2000年-2022年高考物理-天体运动试题分类汇编.doc

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1、2000年-2022年高考物理试题分类汇编天体运动08年高考广东卷理科根底8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，以下说法正确的选项是DA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08年高考广东卷理科根底5人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是DAF与r成正比 BF与r成反比CF与r2成正比DF与r2成反比08年高考山东卷理综18.据报道，我国数据中继卫星“天链一号Ol星于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道

2、上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星，以下说法正确的选项是BC A运行速度大于7.9 kms B离地面高度一定，相对地面静止 C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等08年高考北京卷理综17.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。假设还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是BA.月球外表的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度08年高考全国I理综17.太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约

3、为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为B B.2 C.20 D.20008年高考江苏卷物理1.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球外表的重力加速度为g,那么火星外表的重力加速度约为B(A)0.2 g(B)0.4 g(C)2.5 g(D)5 g08年高考广东卷物理12.图7是“嫦娥一导奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭屡次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，以下说法正确的选项是 A. 发射“嫦娥一号的速度必须到达第三宇宙速度 B. 在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C. 卫星受月球的引力与

4、它到月球中心距离的平方成反比D. 在绕圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力201990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球外表约600 km的高空，使得 人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。地球半径为6.4106m，利用地球同步卫星与地球外表的距离为3.6107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是B A0.6小时 B1.6小时 C4.0小时 D24小时08年高考上海卷物理1A某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，那么该行星的线速度大小为_，太阳

5、的质量可表示为_。，08年高考海南卷物理12、一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为41地球与月球的质量之比约为811，那么该处到地心与到月心的距离之比约为 . 9208年高考全国II理综25.20分我国发射的“嫦娥一号探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球外表全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨

6、道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影。解：如图，O和O分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心级OO与地月球面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球外表、月球外表和卫星圆轨道的交点，根据对称性，过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在上运动时发出的信号被遮挡。设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G，根据万有引力定律有 式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。由式得 设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，那么由于卫星绕月球做匀速圆周运动

7、，应有 式中，=COA，=COB。由几何关系得 由式得 评分参考：式各4分，式5分，式各2分，式3分。得到结果的也同样给分。08年高考宁夏卷理综23.15分 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。引力常量为G23.15分设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为w1,w2。根据题意有w1=w2r1+r2=r根据万有引力定律和

8、牛顿定律，有GG联立以上各式解得根据解速度与周期的关系知联立式解得07北京理综1、不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星外表附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球外表附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，那么为CA0.13 B0.3 C3.33 D7.507宁夏理综6、以下说法正确的选项是B A行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B物体在转弯时一定受到力的作用 C月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和

9、下滑力的作用07广东理科根底 1 、现有两颗绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB。如果rArB，那么AA卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大B卫星A的线速度比卫星B的线速度大C卫星A的角速度比卫星B的角速度大D卫星A的加速度比卫星B的加速度大07江苏 2 假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，那么以下物理量变化正确的选项是BCA地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半07宁夏理综 3 、天文学家发现了某恒星有一颗

10、行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出C A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半径07全国理综 4 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球外表重量为600 N的人在这个行星外表的重量将变为960 N，由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为BA0.5 B2. C3.2 D407全国理综 5、如下列图，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，轨道半径并不因此而改变，那么AD+vA假设磁场

11、方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B假设磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D假设磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T007全国理综 6 、假定地球，月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球外表附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，假设不计空气阻力，那么BDAEk必须大于或等于W，探测器才能到达月球BEk小于W，探测器也可能到达月球CEkW，探测器一定能到达月球DEkW，探测器一定不能到达月球07山东理综 7、2007年4月24

12、日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，外表可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球外表附近轨道，以下说法正确是BcA飞船在Gliese581c外表附近运行的周期约为13天B飞船在Gliese581c外表附近运行时的速度大于7.9km/sC人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大DGliese581c的平均密度比地球平均密度小07上海理科综合 8、太阳系八

13、大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方与“行星与太阳的平均距离的三次方成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为B水星金星地球火星木星土星公转周期年0.2410.6151.01.8811.8629.5 A1.2亿千米 B2.3亿千米 C4.6亿千米 D6.9亿千米07四川理综 9、我国探月的“嫦娥工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假设宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，那么月球的密度为BA B C D07天津理综 10、我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重

