高一天文学提升训练

高一春季班 万有引力天文学提升训练限时基础训练卷1．（2009华师附中）近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T ，则火星的平均密度ρ的表达式为（k 为某个常数）A ．ρ＝k /TB ．ρ＝kTC ．ρ＝k /T 2D ．ρ＝kT 22．（2009汕头潮阳区）据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77︒赤道上空的同步轨道。

关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（ ）A.运行速度大于7.9 km/sB.离地面高度一定，相对地面静止C.卫星运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等3．（2009江门调研）2008年9月25日21时10年载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功，9月27日翟志刚成功实施了太空行走，已知神舟七号飞船在离地球表面h 高处的轨道上做周期为T 的匀速圆周运动，地球的质量和半径分别为M 和R ，万有引力常量为G ，在该轨道上，神舟七号航天飞船（ ）A ．运行的线速度大小为T h R )(2+π B ．运行的线速度小于第一宇宙速度C ．运行时的向心加速度大小)(h R GM+ D ．翟在太空行走时速度很小，可认为没有加速度4．美国的全球卫星定位系统（简称GPS ）由24颗卫星组成，卫星分布在等分地球的６个轨道平面上，每个轨道上又分布有４颗卫星，这些卫星距地面的高度均为20000km ．我国自行建立的“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成，三颗卫星都定位在距地面36000km 的地球同步轨道上．比较这些卫星，下列说法中正确的是（ ）A ．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同，否则它们不能定位在同一轨道上B ．GPS 的卫星较“北斗一号”的卫星周期更长C ．GPS 的卫星较“北斗一号”的卫星有更大的加速度D ．GPS 的卫星较“北斗一号”的卫星有较小的运行速度5. (中大附中) 在太阳的活动期，地球大气受太阳风的影响而扩张，这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，而开始下落．大部分垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害．那么太空垃圾下落的原因是（ ）A ．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的B ．太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小，根据牛顿第二运动定律，向心加速度就会不断增大，所以垃圾落向地面C ．太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，那么它做圆周运动所需的向心力就小于实际的万有引力，因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面D ．太空垃圾上表面受到的大气压力大于下表面受到的大气压力，所以是大气的力量将其拉下来的6．（2008江苏高考）火星的质量和半径分别约为地球的101和21，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为（ ）A ．0.2gB ．0.4gC ．2.5gD ．5g7．（2009湛师附中）设地球半径为R 0，质量为m 的卫星在距地面R 0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g ，则（ ）A ．卫星的线速度为220gR B ．卫星的角速度为08R g C ．卫星的加速度为4g D ．卫星的周期为2g R 029．（2008湖南邵阳）2007年11月5日，“嫦娥一号”在距月球表面200km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，如图所示。

之后，卫星在P 点又经过两次“刹车制动”，最后在距月球表面200km 的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。

对此，下列说法正确的是（ ）A ．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ长B ．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ短C ．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比沿轨道Ⅰ运动到P 点（尚未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度D ．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P 点（尚未制动）时的加速度基础提升训练1．（2008上海奉贤区调研）2007年北京时间11月7日早上8时34分，总重量达2300kg 的探月卫星“嫦娥一号”成功实施第三次近月制动，进入周期为127分钟圆形越极轨道．经过调整后的127分钟圆形越极轨道将是嫦娥一号的最终工作轨道，这条轨道距离月面200公里高度，经过月球的南北极上空．由于月球的自转作用，处于越极轨道的嫦娥一号可以完成包括月球南北极、月球背面的全月探测工作．已知月球半径为1738km ，万有引力恒量G=6.67×10-11N·m 2/kg 2．由上述资料我们根据所学的物理知识可以估算出（ ）A. 月球的质量B.月球的密度C. 月球自转的周期D. 月球表面的重力加速度2.（2009江苏常州联考）我国古代神话传说中有：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天，如果把看到一次日出就当做一天，那么，近地面轨道（距离地面300——700km ）P环绕地球飞行的航天员24h 内在太空中度过的“天”数约为（地球半径R=6400km ，重力加速度g=10m/s 2）（ ）A ．1B ．8C ．16D ．243．（深圳市宝安区2007年高考物理模拟试卷）若各国的人造地球卫星都在高度不同的轨道上做匀速圆周运动，设地球的质量为M ，地球的半径为R 地．则下述判断正确的是（ ）A ．各国发射的所有人造地球卫星在轨道上做匀速圆周运动的运行速度都不超过第R GM m /=υB ．各国发射的所有人造地球卫星在轨道上做匀速圆周运动的的运行周期都不超过GM /R R 2T m 地地π=C ．卫星在轨道上做匀速圆周运动的圆心必定与地心重合D ．地球同步卫星可相对地面静止在北京的正上空4.（2009广东六校联考）我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min ，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B.飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度D.飞船运动的角速度小于同步卫星的角速度5．（2009江苏泰兴）新华社消息：2008年9月26日4时03分，神舟七号飞船成功进行变轨，由入轨时的椭圆轨道进入距地球表面343公里的近圆轨道。

