高中物理试题及答案：万有引力、天体运动

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 【摘要】进入高三的同学，一定要加把劲努力复习了，小编为大家整理了高中物理试题及答案，希望可以帮助大家，也希望大家好好利用。

1 (2011江苏第7题).一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则

A.恒星的质量为 B.行星的质量为

C.行星运动的轨道半径为 D.行星运动的加速度为

2(2011山东第17题).甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是

A.甲的周期大于乙的周期

B.乙的速度大于第一宇宙速度

C.甲的加速度小于乙的加速度

D.甲在运行时能经过北极的正上方

答案：AC

解析：万有引力提供向心力，由 ，可得向心加速度之比 ，C正确;周期之比 ，A正确;甲、乙均为两颗地球卫星，运行速度都小于第一宇宙速度，B错误;甲为地球同步卫星运行在赤道上方，D错误。

3(广东第20题).已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力为G。有关同步卫星，下列表述正确的是

A.卫星距离地面的高度为

B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C.卫星运行时受到的向心力大小为

D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

4(2011全国卷1第19题).我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，

A.卫星动能增大，引力势能减小

B.卫星动能增大，引力势能增大

C.卫星动能减小，引力势能减小

D.卫星动能减小，引力势能增大

解析：周期变长，表明轨道半径变大，速度减小，动能减小,引力做负功故引力势能增大选D

5(2011全国理综新课标19).卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m/s，运行周期约为27天，地球半径约为6400千米，无线电信号传播速度为3x108m/s)(B)

A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s

解析：主要考查开普勒第三定律。月球、地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律有 解得 ，代入数据求得 m.如图所示，发出信号至对方接收到信号所需最短时间为 ，代入数据求得t=0.28s.所以正确答案是B。

6(2011天津第8题). 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的

A.线速度 B.角速度

C.运行周期 D.向心加速度

【解析】：万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，代入相关公式即可

【答案】：AC

7(2011浙江第19题).为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则

A. X星球的质量为

B. X星球表面的重力加速度为

C. 登陆舱在 与 轨道上运动是的速度大小之比为

D. 登陆舱在半径为 轨道上做圆周运动的周期为

答案：AD

解析：根据 、 ，可得 、 ，故A、D正确;登陆舱在半径为 的圆轨道上运动的向心加速度 ，此加速度与X星球表面的重力加速度并不相等，故C错误;根据 ，得 ，则 ，故C错误。

8 (2011广东第20题).已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是

A.卫星距离地面的高度为

B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C.卫星运行时受到的向心力大小为

D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

解析：根据 ，A错，由 ，B正确，由 ，C错D对。选BD

9 (2011北京第15题).由于通讯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.质量可以不同 B.轨道半径可以不同

C.轨道平面可以不同 D.速率可以不同

10(重庆第21题).某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过

N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如题21图所示。该

行星与地球的公转半径比为

A. B.

C. D.

11(2011海南第12题).2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS导航的轨道半径分别为 和 ，向心加速度分别为 和 ，则 =_____。 =_____(可用根式表示)

答案 ： 、

解析： ，由 得： ， 因而： ，

12(2011上海22B).人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将 (填“减小”或“增大”);其动能将 (填“减小”或“增大”)。

答案：增大，增大

13(2011安徽第22题).(14分)

(1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 ，k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G，太阳的质量为M太。

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106S，试计算地球的质M地。(G=6.67×10-11Nm2/kg2，结果保留一位有效数字)

解析：(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动，于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有

①

于是有 ②

即 ③

(2)在月地系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T，由②式可得

④

解得 M地=6×1024kg ⑤

(M地=5×1024kg也算对)

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最新一年高考题

1.2010•重庆•16月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动生物线速度大小之比约为

A.1：6400 B.1:80

C. 80:1 D:6400:1

【答案】C

【解析】月球和地球绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等。且月球和地球和O始终共线，说明月球和地球有相同的角速度和周期。因此有

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