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1、.高一物理天体运动测试题高一物理天体运动测试题一选择题1 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。当它在较大的轨道半径r1上时运行线速度为v1，周期为T1，后来在较小的轨道半径r2上时运行线速度为v2，周期为T2，那么它们的关系是Av1v2，T1T2Bv1v2，T1T2Cv1v2，T1T2物体从 O 沿 OA 方向运动，那么它受到的万有引力大小变化情况是A.一直增大B.一直减小C.先减小，后增大D.先增大，后减小3.土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一局部还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线
2、速度v与该层到土星中心的距离 R 之间的关系来判断群.假设v R,那么该层是土星的一局部v2 R,那么该层是土星的卫星Dv1v2，T1T22.两个质量均为 M 的星体，其连线的垂直平分线为 AB。O 为两星体连线的中点，如图，一个质量为 M 的假设v 1,那么该层是土星的一局部假设v21,那么该层是土星的卫星群.以上说确的是RRA.B.C.D.4.假设地球自转速度增大,关于物体重力的以下说法中不正确的选项是()A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变B.放在两极地面上的物体的重力不变C 赤道上的物体重力减小D 放在两极地面上的物体的重力增大5在太阳黑子的活动期，地球大气受太阳风的影响而扩，这样使
3、一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，而开场下落。大局部垃圾在落地前烧成灰烬，但体积较大的那么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，那么它做圆运动所需的向心力就小于实际受到的万有引力，因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面D太空垃圾上外表受到的大气压力大于下外表受到的大气压力，所以是大气的力量将它推向地面的6.用m表示地球通讯卫星同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球外表处
4、的重力加速度，表示地球自转的角速度，那么通讯卫星所受万有引力的大小为A.等于零B.等于mR2gC.等于m3R2g4D.以上结果都不正确(Rh)27 关于第一宇宙速度，以下说法不正确的选项是A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 B第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度C第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度 D地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的8如图 5-1 所示，以 9.8m/s 的水平速度 v0抛出的物体，飞行一段时间后垂直地撞在倾角为=30的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是A3sB2 3sC33圆周运动，那么 A根据vr3sD2s9、某人造地球卫星绕地球做匀速圆
5、周运动，假设它的轨道半径增加到原来的 n 倍后，仍能够绕地球做匀速r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的 n 倍。n2B根据F mv，可知卫星受到的向心力将减小到原来的1倍。-优选.C根据F GMm，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的1倍。n2r2D根据GMmmv2，可知卫星运动的线速度将减小到原来的1倍。2rrn10、设在地球上和某天体上以一样的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为 k(均不计空气阻力),且地球和该天体的半径之比也为 k,那么地球质量与天体的质量之比为()A.1B.KC.K2D.1/K11假设在质量与地球质量一样，半径为地球半径两倍的天体上进展运动比赛，那么与在地球上的
6、比赛成绩相比，以下说确的是A跳高运发动的成绩会更好B用弹簧秤称体重时，体重数值变得更大C从一样高度由静止降落的棒球落地的时间会更短些D用手投出的篮球，水平方向的分速度变化更慢12在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度开场增加，使得局部垃圾进入大气层开场做靠近地球的近心运动，产生这一结果的初始原因是A由于太空垃圾受到地球引力减小而导致做近心运动B由于太空垃圾受到地球引力增大而导致做近心运动C由于太空垃圾受到空气阻力而导致做近心运动D地球引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关13卫星发射中心的火
7、箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v3、加速度为a3。那么v1、v2、v3的大小关系和a1、a2、a3的大小关系是Av2v3v1；a2a3v3a3a1Cv2v3v1；a2a3a1Dv3v2v1；a2a3a114.1998 年 1 月发射的“月球勘探者空间探测器，运用最新科技手段对月球进展近距离近距离勘探，在月球重力分布，磁场分布及元素测定等方面取得了新成果，探测器在一些环形山中发现了质量密集区，当飞到这些质量密集区质量密集区时，通
8、过地面的大口径射电望远镜观察，“月球勘探者的轨道参数发生了微小变化，这些变化是()A.半径变小 B.半径变大 C.速率变小 D.速率变大15一质量为 m 的物体，沿半径为 R 的向下凹的圆形轨道滑行，如下图，经过最低点的速度为 v，物体与轨道之间的动摩檫因数为，那么它在最低点时受到的摩檫力为AmgBmv2/RCm(g+v2/R)Dm(g-v2/R)R-优选.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.二填空题16 题 6 分，17 题 4 分，18 题 4 分16.1957 年 10 月 4 日,前联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来,人类活动围从陆地、海洋、大气层
