高三物理全国模拟题汇编：天体运动及答案.pdf

1、 天体运动天体运动一、单选题一、单选题1科学家在研究地球-月球组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返的时间为 t。若已知光速 c、万有引力常量 G，月球绕地球旋转可看成周期为 T 的匀速圆周运动（地球到月球的距离远大于地球和月球的半径），则由以上物理量可以求出（）A月球的质量B月球受地球的引力C地球同步卫星的轨道半径D地球到月球的距离22022 年 4 月 16 日，我国在太原卫星发射中心发射了一颗大气环境监测卫星，该卫星将推动我国在生态环境、气象、农业农村等领域的遥感应用。若用 F 表示该卫星在发射过程中到地心距离为 x处时所受万有引力的大小，则下列图像中，可能正确的是（）ABCD

2、32021 年 12 月 9 日，“天宫课堂”进行了太空授课，其中王亚平所做的浮力消失实验引人注目：在空间站（距地面约 400km）中，王亚平将一个乒乓球置于水杯中，乒乓球并没有浮在水面上，而是能停留在水中的任意位置，下列说法中正确的是（）A空间站的运行周期大于同步卫星的运行周期B空间站在轨运行的加速度小于地球表面的重力加速度C乒乓球所受的合力为零D乒乓球所受的重力为零4天宫二号在离地 343km 圆形轨道。上运行 1036 天后，受控离轨并进入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号“回家”，标志着我国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。关于天宫二号绕地球的运动（如图），下

3、列说法正确的是（）A天宫二号受控离轨瞬间，应加速前进B天宫二号进入大气层后，它的引力势能越来越小，机械能守恒C天宫二号绕地球做匀速圆周运动的周期小于地球自转的周期D天宫二号绕地球做匀速圆周运动向心加速度小于地球赤道物体自转的向心加速度5截至 2021 年 12 月，被誉为“中国天眼”的 500 米口径球面射电望远镜（FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过 500 颗。脉冲星就是旋转的中子星，某中子星的质量是太阳质量的20 倍，自转周期为 0.01s，半径是地球绕太阳运动的轨道半径的1106。已知地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度约为6.0 103/2，则该中子两极表面的重力加

4、速度大小约为（）A4.0 108/2B6.0 1010/2C1.2 1011/2D2.0 1013/262021 年，中国的载人飞船成功与天和核心舱（距离地球表面约 400km 的高度）对接，中国人首次进入自己的空间站。关于地球的卫星及飞船空间站的运动，下列说法正确的是（）A地球卫星的运行轨道可以与地球表面任一纬线所决定的圆是共面同心圆B地球同步卫星的向心加速度与赤道上物体的向心加速度相同C该载人飞船的发射速度应大于地球的第一宇宙速度D飞船与空间站对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间7火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器仅在火星引力作用下绕火星做匀速圆周运

5、动，轨道半径为火星半径的 2 倍，测空探测器的环绕速率为 v，已知火星表面的重力加速度为 g（忽略火星自转的影响），引力常量为 G。则下列说法正确的是（）A火星探测器在轨道上环绕周期为 42B火星探测器的加速度大小为 2C火星的质量为 44D火星的第一宇宙速度为 228如图为同一平面内绕地球的三个卫星轨道示意图，、为圆轨道，为椭圆轨道，的半径与的半长轴相等，且与相交于 M 点，与相切于 N 点。三颗不同的卫星 A、B、C 正沿轨道、稳定运行，则（）AA，B 经过 N 点时的向心力一定相同BA，B 的速度可能等大CB，C 在 M 点的向心加速度大小相等DB，C 与地心的连线在任意相等时间内扫过的

6、面积相等92020 年 7 月 23 日，海南文昌航天发射场，长征五号遥四运载火箭搭载着天问一号火星探测器发射升空，在脱离地球后，天问一号在地球轨道（地球公转轨道）上飞行，在 A 点通过加速进入地火转移轨道，在 B 点再次点火加速就进入火星轨道（火星绕太阳运行轨道）。若已知引力常量为G，太阳质量为 M，地球公转半径为1，火星绕太阳运行的轨道半径为2。则（）A探测器在由轨道进入轨道过程中机械能守恒B探测器在轨道上飞行时经过 A 点的速度为1C探测器由地球轨道飞到火星轨道所用时间为12(1+221)32年D探测器在 B 点的加速度为21102021 年 10 月 16 日，搭载“神舟十三号”载人飞

