《（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十六）天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星（重點(diǎn)突破課）（含解析）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十六）天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星（重點(diǎn)突破課）（含解析）.doc（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

課時(shí)檢測(cè)(二十六) 天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星 (重點(diǎn)突破課) 1.(2019天津模擬)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2020年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則(　　) A．a(chǎn)的角速度小于c的角速度 B．a(chǎn)的加速度大于b的加速度 C．a(chǎn)的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度 D．b的周期大于24 h 解析：選A　由萬(wàn)有引力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力得＝mω2r＝mr＝＝ma，解得v＝ ，ω＝ ，T＝ ，a＝，由題圖可知，a的軌道半徑大于c的軌道半徑，因此a的角速度小于c的角速度，選項(xiàng)A正確；a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，因此a的加速度等于b的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；a的軌道半徑大于地球半徑，因此a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，故b的周期等于a的周期，為24 h，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2.(2019南昌模擬)如圖所示，宇宙飛船A在低軌道上飛行，為了給更高軌道的宇宙空間站B輸送物資，需要與B對(duì)接，它可以采用噴氣的方法改變速度，從而達(dá)到改變軌道的目的，則以下做法可行的是(　　) A．A應(yīng)沿運(yùn)行速度方向噴氣，與B對(duì)接后周期比低軌道時(shí)的小 B．A應(yīng)沿運(yùn)行速度的反方向噴氣，與B對(duì)接后周期比低軌道時(shí)的大 C．A應(yīng)沿運(yùn)行速度方向噴氣，與B對(duì)接后周期比低軌道時(shí)的大 D．A應(yīng)沿運(yùn)行速度的反方向噴氣，與B對(duì)接后周期比低軌道時(shí)的小 解析：選B　由題意可知，A要實(shí)施變軌到更高的軌道與B對(duì)接，則應(yīng)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，則萬(wàn)有引力必須小于A所需的向心力，所以應(yīng)給A加速，增加其所需的向心力，故應(yīng)沿運(yùn)行速度的反方向噴氣，使得在短時(shí)間內(nèi)A的速度增加，與B對(duì)接后軌道半徑變大，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律＝k得，周期變大，故選項(xiàng)B正確。 3.如圖所示，某極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過(guò)地球的南北兩極，已知該衛(wèi)星從北緯60的正上方按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60的正上方時(shí)所用時(shí)間為1 h，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．極地軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為1∶4 B．極地軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為1∶2 C．極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于7.9 km/s D．極地軌道衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于同步衛(wèi)星的機(jī)械能 解析：選A　由題意知極地軌道衛(wèi)星運(yùn)行的軌跡所對(duì)圓心角為120，即運(yùn)行了三分之一周期，用時(shí)1 h，因此衛(wèi)星的周期T＝3 h，由G＝mr可得T∝，又同步衛(wèi)星的周期T同＝24 h，則極地軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為1∶4，A正確；由G＝m，可得v∝ ，故極地軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為2∶1，B錯(cuò)誤；第一宇宙速度v＝7.9 km/s，是近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，所以極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度要小于7.9 km/s，C錯(cuò)誤；因衛(wèi)星的質(zhì)量未知，則機(jī)械能無(wú)法比較，D錯(cuò)誤。 4．(2019浙江高三聯(lián)考)我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。“墨子”將由火箭發(fā)射至高度為500 km的預(yù)定圓形軌道。此前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(高度約為36 000 km)，它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9 km/s B．通過(guò)地面控制可以將北斗G7定點(diǎn)于西昌正上方 C．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7的周期小 D．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小 解析：選C　根據(jù)G＝m，知軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度的軌道半徑為地球的半徑，所以第一宇宙速度是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度，所以北斗G7和量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的線速度均小于地球的第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；北斗G7即同步衛(wèi)星，只能定點(diǎn)于赤道正上方，故B錯(cuò)誤；根據(jù)G＝mr，得T＝ ，所以量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期小，故C正確；衛(wèi)星的向心加速度a＝，半徑小的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7的大，故D錯(cuò)誤。 5．質(zhì)量不等的兩星體在相互間的萬(wàn)有引力作用下，繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成雙星系統(tǒng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，兩星體之間的距離為r，已知引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．雙星系統(tǒng)的平均密度為 B．O點(diǎn)離質(zhì)量較大的星體較遠(yuǎn) C．雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量為 D．若在O點(diǎn)放一物體，則物體受兩星體的萬(wàn)有引力合力為零 解析：選C　根據(jù)G＝mr1，G＝Mr2，解得M＋m＝，因?yàn)殡p星的體積未知，無(wú)法求出雙星系統(tǒng)的平均密度，故A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)mω2r1＝Mω2r2，可知mr1＝Mr2，質(zhì)量大的星體離O點(diǎn)較近，故B錯(cuò)誤；因?yàn)镺點(diǎn)離質(zhì)量較大的星體較近，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知若在O點(diǎn)放一物體，則物體受到質(zhì)量大的星體的萬(wàn)有引力較大，故所受合力不為零，故D錯(cuò)誤。 6.如圖所示，有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同。