微专题6　天体运动中的“四类”热点问题练习-2024年高考物理一轮复习

微专题6　天体运动中的“四类”热点问题 一、 单项选择题 1．已知地球的半径为R，赤道上物体随地球自转的加速度为a1，第一宇宙速度为v1，地球同步卫星的轨道半径为r，向心加速度为a2，运动速率为v2.下列说法中正确的是(　　) A．＝　　 B．＝ C．＝　　 D．＝ 2．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．下列说法中正确的是(　　) A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度 B．A、B的线速度大小关系为vA＞vB C．B、C的线速度大小关系为vB＜vC D．A、B、C周期大小关系为TA＝TC＞TB 3．(2022·江门下学期开学模拟)有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示，中心天体质量大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，行星Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，半径分别为r1、r3，行星Ⅱ为椭圆轨道，半长轴a＝r3，与行星Ⅰ轨道在B点相切，下列说法中正确的是(　　) A．行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等 B．行星Ⅱ在P点与行星Ⅲ在D点的加速度相同 C．行星Ⅲ的速率大于行星Ⅱ在B点的速率 D．行星Ⅰ的速率与行星Ⅱ在B点的速率相等 4．(2022·广东模拟)如图所示，某火星探测器先由地火转移轨道1进入火星停泊轨道2，后进入较低的轨道3开展科学探测，则探测器(　　) A．在轨道2上近火点加速可进入轨道3 B．在轨道2上近火点的机械能比远火点小 C．在轨道1上的运行速度不超过第二宇宙速度 D．在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等 5．(2022·广东省模拟)某双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个点旋转．通过观测发现，两颗恒星缓慢靠近．不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变．则以下说法中正确的是(　　) A．双星之间引力变大 B．每颗星的加速度均变小 C．双星系统周期逐渐变大 D．双星系统转动的角速度变小 6．(2022·汕头质检)如图所示，“食双星”是两颗相距为d的恒星A、B只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．观察者在地球上通过望远镜观察“食双星”，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，已知万有引力常量为G，则(　　) A．恒星A、B运动的周期为T B．恒星A质量小于B的质量 C．恒星A、B的总质量为 D．恒星A线速度大于B的线速度 7．北斗导航系统空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，静止轨道卫星是地球同步轨道卫星的一种．若有一颗与地球同步轨道卫星在同一轨道平面内的人造地球卫星，自西向东绕地球运行，已知其运行半径为同步轨道半径的四分之一，地球自转周期为T，某时刻该卫星与地球同步轨道卫星相距最近，则到下一次相距最近经历的最短时间为(　　) A．　　 B．　　 C．　　 D． 二、 多项选择题 8．(2022·湖南卷)如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍．地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行．当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日．忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是(　　) A．火星的公转周期大约是地球的倍 B．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D．在冲日处，火星相对于地球的速度最小 9．(2023·中山纪念中学)晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”轨道周期约为1.7 h，被命名为“黎明星”，如图所示．某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是(　　) A．“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9 km/s B．同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的6倍 C．该时刻后“黎明星”经过1.7 h能经过P城市正上方 D．该时刻后“黎明星”经过17天能经过P城市正上方 10．宇宙中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星球位于边长为R的等边三角形的三个顶点上，并绕其中心O做匀速圆周运动．忽略其他星球对它们的引力作用，引力常量为G，以下对该三星系统的说法中正确的是(　　) A．每颗星球做圆周运动的半径都为 R B．每颗星球做圆周运动的加速度都与三颗星球的质量无关 C．每颗星球做圆周运动的周期都为2πR D．若距离R和m均增大为原来的3倍，则每颗星球的线速度大小不变 三、 计算题 11．如图所示，一宇宙飞船绕地球中心做圆周运动，已知地球半径为R，轨道1半径是2R，将飞船转移到另一个半径为4R的圆轨道2上去，已知地球表面处的重力加速度为g，飞船质量为