第5章 第1课时 万有引力定律及其应用-【直击双1流】2022版高考物理真题分类全刷

第 5 章 　 万有引力与航天 第 1 课时 　 万有引力定律及其应用 1 开普勒行星运动定律 1. (2018课标Ⅲ,15,6分,★★) 为了探测引力波,天琴计划预 计发射地球卫星 P,其轨道半径约为地球半径的 16 倍;另一 地球卫星 Q的轨道半径约为地球半径的 4 倍. P与 Q的周期 之比约为 (　 　 ) A. 2 ∶ 1 B. 4 ∶ 1 C. 8 ∶ 1 D. 16 ∶ 1 2. (2016课标Ⅲ,14,6分,★) 关于行星运动的规律,下列说法 符合史实的是 (　 　 ) A. 开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的 规律 C. 开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些 规律运动的原因 D. 开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律 3. (2014 课标 Ⅰ,19,6 分,★★★)(多选) 太阳系各行星几乎 在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动. 当地球恰好 运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线 时的现象,天文学称为“行星冲日” . 据报道,2014 年各行星 冲日时间分别是:1 月 6 日木星冲日;4 月 9 日火星冲日;5 月 11 日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日. 已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如表所示, 则下列判断正确的是 (　 　 ) 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 / AU 1. 0 1. 5 5. 2 9. 5 19 30 A. 各地外行星每年都会出现冲日现象 B. 在 2015 年内一定会出现木星冲日 C. 天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半 D. 地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 4. (2013 江苏卷,1,3 分,★★) 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 5. (2010全国卷Ⅰ,20,6分,★★)太阳系中的8大行星的轨道 均可以近似看成圆轨道. 下列 4 幅图是用来描述这些行星运 动所遵从的某一规律的图像. 图中坐标系的横轴是 lg T T0 ,纵 轴是 lg R R0 ,这里 T 和 R 分别是行星绕太阳运行的周期和相 应的圆轨道半径,T0 和 R0 分别是水星绕太阳运行的周期和 相应的圆轨道半径. 下列 4 幅图中正确的是 (　 　 ) 6. (2008 四川卷,20,6分,★★)1990 年 4 月 25 日,科学家将哈 勃天文望远镜送上距地球表面约 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. 假设哈勃天文望 远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为6. 4 × 106 m,利用 地球同步卫星与地球表面的距离为 3. 6 × 107 m 这一事实可 得到哈勃天文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 (　 　 ) A. 0. 6 小时 B. 1. 6 小时 C. 4. 0 小时 D. 24 小时 2 万有引力定律及其应用 7. (2021 全国卷甲,18,6 分,★★★)2021 年 2 月,执行我国火 星探测任务的天问一号探测器在成功实施三次近火制动 后,进入运行周期约为 1. 8 × 105 s 的椭圆形停泊轨道,轨道 与火星表面的最近距离约为 2. 8 × 105 m. 已知火星半径约 为3. 4 × 106 m, 火星表面处自由落体的加速度大小约为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 06 3. 7 m / s2 ,则天问一号的停泊轨道与火星表面的最远距离 约为 (　 　 ) A. 6 × 105 m B. 6 × 106 m C. 6 × 107 m D. 6 × 108 m 8. (2021 全国卷乙,18,6 分,★★★) 科学家对银河系中心附 近的恒星 S2 进行了多年的持续观测,给出 1994 年到 2002 年 间 S2 的位置如图所