9、扩展到宇宙空间,宇宙空间成为人类的第四疆域,人类开展空间技术的最终目的是开发太空资源.(1)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,会处于完全失重的状态,以下说确的是()A.宇航员仍受重力作用B.宇航员受力平衡C.重力正好为向心力D.宇航员不受任何力的作用(2)宇宙飞船要与空间站对接,飞创为了追上空间站()A.只能从较低轨道上加速B.只能从较高轨道上加速C.只能从空间站同一高度上加速D.无论在什么轨道上,只要加速都行(3).空间站周期为T,地面重力加速度约为g,地球半径为R.由此可计算出国际空间站离地面的高度为_17.了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从 向_填东、南、西、
10、北发射。考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较填高或低的地方较好。18侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动，它的运动轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是_.(设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T.)三计算题20、9 分地球半径为 R，地球外表的重力加速度为 g，地球自转的周期为 T，试求地球同步卫星的向心加速度大小。2121、10 分晴天晚上，人能看见卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之。一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面，卫星
11、自西向东运动。春分期间太阳垂直射向赤道，赤道上某处的人在日 落后 8 小时时在西边的地平线附近恰能看到它，之后极快地变暗而看不到了。地球的半径R地 6.4106m，地面上的重力加速度为10m/s2，估算：答案要求准确到两位有效数字1卫星轨道离地面的高度。2卫星的速度-优选.22.10 分发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上，在卫星经过A点时点火喷气发动机工作实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B.在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道远地点B在同步轨道上，如下图.两次点火过程都使卫星沿切线方向加速，并且点火时间很短.同步
12、卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球外表重力加速度为g，求：卫星在近地圆形轨道运行接近A点时的加速度大小；卫星同步轨道距地面的高度.23.12 分现代观测说明，由于引力的作用，恒星有“聚焦的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起设某双星中 A、B 两星的质量分别为 m 和 3m，两星间距为 L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O 转动，那么O 点距 B 星的距离是多大？它们运动的周期为多少？24 10 分.宇宙中某星体每隔 4.410-4 s 就向地球发出
13、一次电磁波脉冲有人曾经乐观地认为，这是外星人向我们地球人发出的联络信号，而天文学家否认了这种观点，认为该星体上有一个能连续发出电磁波的发射源，由于星体围绕自转轴高速旋转，才使得地球上接收到的电磁波是不连续的试估算该星体的最小密度 结果保存两位有效数字注：星体的最小密度是保持星体外表物体不脱离星体B同 步 轨道地球 A-优选.2510 分.物体从地球上的逃逸速度第二宇宙速度v2=2Gm，其中G、m、R分别是引力常量、地球R的质量和半径。G=6.6710-11Nm2/kg2，c=2.9979108m/s。求以下问题：1逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量m=1.981
14、030 kg，求它的可能最大半径；2在目前天文观测围，物质的平均密度为10-27 kg/m3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大？参考答案 CBCCAFCBCDBACCCDCADAD16(1)A、C；宇航员仍受重力作用，此力提供宇航员做圆周运动的向心力。2A,当卫星在其轨道上加速时，引小 于 向 心 力，故 要 做 离 心 运 动，从 而 使 半 径 增 大。3 万 有 引 力 提 供 向 心 力 有：222gT RMmMm 23其中 rR+h 由上述三式可求得h=G mgG2 mr22R4r2
15、T17.西、东、低。在纬度较低的地方地球自转的线速度较大18.侦察卫星绕地球做匀速圆周运动的周期设为T1，那么GMm42r m22rT1地面处的重力加速度为g，那么GMm0R22=m0g由上述两式得到卫星的周期T1=RT1Tr3g其中r=h+R,地球自转的周期为T，在卫星绕行一周时，地球自转转过的角度为=2,摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为s=R得42s=T20.(h R)3g21 解：从北极沿地轴往下看的地球俯视图如下图，设卫星离地高 h，Q 点日落后 8 小时时能看到它反射的。日落 8 小时 Q 点转过的角度设为1836012024-优选.h 轨道高R地 R地1cos6.4106（1）6.41
16、06m2cos60地2因为卫星轨道半径根据万有引力定律，引力与距离的平方成反比r r h 2R卫星轨道处的重力加速度gr1g地 2.5m/s24v2mgr mrv gr2.5 2 6.4106 5.7103m/s5.6103m/s同样给分22.aAR2R h12gh23gR2T2 R2423.解：设 O 点距 B 星的距离为x，双星运动的周期为 T，由万有引力提供向心力3m2223m22L-x1对于 B 星：G2=3mx()对于 A 星：G2=m(L-x)()2=3 即 x=L T=LTLTx4L24.解：接收电磁波脉冲的间隔时间即是该星体自转的最大周期星体外表物体不脱离星体时满足：L(3 分
17、)GmGMm224331732=mR()而M=R=2代入数据得：=7.310 kg/mRT3GT25.1任何天体均存在其所对应的逃逸速度v2=2Gm，其中m、R为天体的质量和半径。黑洞，其逃Rm2.94103 m，即2Gm26.6710111.981030逸速度大于真空中的光速，即v2c，Rc2(2.9979108)2质量为 1.981030 kg 的黑洞的最大半径为 2.94103 m.2 把宇宙视为普通天体，那么其质量m=V=43R3-其中R为宇宙的半径，为宇宙的密度，那么宇宙的逃逸速度为v2=2Gm-由于宇宙密度R使得其逃逸速度大于光速c，即v2c-那么由以上三式可得R=4.011026 m，合 4.241010光年。即宇宙的最小半径-优选