专题09 天体质量和密度的估算-2021-2022学年高一物理下学期期中考试好题汇编（人教版2019）

专题09 天体质量和密度的估算 一、利用黄金代换估算天体质量和密度 1．地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，下式关于地球密度的估算式正确的是（　　） A． B． C． D． 2．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量，以实验验证了万有引力定律的正确性。应用引力常量还可以计算出地球的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”。已知引力常量G= 6.67×10-11N·m2/kg2，地面上的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R=6.4×106m，则地球质量约为（　　） A．6×1018kg B．6×1020 kg C．6×1022 kg D．6×1024 kg 3．“科学真是迷人”，天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 4．在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，经过t时间落回抛出点，若物体只受该星球引力作用，不考虑星球的自转，已知该星球的直径为d，引力常为G，则该星球的平均密度为（　　） A． B． C． D． 二、利用环绕天体系统估算天体质量和密度 5．行星的平均密度为ρ，靠近其表面运行的卫星的运转周期为T1，行星的自转周期为T2，下列说法正确的是（　　） A．ρT1是定值，该值与行星无关 B．ρT12是定值，该值与行星无关 C．ρT2是定值，该值与行星无关 D．ρT22是定值，该值与行星无关 6．嫦娥二号登月飞船在半径为的圆形环月轨道上做匀速圆周运动，测得其周期为。已知引力常量为，由以上数据可以求出的物理量有（　　） A．月球的半径 B．月球的质量 C．月球表面的重力加速度 D．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度 7．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为（地球自转周期），一年的时间为（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为，地球中心到太阳中心的距离为。下列说法正确的是（　　） A．地球的质量 B．太阳的质量 C．月球的质量 D．由题中数据可求月球的密度 8．如图所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道。若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是（　　） A．M=，ρ= B．M=，ρ= C．M=，ρ= D．M=，ρ= 9．一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） 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 10．2021年4月29日，天宫号空间站第一个舱段一一天和核心舱成功在海南文昌航天发射场升空，开启了我国长期空间驻留的新时代。规划中的天宫号空间站基本构型包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ，在空间组合成基本型“T”字型。已知天宫号空间站将在离地面高度约为400km轨道运行，在轨运行时，可看成做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．天和核心舱在轨运行的线速度小于7.9km/s B．空间站的运行角速度小于地球同步卫星（离地面高度约为36000km）运行角速度 C．仅知道空间站的周期和轨道高度，无法求出地球的质量 D．知道空间站的周期、轨道高度和引力常量G，可求出空间站质量 11．神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器已成功实现了自动交会对接。设地球半径为R，地球表面重力加速度为g，对接成功后，“神舟九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆周轨道，轨道离地球表面的高度约为R，运行周期为T，则 （     ） A．地球质量为 B．地球密度为 C．对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为 D．对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为g 12．2020年11月28日，嫦娥五号探测器经过112小时奔月飞行，成功实施第一次近月制动，嫦娥五号探测器顺利进入环月椭圆轨道；一天后，嫦娥五号探测器又成功实施第二次近月制动，如图所示，嫦娥五号在P点处第二次制动由椭圆轨道II变轨到圆形轨道I，以便着陆月球。已知嫦娥五号在圆形轨道I的运行周期为T1，轨道半径为R；椭圆轨道II的半长轴为a，经过P点的速率为v，运行周期为T2，已知月球的质量为M，密度为ρ，引力常量为G，则（　　） A． B． C． D． 13．2021年2月24日，“天问一号”探测器成功进入火星停泊轨道，标志着中国正式开始了对火星表面的探测活动。若探测器绕