第四章 专题强化课04 天体运动中的“四类热点”问题-【高考领航】2023高考物理大一轮复习课时作业word（人教版）

限时规范训练 [基础巩固] 1．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有地球同步卫星．关于地球同步卫星，下列说法正确的是(　　) A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的速度是不变的 C．同步卫星的高度是一定的 D．同步卫星的线速度应大于第二宇宙速度 解析：C　同步卫星做匀速圆周运动，其加速度不为零，故不可能处于平衡状态，选项A错误；同步卫星做匀速圆周运动，速度方向必然改变，选项B错误；同步卫星定轨道、定周期，所以同步卫星离地面的高度是一个定值，选项C正确；星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度，第一宇宙速度又叫最大环绕速度，同步卫星离地面有一定距离，其速度一定小于第一和第二宇宙速度，选项D错误． 2.如图所示，a是地球赤道上的一点，t＝0时刻在a的正上空有b、c、d三颗轨道均位于赤道平面的地球卫星，这些卫星绕地球做匀速圆周运动的运行方向均与地球自转方向(顺时针方向)相同，其中c是地球同步卫星．设卫星b绕地球运行的周期为T，则在t＝T时刻这些卫星相对a的位置最接近实际的是(　　) 解析：C　a是地球赤道上的一点，c是地球同步卫星，则c始终在a的正上方；由G＝mr，得T＝ ，故r越大，T越大，则b比c、d超前，故选C． 3．(2020·天津卷)北斗问天，国之夙愿．我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍．与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星(　　) A．周期大　　　　　　 B．线速度大 C．角速度大 D．加速度大 解析：A　由G＝m2r、G＝m、G＝mω2r、G＝ma可知T＝2π 、v＝ 、ω＝ 、a＝，因为地球静止轨道卫星的轨道半径大于近地轨道卫星的轨道半径，所以地球静止轨道卫星的周期大、线速度小、角速度小、向心加速度小，故选项A正确． 4．(多选)地球同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，地球的第一宇宙速度为v2，半径为R，则下列比例关系中正确的是(　　) A．＝ B．＝2 C．＝ D．＝ 解析：AD　设地球的质量为M，同步卫星的质量为m1，在地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m2，根据向心加速度和角速度的关系有a1＝ωr，a2＝ωR，又ω1＝ω2，故＝，选项A正确；由万有引力定律和牛顿第二定律得G＝m1，G＝m2，解得＝，选项D正确． 5.如图，“食双星”是指在相互引力作用下绕连线上O点做匀速圆周运动，彼此掩食(像月亮挡住太阳)而造成亮度发生周期性变化的两颗恒星．在地球上通过望远镜观察这种双星，视线与双星轨道共面．观测发现每隔时间T两颗恒星与望远镜共线一次，已知两颗恒星A、B间距为d，万有引力常量为G，则可推算出双星的总质量为(　　) A． B． C． D． 解析：B　设A、B两天体的轨道半径分别为r1、r2，两者做圆周运动的周期相同，设为T′，由于经过时间T两者在此连成一条直线，故T′＝2T，对两天体，由万有引力提供向心力可得G＝mA2r1，G＝mB2r2，其中d＝r1＋r2，联立解得mA＋mB＝，故B正确． 6．当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，称之为“木星冲日”，2020年7月14日出现了一次“木星冲日”．已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍．则下列说法正确的是(　　) A．下一次的“木星冲日”时间发生在2022年 B．下一次的“木星冲日”时间发生在2021年 C．木星运行的加速度比地球的大 D．木星运行的周期比地球的小 解析：B　地球公转周期T1＝1年，木星公转周期T2＝T1≈11.18年．设经时间t再次出现“木星冲日”，则有ω1t－ω2t＝2π，其中ω1＝，ω2＝，解得t≈1.1年，因此下一次“木星冲日”发生在2021年，故A错误，B正确；设太阳质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，周期为T，加速度为a.对行星由牛顿第二定律可得G＝ma＝mr，解得a＝，T＝2π，由于木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，因此，木星运行的加速度比地球的小，木星运行的周期比地球的大，故C、D错误． 7．(多选)2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭托举“嫦娥五号”向着月球飞驰而去.12月17日，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，历经重重考验的“嫦娥五号”返回器携带月球样品，成功返回地面．如图为“嫦娥五号”发射到达环月轨道的行程示意图，下列说法正确的是(　　) A．在地月转移轨道上无动力奔月时，动能不断减小 B．接近环月轨道时，需要减速才能进入环月轨道 C．“嫦娥五号”在地月转移轨道上运动的最大速度小于11.2 km/s D．“嫦娥五号”在地球表面加速升空过