D错误. 【答案】 C10.已知地球同步卫星离地面的距离为地球半径的约6倍，若某行星的平均密度约为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度约是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为()A.6小时B.12小时C.24小时D.36小时【解析】绕行地球有T地=2 ，绕行某行星有T某=2 .综合体积与密度，对地球有M地=地R ，对某行星有M某=某R .③式代入式得T地=2，式代入式得T某=2，两式相除得T某=12小时，故选项B正确、选项A、C、D错误.【答案】 B二、多项选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分.)11.卫星在某一轨道上绕地球做圆周运动，由于受稀薄大气阻力的影响，卫星的绕行高度缓慢降低，对此下列说法正确的是()A.卫星运行的动能增大，机械能减小B.卫星运行的动能减小，机械能减小C.空气阻力做的功与卫星机械能的变化大小相等D.地球引力做的功与卫星机械能的变化大小相等【解析】卫星圆形轨道半径r缓慢减小，其动能增大、势能减小、机械能减小，故选项A正确、选项B错误;由高轨道向低轨道变化，有|Wf|=|E机|，故选项C正确;而|WG|E机|，故选项D错误.【答案】 AC12.(2019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2019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TTⅡ，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()A.S1、S2的角速度之比为1kB.S1、S2的线速度之比为1kC.S1、S2的加速度之比为1kD.S1、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=m1R12=m2R22=m1a1=m2a2，===k，即a1a2=1k，C对;根据v=R 知==1k，B对.【答案】 BC14.(2019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a=gB.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t=D.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：G=ma，由万有引力与重力关系，G=mg，解两式得：a=g，A项对;由a=2r，将上式代入得：=，B项错;卫星1由位置A运动到位置B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= ，T=2 .应用几何关系.在OEA中有sin= ，飞船高度为h=r-R .③式代入式，解得h=R(-1)，故选项A错误;解得v=，故选项B正确;解得T=2，选项C正确;每次日全食时间t为绕行BAC时间.由ODB≌△OEA知=，又有=，解得=综合圆周运动规律.有：2=t,2T，解得t= ，解式得t=T，故选项D错误.【答案】 BC天体运动专题练习及答案的全部内容就是这些，查字典物理网希望考生可以实现自己的理想。

天体运动．(·北京理综)利用引力常量和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离本题考查天体运动．已知地球半径和重力加速度，则＝，所以地＝，可求地。

近地卫星做圆周运动，＝，＝，可解得地＝＝，已知、可求地。

对于月球：＝，则地＝，已知、月可求地。

同理，对地球绕太阳的圆周运动，只可求出太阳质量太，故此题符合题意的选项是项．．(多选)年月日时分，我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号返回式科学实验卫星，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预定轨道，开始了为期天的太空之旅，大约能围绕地球转圈，如图所示．实践十号卫星的微重力水平可达到地球表面重力的－，实践十号将在太空中完成项微重力科学和空间生命科学实验，力争取得重大科学成果．以下关于实践十号卫星的相关描述中正确的有( )．实践十号卫星在地球同步轨道上．实践十号卫星的环绕速度一定小于第一宇宙速度．在实践十号卫星内进行的项科学实验都是在完全失重状态下完成的．实践十号卫星运行中因受微薄空气阻力，需定期点火加速调整轨道实践十号卫星的周期＝＝，不是地球同步卫星，所以不在地球同步轨道上，故不对。

第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，则实践十号卫星的环绕速度一定小于第一宇宙速度，故正确。

根据题意可知，实践十号卫星内进行的项科学实验都是在微重力情况下做的，此时重力没有全部提供向心力，不是完全失重状态，故不对。

实践十号卫星运行中因受微薄空气阻力，轨道半径将变小，速度变小，所以需定期点火加速调整轨道，故正确．．(多选)(·四川资阳二诊)如图所示为一卫星沿椭圆轨道绕地球运动，其周期为小时，、两点分别为轨道上的远地点和近地点，为短轴和轨道的交点．则下列说法正确的是( )．卫星从运动到和从运动到的时间相等．卫星运动轨道上、间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等．卫星在点速度比地球同步卫星的速度大．卫星在点的加速度比地球同步卫星的加速度小根据开普勒第二定律知，卫星从运动到比从运动到的时间长，故不对。

24．万有引力定律(1)内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

(2)数学表达式：F＝G，引力常量G由卡文迪许利用扭秤实验测出。

(万有引力定律中物体之间的距离r 是指两质点之间的距离)(3)应用：测中心天体的质量、密度，发现新天体，航天等。

25．人造地球卫星(1)轨道特征：轨道平面必过地心。

(2)动力学特征：万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，即有G＝m＝m()2r。

(3)轨道半径越大，周期越长，但运行速度越小。

(4)发射人造地球卫星的最小速度——第一宇宙速度v1＝＝7.9 km/s。

物体脱离地球引力，不再绕地球运行所需的最小速度——第二宇宙速度v2＝11.2 km/s；物体脱离太阳的引力所需的最小速度——第三宇宙速度v3＝16.7 km/s。

28．地球同步卫星“四定”(1)运行周期一定，周期为24 h。

(2)距地面高度一定，大约为3.6×104 km。

(3)轨道平面一定，轨道平面与赤道面重合。

(4)环绕方向及速度一定，环绕方向为自西向东运行，速度大小约为3.1km/s。

1．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的（）A.倍 B.倍 C.倍 D.倍1．【答案】C【考点】第一宇宙速度、万有引力定律【解析】第一宇宙速度又叫环绕速度，即绕星球表面飞行的卫星的速度根据万有引力提供向心力，解得，所以，C项正确。

2.设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为r的圆。

已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足A．B．C．D．2.答案： A2【解析】：行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有，所以，选项A正确。

3．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A．B.C．D.3【答案】: B【解析】：设星球半径为R，星球质量为M，卫星质量为m1,卫星做圆周运动向心力由万有引力提供即,而星球表面物体所受的重力等于万有引力即：;结合两式可解的星球质量为所以选B.4．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。