2020版高考物理一輪復習 分層規(guī)范快練14 天體運動中常考易錯的“三個難點” 新人教版.doc

分層規(guī)范快練(十四)天體運動中?？家族e的“三個難點” 雙基過關(guān)練12016北京卷，18如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運行，在P點變軌后進入軌道2做勻速圓周運動下列說法正確的是()A不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在P點的速度都相同B不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在P點的加速度都相同C衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動量解析：衛(wèi)星在軌道1上運行到P點，經(jīng)加速后才能在軌道2上運行，故A錯誤由Gma得：a，由此式可知B正確、C錯衛(wèi)星在軌道2上的任何位置具有動量大小相等，但方向不同，故D錯答案：B2(多選)如圖所示，同步衛(wèi)星與地心的距離為r，運行速率為v1，向心加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則下列比值正確的是()A.B.2C. D.解析：對于衛(wèi)星，其共同特點是由萬有引力提供向心力，有Gm，故.對于同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體，其共同特點是角速度相等，有a2r，故.答案：AD32016年10月17日，“神舟十一號”載人飛船發(fā)射升空，運送兩名宇航員前往在2016年9月15日發(fā)射的“天宮二號”空間實驗室，宇航員計劃在“天宮二號”駐留30天進行科學實驗“神舟十一號”與“天宮二號”的對接變軌過程如圖所示，AC是橢圓軌道的長軸“神舟十一號”從圓軌道先變軌到橢圓軌道，再變軌到圓軌道，與在圓軌道運行的“天宮二號”實施對接下列描述正確的是()A“神舟十一號”在變軌過程中機械能不變B可讓“神舟十一號”先進入圓軌道，然后加速追趕“天宮二號”實現(xiàn)對接C“神舟十一號”從A到C的平均速率比“天宮二號”從B到C的平均速率大D“神舟十一號”在橢圓軌道上運動的周期與“天宮二號”運行周期相等解析：“神舟十一號”飛船變軌過程中軌道升高，機械能增加，A選項錯誤；若飛船在進入圓軌道后再加速，則將進入更高的軌道飛行，不能實現(xiàn)對接，選項B錯誤；飛船軌道越低，速率越大，軌道比軌道的平均高度低，因此平均速率要大，選項C正確；由開普勒第三定律可知，橢圓軌道上的運行周期比圓軌道上的運行周期要小，D項錯誤答案：C4(多選)宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)設某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示若AO>OB，則()A星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B星球A的線速度一定大于B的線速度C雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越大D雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大解析：設雙星質(zhì)量分別為mA、mB，軌道半徑為RA、RB，兩者間距為L，周期為T，角速度為，由萬有引力定律可知：mA2RA，mB2RB，RARBL，由式可得，而AO>OB，故mA<mB，A錯誤vARA，vBRB，RA>RB，則vA>vB，B正確聯(lián)立得G(mAmB)2L3，又因為T，可知D正確，C錯誤答案：BD52016全國卷，17利用三顆位置適當?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊目前，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍假設地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A1 hB4 hC8 hD16 h解析：地球自轉(zhuǎn)周期變小，衛(wèi)星要與地球保持同步，則衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期也應隨之變小，由開普勒第三定律k可知衛(wèi)星離地球的高度應變小，要實現(xiàn)三顆衛(wèi)星覆蓋全球的目的，則衛(wèi)星周期最小時，由數(shù)學幾何關(guān)系可作出它們間的位置關(guān)系如圖所示衛(wèi)星的軌道半徑為r2R由得.解得T24 h，選項B正確答案：B6.2018河北唐山期末(多選)荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計劃登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為G，則下列說法正確的是()A飛船在軌道上運動時，運行的周期T>T>TB飛船在軌道上的機械能大于在軌道上的機械能C飛船在P點從軌道變軌到軌道，需要在P點朝速度方向噴氣D若軌道貼近火星表面，已知飛船在軌道上運動的角速度，可以推知火星的密度解析：根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運動時，運行的周期T>T>T，選項A正確；飛船在P點從軌道變軌到軌道，需要在P點朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達軌道，則飛船在軌道上的機械能小于在軌道上的機械能，選項B錯誤，C正確；根據(jù)Gm2R以及MR3，解得，已知飛船在軌道上運動的角速度，可以推知火星的密度，選項D正確；故選A、C、D.