7、船的“长征二号”F 遥十三运载火箭，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富 3 名航天员送入太空，标志着中国人首次长期进驻空间站。2021 年 12 月 9 日15 时 40 分“天宫课堂”第一课开讲，2022 年 3 月 23 日 15 时 40 分，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。以下说法正确的是（）A“神舟十三号载人飞船”的发射速度大于地球第一宇宙速度B宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时，空间站中的人和物体不受地球引力作用C只需知道空间站的运动周期和地球半径就可以计算出地球的质量和地球密度D载人飞船加速后可追上在同轨道上的核心舱并实施对接112021 年 9 月 9 日，我国

8、在西昌卫星发射中心成功发射中星 9B 卫星，用来替代燃料耗尽的中星9A，卫星之所以需要携带燃料是因为卫星在轨运行过程中受到稀薄空气阻力等影响会使其轨道逐渐偏离原先的标称轨道，这时候就需要进行变轨来修正，燃料用完后变轨修正无法进行，其“寿命”也就结束了。下列说法正确的是（）A卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其速度逐渐减小B卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其加速度逐渐减小C卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其机械能逐渐增大D卫星修正轨道时，需要消耗燃料使其加速12宇宙中半径均为0的两颗恒星1、2，相距无限远。若干行星分别环绕恒星1、2运动的公转周期平方2与公转半径立方3的规律如图所示。不考虑两恒星的自转。则（）

9、A1的质量小于2的质量B1的密度等于2的密度C1表面的环绕速度大于2表面的环绕速度D1表面的重力加速度小于2表面的重力加速度二、多选题二、多选题13假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行周期与轨道半径的关系如图所示，图中 1 和 2 分别为我国空间站“天和”核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。引力常量为 G。下列说法正确的是（）A核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为10：10B核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为102：102C核心舱与地球同步卫星的周期之比为10：10D该直线的斜率为32142021 年 9 月 20 日，“天舟三号”在文昌航天发射中心成功发射升空。

10、图中 P、Q 分别是“天舟三号”和“天和核心舱”对接前各自在预定轨道运行的情景，下列说法正确的是（）A在预定轨道运行时，P 的周期小于 Q 的周期B在预定轨道运行时，P 的速率小于 Q 的速率C为了实现对接，P 应减速D为丁实现对接，P 应加速15据报道北京时间 2021 年 10 月 16 日 9 时 58 分，航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱，中国空间站也迎来了第二个飞行乘组。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的116，地球同步卫星轨道离地面的高度约为地球半径的 6 倍，下列说法正确的是（）A航天员在空间站可以通过举重来锻炼肩部和背部肌肉B航

11、天员在空间站可以通过弹簧拉力器锻炼肩部和背部肌肉C王亚平老师将水从水袋中挤出后，水会在空中显现水球是因为水不受万有引力作用D中国空间站在轨道上运行周期小于同步卫星的运行周期16农历除夕，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富在遥远的太空专门发来视频，向祖国和人民送上祝福。如图所示，假设空间站绕地心做近似圆周运动，地球半径为 R，航天员在空间站内观察地球的最大张角为。万有引力常量为 G，地球表面的重力加速度为 g，航天员给全国人民拜年的时长为 t。下列说法正确的是（）A空间站运行的轨道半径为sinB空间站所在轨道的重力加速度为sin22C空间站绕地球运动的速率为sin2D拜年期间空间站运行的弧长

12、为 sin217设想宇航员随飞船绕火星飞行，飞船贴近火星表面时的运动可视为绕火星做匀速圆周运动。若宇航员测试飞船在靠近火星表面的圆形轨道绕行 n 圈的时间为 t，飞船在火星上着陆后，宇航员用弹簧测力计测得质量为 m 的物体受到的重力大小为 F，引力常量为 G，将火星看成一个球体，不考虑火星的自转，则下列说法正确的是（）A火星的半径为22B火星的质量为3416443C飞船贴近火星表面做圆周运动的线速度大小为2D火星的平均密度为322答案解析部分答案解析部分1【答案】D2【答案】D3【答案】B4【答案】C5【答案】C6【答案】C7【答案】C8【答案】B9【答案】C10【答案】A11【答案】D12【答案】C13【答案】B,D14【答案】A,D15【答案】B,D16【答案】B,D17【答案】B,D