14、要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，那么环绕月球外表附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为AA， B，C， D ，07重庆理 11土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动，其参数如表：AD卫星半径(m)卫星质量(kg)轨道半径(m)土卫十8.901042.0110181.511018土卫十一5.701045.6010171.51103两卫星相比，土卫十A受土星的万有引力较大 B绕土星做圆周运动的周期较大C绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D动能较大07上海 10分宇航员在地球外表以一定初

15、速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；假设他在某星球外表以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。取地球外表重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计求该星球外表附近的重力加速度g/；该星球的半径与地球半径之比为R星:R地1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。解：故：，所以可解得：M星:M地112:5421:80， 07广东卷12分土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA8.0104 km和rB1.2105 km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。结果可用根式表示求岩石颗粒A和B的线速度之比；求

16、岩石颗粒A和B的周期之比；土星探测器上有一物体，在地球上重为10 N，推算出他在距土星中心3.2105 km处受到土星的引力为0.38 N。地球半径为6.4103 km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？解：设土星质量为M0，颗粒质量为m，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，根据牛顿第二定律和万有引力定律：解得：对于A、B两颗粒分别有： 和得： 设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T，那么：对于A、B两颗粒分别有： 和 得： 设地球质量为M，地球半径为r0，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为m0，在地球外表重力为G0，距土星中心r0/3.2105 km处的引力为G0/，根据万有引力定

17、律： 解得：06陕西卷我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球外表。月球的质量为地球质量的1/80，月球的半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，那么该探月卫星绕月运行的速率约为BA、0.4km/sB、1.8km/sC、11km/sD、36km/s06北京卷一飞船在某行星外表附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量CA.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期 D.行星的质量06重庆卷宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球外表高h处释放，经时间t后落到月球外表设月球半

18、径为R。据上述信息推断，飞船在月球外表附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为BA. B C. D. 06江苏卷举世瞩目的“神舟六号航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就地球的质量为M，引力常量为G，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为厂，那么飞船在圆轨道上运行的速率为 A 06江苏卷12 14分如下列图，A是地球的同步卫星。另一卫星 B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为 h。地球半径为 R，地球自转角速度为0，地球外表的重力加速度为 g，O为地球中心。 1求卫星B的运行周期。 2如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A、B两卫星相距最近O、B、A在同一直

19、线上，那么至少经过多长时间，他们再一次相距最近？解：由万有引力定律和向心力公式得 联立得 2由题意得 由得 代入得06四川卷 (16分)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速开展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90，万有引力常量为G。那么，(1) 该星球外表附近的重力加速度g星等于多少？(2) 假设经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少？(1)设人的质量为m,在星球外表附近的重力等于万有引力，有mg星= 解得 g星= (3) 设人能上升的最大高度为h,由功能关系

20、得mg星h= 解得 h= 06天津卷22分神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如下列图。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率和运行周期T。1可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点处质量为的星体视为质点对它的引力，设A和B的质量分别为、，试求用、表示；2求暗星B的质量与可见星A的速率、运行周期T和质量之间的关系式；3恒星演化到末期，如果其质

21、量大于太阳质量的2倍，它将有可能成为黑洞。假设可见星A的速率，运行周期，质量，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？1设A、B的圆轨道半径分别为、，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为。由牛顿运动定律，有设A、B之间的距离为，又，由上述各式得 由万有引力定律，有，将代入得 令 比较可得 2由牛顿第二定律，有 又可见星A的轨道半径 由式解得 3将代入式，得代入数据得 设，将其代入式，得 可见，的值随的增大而增大，试令，得 假设使式成立，那么必大于2，即暗星B的质量必大于2，由此得出结论：暗星B有可能是黑洞。05北京卷17 .地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4

22、倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出CA.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为98B.地球外表重力加速度与月球外表重力加速度之比约为94C.靠近地球外表沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球外表沿圆轨道运行的航天器的周期 之比约为89D.靠近地球外表沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球外表沿圆轨道运行的航天器线速度之 比约为81405广东卷18 万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种根本相互作用的规律。以下说法正确的是 CA.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B.人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D.宇