答案：ACD72016年2月11日，美國科學家宣布探測到引力波雙星的運動是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得a星的周期為T，a、b兩顆星的距離為l，a、b兩顆星的軌道半徑之差為r(a星的軌道半徑大于b星的)，則()Ab星的周期為TBa星的線速度大小為Ca、b兩顆星的半徑之比為Da、b兩顆星的質(zhì)量之比為解析：由雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律可知，兩星的周期相等，均為T，則A錯由rarbl，rarbr，得ra(lr)，rb(lr)，則a星的線速度大小va，則B正確.，則C錯雙星運動中滿足，則D錯答案：B技能提升練82019福建廈門質(zhì)檢科學界經(jīng)過論證認定：肉眼無法從太空看到長城，但遙感衛(wèi)星可以“看”到長城已知某遙感衛(wèi)星在離地高度約為300 km的圓軌道上運行，地球半徑約為6 400 km，地球表面重力加速度g9.8 m/s2，地球同步衛(wèi)星離地高度約為地球半徑的5.6倍則以下說法正確的是()A遙感衛(wèi)星的發(fā)射速度不超過7.9 km/sB遙感衛(wèi)星運行速度約為7.7 km/sC地球同步衛(wèi)星運行速度約為第一宇宙速度的D遙感衛(wèi)星只需加速，即可追上同軌道運行的其他衛(wèi)星解析：遙感衛(wèi)星的發(fā)射速度是飛離地面的初速度，一定大于第一宇宙速度，故A錯誤；由Gm，可得v，而GMR2g，r6 700 km，解得衛(wèi)星的線速度v7.7 km/s，則B正確；同步衛(wèi)星軌道半徑約為地球半徑的15.6倍，所以同步衛(wèi)星運行速度約為第一宇宙速度的，故C錯誤；遙感衛(wèi)星加速后將脫離原軌道，D錯誤答案：B92019吉林長春一模如圖所示，某雙星系統(tǒng)的兩星A和B各自繞其連線上的O點做勻速圓周運動，已知A星和B星的質(zhì)量分別為m1和m2，相距為d.下列說法正確的是()AA星的軌道半徑為dBA星和B星的線速度之比為m1：m2C若在O點放一個質(zhì)點，它受到的合力一定為零D若A星所受B星的引力可等效為位于O點處質(zhì)量為m的星體對它的引力，則m解析：雙星的角速度相等，是靠它們之間的萬有引力來提供向心力，Gm12r1m22r2，且r1r2d，聯(lián)立解得r1，r2，故A錯誤；根據(jù)vr，可得，故B錯誤；若在O點放一個質(zhì)點，此質(zhì)點受到的兩顆星對它的作用力大小不等，則受到的合力不為零，故C錯誤；若A星所受B星的引力可等效為位于O點處質(zhì)量為m的星體對它的引力，則GG，得m，故D正確答案：D102019江西鷹潭一模我國首顆量子科學實驗衛(wèi)星于2016年8月16日1點40分成功發(fā)射量子衛(wèi)星成功運行后，我國將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系假設量子衛(wèi)星軌道在赤道平面，如圖所示已知量子衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的m倍，同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，圖中P點是地球赤道上一點，由此可知()A同步衛(wèi)星與量子衛(wèi)星的運行周期之比為B同步衛(wèi)星與P點的速度之比為 C量子衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速度之比為D量子衛(wèi)星與P點的速度之比為 解析：根據(jù)Gmr，得T，由題意知r量mR，r同nR，所以，故A錯誤；P為地球赤道上一點，P點角速度等于同步衛(wèi)星的角速度，根據(jù)vr，所以有，故B錯誤；根據(jù)Gm，得v，所以，故C錯誤；v同nvP，得，故D正確答案：D11如圖為三顆衛(wèi)星a、b、c繞地球做勻速圓周運動的示意圖，其中衛(wèi)星b和c都在半徑為r的軌道上，a是地球同步衛(wèi)星，此時衛(wèi)星a和b恰好相距最近已知地球的質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的角速度為，引力常量為G，則()A衛(wèi)星b的周期小于24 hB衛(wèi)星b和c的機械能相等C衛(wèi)星a和b下一次相距最近所需時間 tD衛(wèi)星a的動能較大解析：根據(jù)開普勒第三定律，有C(常量)，可知衛(wèi)星越高(運動軌道半徑大)，周期越長，衛(wèi)星a為地球同步衛(wèi)星，周期是24 h，則衛(wèi)星b的周期大于24 h，A錯誤；衛(wèi)星的動能和機械能不僅與軌道半徑有關(guān)，還與衛(wèi)星的質(zhì)量有關(guān)，由于三個衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系不確定，因此無法進行比較，B、D均錯誤；衛(wèi)星a為地球同步衛(wèi)星，角速度為，設衛(wèi)星b運動的角速度為b，有mr得b，衛(wèi)星a和b下一次相距最近所需時間t應滿足關(guān)系式(b)t2，解得t，因此C正確答案：C