飞船发射升空后，进入距地球表面近地点高度约200公里、远地点高度约343公里的椭圆轨道。

实施变轨控制，就是将飞船推入距地球表面约343公里的近圆工作轨道。

设飞船在椭圆轨道上运行时，其周期为T ，机械能为E ，通过远地点时的速度为v ，加速度为a ．飞船变轨到离地面高度为343km 的圆轨道上运行，则飞船在此圆轨道上运行时（ ）A ．运行周期小于TB ．速度大于vC ．加速度等于aD ．机械能等于E6．（2009安徽六校联考）均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”，已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，同步卫星所在轨道处的重力加速度为g /，地球自转周期为T ，下面列出的是关于三颗卫星中任意两颗卫星间距离S 的表达式，其中正确的是：（ ） ①322243T gR π ②322243πT gR ③R /3g gR ④R 32A.①③B.②④C.①④D.②③7．（2008惠州调研三）2007年10月24日，我国成功的发射了“嫦娥一号”绕月卫星，在世界上掀起了新一轮的探月高潮．“嫦娥一号”现已运行在平均高度h=200公里、周期T=127分钟、运行线速度v=1600m/s 、倾角а=90度的月球极轨圆轨道上．11月26日,中国国家航天局正式公布“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图像．若万有引力常量为Ｇ，根据以上数据，计算：（用字母表示）（1）月球的半径 （2）月球的质量 （3）月球表面的重力加速度 （4）如果“嫦娥一号”绕月卫星的圆轨道半径减小，试分析它的运行线速度的大小和周期变化．8．（2009广东省执信、中山纪念中学、深圳外国语学校联考）利用航天飞机，人们可以到太空维修出现故障的人造地球卫星。

已知一颗人造地球卫星在离地高度一定的圆轨道上运行。

当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时，速度达到了6.4km/s 。

取地球半径为R = 6400km ，地球表面的重力加速度为g = 9.8m/s 2，试求这颗卫星离地面的高度。

能力提高训练1．（2009广东四校联考）我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B 处对接，已知空间站绕月轨道半径为r ，周期为T ，万有引力常量为G ，下列说法中正确的是（ ）A ．图中航天飞机正加速飞向B 处B ．航天飞机在B 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C ．根据题中条件可以算出月球质量D ．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小2．（2009北京石景山区）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G .由此可求出S 2的质量为（ ）A ．2122)(4GT r r r -πB ．23124GT r π C ．2324GT r π D ．21224GT r r π 3．（2009深圳外国语学校）一个航天飞行器甲在高空绕地球做匀速圆周运动，若它沿与运动方向相反的方向发射一枚火箭乙，则（ ）A ．甲和乙都可能在原高度绕地球做匀速圆周运动B ．甲可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，乙不可能在原高度做匀速圆周运动C ．甲和乙都不可能在原高度绕地球做匀速圆周运动D ．乙可能在原高度绕地球做匀速圆周运动，甲不可能在原高度做匀速圆周运动4．（2009山东潍坊）一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力）.自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h 随时间t 变化的图象如图所示，则（ ）A ．行星表面重力加速度大小为8m/s 2B ．行星表面重力加速度大小为10m/s 2C ．物体落到行星表面时的速度大小为20m/sD ．物体落到行星表面时的速度大小为25m/s5．（广东省六校2008届高三第三次联考）2006年2月10日，中国航天局将如图所示的标志确定为中国月球探测工程形象标志，它以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想．假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法正确的是（ ）A ．月球绕地球运动的向心加速度将变大B ．月球绕地球运动的周期将变小C ．月球与地球之间的万有引力将变大D ．月球绕地球运动的线速度将变大6．（2008山东滨州期末）星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。