23、宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用05天津卷19土星周围有美丽壮观的“光环，组成环的颗粒是大小不等、线度从1m到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3104km延伸到1.4105km。环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.6710-11Nm2/kg2，那么土星的质量约为估算时不考虑环中颗粒间的相互作用 D9.01016kg6.41017kg9.01025kg6.41026kg05河北、河南、安徽、山西20 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得 CD A火星和地球的半径之比 B火星和太阳的质

24、量之比C火星和地球到太阳的距离之比D火星和地球绕太阳运行速度大小之比05黑龙江、吉林、广西21 引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用 这三个数据，可以估算出的物理量有BDA月球的质量 B地球的质量C地球的半径 D月球绕地球运行速度的大小05四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙22.最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有 ADA恒星质量与太阳质量之比

25、B恒星密度与太阳密度之比C行星质量与地球质量之比 D行星运行速度与地球公转速度之比05广东卷13分万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球外表的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地球作圆周运动，由得请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。请根据条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。解：13分(1)上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略。正确的解法和结果是：得2方法一：对月球绕地球作圆周运动，由得方法二：在地面重力近似等于

26、万有引力，由得 04北京13 1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为昊键雄星，该小行星的半径为16km。假设将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。地球半径R=6400km，地球外表重力加速度为g。这个小行星外表的重力加速度为 BA400gBgC20gDg04上海卷14 火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，那么两颗卫星相比 AC A火卫一距火星外表较近。B火卫二的角速度较大C火卫一的运动速度较大。D火卫二的向心加速度较大。04江苏15 假设人造卫星绕地球作匀速圆周运

27、动，那么以下说法正确的选项是 BD A. 卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大 D. 卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小 C. 卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大 D. 卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小04全国老课程卷16 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由于文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，引力常量为G。由此可求出S2的质量为D ABCD04春季16分神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭

28、圆轨道变为距地面高度km的圆形轨道。地球半径km，地面处的重力加速度。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式用h、R、g表示，然后计算周期T的数值保存两位有效数字解：16分设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力和牛顿第二定律，有地面附近由条件解以上各式得代入数值，得04广东卷 16分某颗地球同步卫星正下方的地球外表上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天太阳光直射赤道在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？地球半径为R，地球外表处的重力加速度为g,地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射。设所求的时间为t，用m、M分别表示卫星

29、和地球的质量，r表示卫星到地心的距离. 有 春分时，太阳光直射地球赤道，如下列图，图中圆E表示赤道，S表示卫星，A表示观察者，O表示地心. 由图可看出当卫星S绕地心O转到图示位置以后设地球自转是沿图中逆时针方向，其正下方的观察者将看不见它. 据此再考虑到对称性，有 由以上各式可解得 04全国卷在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星外表上，再经过屡次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星外表弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为0，求它第二次落到火星外表时速度的大小，计算时不计大气阻力。火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。解

30、： GMrm02 = mg GMrm2 = m( 2 )2r 12 =2 gh = 12 +02 =822h r02 r3 +02 03全国卷15分中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。 引力常数G6.671011m3kgs2) 解： 考虑中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时，中子星才不会瓦解。 设中子星的密度为，质量为M，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小块物质质量为m，那么有 由以上各式得 代人

31、数据解得02年广东、河南11分有人利用安装在气球载人舱内的单摆来测定气球的高度。该单摆在海平面处的周期是T0。当气球停在某一高度时，测得单摆周期为T。求该气球此时离海平面的高度h。把地球看着质量均匀分布的半径为R的球体。答案：h = (- 1)R 简析：此题需用到关系式 g = G01北京、内蒙古、安徽卷12分两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。解：设两星质量分别为，都绕连线上O点作周期为T的圆周运动，星球1和星球2到O的距离分别为由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得 联立解得评分

32、标准：此题12分、各占3分00天津、江西卷12分2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98的经线在同一平面内，假设把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98和北纬，地球半径R、地球自转周期T、地球外表重力加速度g视为常量和光速c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间要求用题给的量的符号表示。解：设为卫星质量，为地球质量，为卫星到地球中心的距离，为卫星绕地心转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有， 式中G为万有引力恒量，因同步卫星绕地心转动的角速度与地球自转的角速度相等有 因得 设嘉峪关到同步卫星的距离为，如下列图，由余弦定理 所求时间为 由以上各式得