A衛(wèi)星的周期為T(mén)1，B衛(wèi)星的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近，則(引力常量為G)(　　) A．兩衛(wèi)星下一次相距最近需經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝T1＋T2 B．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比為T(mén)1∶T2 C．若已知兩顆衛(wèi)星相距最近時(shí)的距離，可求出地球的密度 D．若已知兩顆衛(wèi)星相距最近時(shí)的距離，可求出地球表面的重力加速度 解析：選B　兩衛(wèi)星相距最近時(shí)，兩衛(wèi)星應(yīng)該在同一半徑方向上，A衛(wèi)星多轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，第二次相距最近，兩顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相差2π，即t－t＝2π，解得t＝，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得＝mr，A衛(wèi)星的周期為T(mén)1，B衛(wèi)星的周期為T(mén)2，所以兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比為T(mén)1∶T2，故B正確；若已知兩顆衛(wèi)星相距最近時(shí)的距離，結(jié)合兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比可以求出兩顆衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得＝mr，可求出地球的質(zhì)量，但不知道地球的半徑，所以不可求出地球的密度和地球表面的重力加速度，故C、D錯(cuò)誤。 7．(多選)2018年5月25日21時(shí)46分，探月工程嫦娥四號(hào)任務(wù)“鵲橋”中繼衛(wèi)星成功實(shí)施近月制動(dòng)，進(jìn)入月球至地月拉格朗日L2點(diǎn)的轉(zhuǎn)移軌道。當(dāng)“鵲橋”位于拉格朗日點(diǎn)(如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為地月系統(tǒng)拉格朗日點(diǎn))上時(shí)，會(huì)在月球與地球的共同引力作用下，幾乎不消耗燃料而保持與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(月球的自轉(zhuǎn)周期等于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期)(　　) A．“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和月球的自轉(zhuǎn)周期相等 B．“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度 C．L3點(diǎn)和L2點(diǎn)到地球中心的距離相等 D．“鵲橋”在L2點(diǎn)所受月球和地球引力的合力比在其余四個(gè)點(diǎn)都要大 解析：選ABD　“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，由于“鵲橋”與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，所以“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期相等，又月球的自轉(zhuǎn)周期等于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，故選項(xiàng)A正確；“鵲橋”位于L2點(diǎn)時(shí)，由于“鵲橋”與月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，“鵲橋”的軌道半徑大，根據(jù)公式a＝r分析可知，“鵲橋”繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故選項(xiàng)B正確；若L3點(diǎn)和L2點(diǎn)到地球中心的距離相等，則“鵲橋”在L2點(diǎn)受到月球與地球引力的合力更大，加速度更大，所以周期更短，故L2點(diǎn)到地球中心的距離大于L3點(diǎn)到地球中心的距離，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在5個(gè)點(diǎn)中，L2點(diǎn)離地球最遠(yuǎn)，所以在L2點(diǎn)“鵲橋”所受合力最大，故選項(xiàng)D正確。 8．(多選)澳大利亞科學(xué)家宣布，在離地球約14光年的紅矮星Wolf 1061周圍發(fā)現(xiàn)了三顆行星b、c、d，它們的公轉(zhuǎn)周期分別是5天、18天、67天，公轉(zhuǎn)軌道可視為圓，如圖所示。已知引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．可求出b、c的公轉(zhuǎn)半徑之比 B．可求出c、d的向心加速度之比 C．若已知c的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的質(zhì)量 D．若已知c的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的密度 解析：選ABC　b、c的周期分別為5天、18天，均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律＝k，可以求出公轉(zhuǎn)半徑之比，故A正確；c、d的周期分別為18天、67天，均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律＝k，可以求出公轉(zhuǎn)半徑之比，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有G＝ma，解得a＝，故可以求出c、d的向心加速度之比，故B正確；已知c的公轉(zhuǎn)半徑和周期，根據(jù)牛頓第二定律有G＝mr，解得M＝，故可以求出紅矮星的質(zhì)量，但不知道紅矮星的半徑，無(wú)法求得其體積，無(wú)法求出紅矮星的密度，故C正確，D錯(cuò)誤。 9.(多選)(2018天津高考)2018年2月2日，我國(guó)成功將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過(guò)觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的(　　) A．密度　　　　　　　　　 　B．向心力的大小 C．離地高度 D．線速度的大小 解析：選CD　不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則在地球表面物體所受的重力等于它受到的萬(wàn)有引力：m0g＝G，整理得GM＝gR2，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力：G＝m2(R＋h)，可求得衛(wèi)星的離地高度h＝－R，再由v＝，可求得衛(wèi)星的線速度的大小，選項(xiàng)C、D正確；衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故衛(wèi)星的密度和向心力的大小不能求出，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。 10.(多選)如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c的質(zhì)量分別為m1、m2、M(M遠(yuǎn)大于m1及m2)，在萬(wàn)有引力作用下，a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。已知軌道半徑之比為ra∶rb＝1∶4，則下列說(shuō)法中正確的有(　　) A．a(chǎn)、b運(yùn)動(dòng)的周期之比為T(mén)a∶Tb＝1∶8 B．a(chǎn)、b運(yùn)動(dòng)的周期之比為T(mén)a∶Tb＝1∶4 C．從圖示位置開(kāi)始，在b轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，a、b、c共線12次 D．從圖示位置開(kāi)始，在b轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，a、b、c共線14次 解析：選AD　根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：周期的平方與半徑的三次方成正比，則a、b運(yùn)動(dòng)的周期之比為1∶8，A對(duì)，B錯(cuò)；設(shè)題圖所示位置夾角為θ<，b轉(zhuǎn)動(dòng)一周(圓心角為2π)的時(shí)間為t＝Tb，則a、b相距最遠(yuǎn)時(shí)：Tb－Tb＝π－θ＋n2π(n＝0,1,2,3，…)，可知n<6.75，n可取7個(gè)值；a、b相距最近時(shí)：Tb－Tb＝2π－θ＋m2π(m＝0,1,2,3，…)，可知m<6.25，m可取7個(gè)值，故在b轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，a、b、c共線14次，D對(duì)，C錯(cuò)。