第三部分 高频考点6 天体运动（教参word）-（word书稿）2023大二轮【导学教程】新教材新高考物理专题辅导与训练

高频考点6　天体运动 [对应学生用书P125] 1．我国实施空间科学战略性先导科技专项计划，已经发射了“悟空”“墨子”“慧眼”等系列的科技研究卫星，2019年8月31日又成功发射一颗微重力技术实验卫星。若微重力技术实验卫星和地球同步卫星均绕地球做匀速圆周运动时，微重力技术实验卫星的轨道高度比地球同步卫星低，下列说法中正确的是(　　) A．该实验卫星的周期大于地球同步卫星的周期 B．该实验卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 C．该实验卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度 D．该实验卫星的角速度小于地球同步卫星的角速度 解析　万有引力提供向心力，由G＝m2r＝m＝mω2r＝ma，解得v＝，T＝2π，ω＝，a＝。实验卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，可知该实验卫星周期比地球同步卫星的小，向心加速度、线速度、角速度均比地球同步卫星的大，故选项B正确，A、C、D错误。 答案　B 2．2021年12月9日，时隔8年之后，我国航天员再次进行太空授课，乒乓球浮力消失实验是其中的一个实验。甲图是地面教室中的乒乓球浮在水面上，乙图是空间站中的乒乓球停在水中的任意位置，则乒乓球浮力消失的原因是空间站中(　　) A．水处于完全失重状态 B．水的密度变小了 C．乒乓球的质量变大了 D．乒乓球的重力变大了 解析　在太空空间站的水和乒乓球都是受重力提供向心力，加速度为重力加速度，则处于完全失重状态，水是没有浮力的，因此在水中的乒乓球并不会因浮力而上升，而是继续停在水中，故A正确；完全失重时水的密度不变，乒乓球的质量不变，空间站的重力加速度较地面小，则空间站内的乒乓球的重力变小了，故B、C、D错误。 答案　A 3．(2022·茂名二模)我国自1970年4月24日成功发射东方红一号卫星后，中国航天事业飞速发展。先后发射了一般轨道、同步轨道、极地轨道卫星，这些卫星可用在资源、气象、通讯、导航、海洋等方面。下列关于地球同步卫星说法中正确的是(　　) A．所有同步卫星的向心力大小相等 B．同步卫星的向心加速度比月球绕地球运动的向心加速度小 C．同步卫星的发射速度小于7.9 km/s D．同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同 解析　由于同步卫星的质量关系不一定相等，故所有同步卫星受到的向心力大小不相等，故A错误；根据G＝mr2，得T＝2π ，同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，所以r同步＜r月，再结合G＝ma，得a＝，得出a同步>a月，故B错误；7.9 km/s是第一宇宙速度速度，是最小发射速度，同步卫星的发射速度大于7.9 km/s，故C错误；同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同，故D正确。 答案　D 4．(2022·济南一模)2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为r，速度大小为v。已知月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响。下列选项正确的是(　　) A．月球的质量为 B．月球平均密度为 C．“嫦娥五号”加速度为 D．月球表面重力加速度为 解析　“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力有＝，解得M＝，故A错误； 根据M＝ρV＝ρ·πR3 联立解得ρ＝，故B错误； 根据圆周运动向心加速度可知，“嫦娥五号”加速度为a＝，故C错误； 在月球表面万有引力等于重力，即＝mg，联立解得g＝，故D正确。 答案　D 5．(多选)嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是(　　) A．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的机械能比在P点的机械能大 B．嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长 C．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的向心加速度大小相等 D．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的速度大小相等 解析　在轨道Ⅱ运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，A错误；根据开普勒第三定律可知，半长轴越长，周期越长，轨道Ⅱ对应的半长轴长，所以嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长，B正确；嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，向心加速度都是由万有引力提供，所以经过Q点的向心加速度大小相等，C正确；嫦娥五号由轨道Ⅱ变向轨道Ⅲ运行时，需要减速才能实现，所以由轨道Ⅱ变向轨道Ⅲ，经Q点的速度要减小，D错误。 答案　BC 6．(2022·烟台一模)2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式建成开通，我国向世界庄严宣告，中国自主建设和运营的全球卫星导航系统全面建成，成为国际上第一个将多功能融为一体的全球卫星导航系统。如图是北斗卫星导