高考物理力学知识点之万有引力与航天分类汇编附答案解析(6)
一、选择题
1．2017年6月19日，“中星9A”卫星在西昌顺利发射升空。卫星变轨如图所示，卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，后在远地点Q改变速度成功变轨进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在P点的速度等于在Q点的速度 B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点加速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度 C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度
D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变小 2．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（ ） A．线速度越大
B．角速度越小
C．加速度越小
D．周期越大
3．在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6．6倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为 A．5小时
B．4小时
C．6小时
D．3小时
4．关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（ ） A．它的轨道可以是椭圆
B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C．它不一定在赤道上空运行
D．它运行的线速度一定大于第一宇宙速度
5．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是( ).
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 6．由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（ ） A．向心力指向地心
B．速度等于第一宇宙速度
C．加速度等于重力加速度 D．周期与地球自转的周期相等
7．电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星，假设地球绕该恒星作匀速圆周运动，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是（ ）
A．线速度是原来的
1 21 4B．万有引力是原来的
C．向心加速度是原来的2倍 D．周期是原来的2倍
8．中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500．假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法不正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度
B．飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度 C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度 D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度 9．如图为人造地球卫星轨道的示意图，则卫星（ ）
A．在a轨道运行的周期为24 h B．在b轨道运行的速度始终不变 C．在c轨道运行的速度大小始终不变
D．在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的
10．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则( )
A．卫星a的加速度大于b的加速度 B．卫星a的角速度小于c的角速度 C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期大于24 h
11．已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上绕月飞行，周期为T。万有引力常量为G，则（ ）
16?2R3A．月球质量为 2GTC．月球密度为
32?2RB．月球表面重力加速度为 2TD．月球第一宇宙速度为
3? GT222?R T12．设宇宙中某一小行星自转较快，但仍可近似看作质量分布均匀的球体，半径为R．宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量，第一次在极点处，弹簧测力计的读数为F1＝F0；第二次在赤道处，弹簧测力计的读数为F2＝面内深度为
F0 ．假设第三次在赤道平2R的隧道底部，示数为F3；第四次在距行星表面高度为R处绕行星做匀速圆2周运动的人造卫星中，示数为F4．已知均匀球壳对壳内物体的引力为零，则以下判断正确的是( ) A．F3＝B．F3＝C．F3＝
F0F ，F4＝0 44F0 ，F4＝0 415F0 ，F4＝0 4F0 4D．F3＝4F0 ，F4＝
13．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
A．该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/s B．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7. 9 km/s
C．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度 D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II
14．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为( ) A．
F 81B．F C．9F D．81F
15．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， 如图所示，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 m1:m2=3:2，下列说法中正确的是：
A．m1、m2 做圆周运动的线速度之比为 3:2 B．m1、m2 做圆周运动的角速度之比为 3:2 C．m1做圆周运动的半径为D．m2做圆周运动的半径为
2L 52L 516．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
17．一物体静置在平均密度为?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恰好为零，则天体自转周期为 A．?4π?
12121212???3G??B．?3? ???4πG??C．?π?
???G??D．?3π?
???G??18．如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 C．a1＞a2＞a3
B．v1＜v2＜v3 D．a1＜a3＜a2
19．已知地球质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常数为G，有一颗人造地球卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动，那么这个卫星的运行速率为( ) A．GM RB．GM R?hC．gR D．g(R?h)
20．由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ）
A．轨道平面可以不同 B．轨道半径可以不同 C．质量可以不同 D．速率可以不同
21．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是 A．所有的行星都绕太阳做圆运动
B．对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积
a3C．在2?k中，k是与太阳无关的常量
TD．开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
22．宇航员王亚平在“天宮1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．0
GMB．
(R?h)2GMmC．
(R?h)2D．
GM h223．探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区，开始月球近旁转向飞行，最终进入距月球表面h?200km的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A．飞行试验器绕月球运行的周期为2?R g2?R?B．在飞行试验器的工作轨道处的重力加速度为??g ?R?h?C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为g?R?h? D．由题目条件可知月球的平均密度为
3g
4?G?R?h?24．德国天文学家们曾于2008年证实，位于银河系中心，与地球相距2.6万光年的“人马座A”其实是一个质量超大的黑洞．假设银河系中心仅此一个黑洞，太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量已知)
高考物理力学知识点之万有引力与航天分类汇编附答案解析(6)
