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专题 5.2 人造卫星 宇宙速度 双星模型【练】
1、(2022·江苏省昆山中学模拟预测)我们银河系的恒星中大约有四分之一是双星,某双星由质量不等的
星体S 和S 构成,两星在相互之间万有引力的作用下绕两者连线上某一定点 O做匀速圆周运动(如图所
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示)。由天文观察测得其运动周期为T,S 到O点的距离为r,S 和S 的距离为r,已知引力常量为G。由
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此可求出S 的质量为( )
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A. B.
C. D.
2、(2022·云南·昆明一中模拟预测)天问一号在绕火星运动过程中由于火星遮挡太阳光,也会出现类似于
地球上观察到的日全食现象,如图所示。已知天问一号绕火星运动的轨道半径为 r,火星质量为M,引力
常量为G,天问一号相对于火星的张角为α(用弧度制表示),将天问一号环火星的运动看作匀速圆周运
动,天问一号、火星和太阳的球心在同一平面内,太阳光可看作平行光,则( )
A.火星表面的重力加速度为
B.火星的第一宇宙速度为
C.天问一号每次日全食持续的时间为D.天问一号运行的角速度为
3、(2020·全国·高考真题)“嫦娥四号”探测器于 2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞
行,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动,圆周半径为月球半径的 K倍。已知地球半径R是月球半径的P
倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速
率为( )
A. B. C. D.
4、(2022·安徽·肥东县综合高中高一期末)2022年3月30日上午10时29分,我国在酒泉卫星发射中心
用长征十一号运载火箭成功将天平二号A、B、C卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,若已知A、B、
C卫星绕地球做近似圆周运动,高地高度分别是 、 和hc,且 ,环绕周期分别是 、 和
,地球表面重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.天平二号A星可能在地表上空沿某一经度线做匀速圆周运动
B.根据开普勒第三定律有
C.根据题中所给信息,可计算地球的质量
D.根据题中所给信息,无法算地球的密度
5、(2022·山西吕梁·二模)在北京2022年冬季奥运会即将开幕之际,“吉林一号”卫星从太空传回了北
京冬奥会、平昌冬奥会等历届冬奥会场馆影像。从卫星影像中可以看到,每个场馆都饱含了奥林匹克竞技
精神和独具一格的城市风韵。已知“吉林一号”卫星星座中某颗卫星运行在太阳同步轨道上,每天绕地球
转16圈,若地球卫星绕地球做匀速圆周运动,则关于该卫星,下列说法正确的是( )
A.该卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度
B.该卫星的线速度小于地球赤道上随地球一起自转的物体的线速度
C.该卫星每绕地球一周,地球自转22.5°
D.该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为1:4
6、(2022·广西柳州·模拟预测)2022年4月16日,在“太空出差”六个月后,王亚平等三名宇航员乘坐
神舟十三号飞船撤离空间站返回地球。飞船开始时在圆轨道1上运行,接到指令后在P点启动发动机,进
入椭圆轨道2运行。最后在Q点再次点火进入大气层,并在东风着陆场成功着陆。则飞船( )A.在P点启动发动机是为了增大飞船的速率
B.在轨道1运行的周期大于在轨道2运行的周期
C.在轨道2上运行时,经过P点时的速率大于经过Q点时的速率轨道
D.在轨道2上运行时,经过P点时的加速度大于经过Q点时的加速度
7、(多选)(2021·辽宁·高考真题)2021年2月,我国首个火星探测器“天问一号”实现了对火星的环绕。
若已知该探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道运行的速率比和周期比,则可求出火星与地球的
( )
A.半径比 B.质量比
C.自转角速度比 D.公转轨道半径比
8、(多选)(2022·河南·濮阳一高模拟预测)2021年2月24日,我国“天向一号”火星探测器成功实施
第三次环火制动,进入了环火停泊轨道,并进行为期三个月的深测,在这三个月中,“天向一号”先在高
度为 、周期为 的停泊轨道上做匀速圆周运动,之后又下降到高度为 、周期为 的轨道上做匀速圆周
运动。根据以上信息不需要引力常量就可以求的物理量是( )
A.火星的质量 B.火星的半径
C.火星的第一宇宙速度 D.火星表面的重力加速度
9、(2022·江苏·模拟预测)2020年12月3日,嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道,这
是我国首次实现地外天体起飞.环月轨道可以近似为圆轨道,已如轨道离月球表面的高度为h,月球质量为
M,半径为R,引力常量为G,求:
(1)上升器在环月轨道运行的速度;
(2)环月轨道处的重力加速度。
10、(2022·河北·石家庄二中模拟预测)金星与地球半径接近,金星的质量约为地球质量的 ,地球和金星各自的卫星公转半径的倒数 与公转速度的平方 的关系图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.图线a表示的是金星的卫星,图线b表示的是地球的卫星
B.取相同公转速度,金星的卫星的周期较大
C.取相同公转半径,金星的卫星向心加速度较大
D.金星的第一宇宙速度比地球的大
11、(2022·浙江·杭州市富阳区第二中学高一期末)2021年10月16日,搭载“神舟十三号”载人飞船的
“长征二号”F遥十三运载火箭,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空,三人组进驻天和
核心舱,标志着中国人首次长期进驻空间站时代。2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开讲,
2022年3月23日15时40分,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。以下说法正确的是(
)
A.“神舟十三号载人飞船”的发射速度小于地球第一宇宙速度
B.宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时,空间站中的人和物体不受地球引力作用
C.只需知道空间站的运动周期和地球半径就可以计算出地球的质量和地球密度
D.载人飞船在较低轨道上加速后可追上核心舱并实施对接
12、(2022·湖南·长郡中学二模)如图甲所示,河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M 和M ,它们以两
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者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示的示意图,黑洞A和黑洞B均可
看成球体,OA>OB,且黑洞A的半径大于黑洞B的半径,下列说法正确的是( )
A.两黑洞质量之间的关系一定是M>M
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B.黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度C.人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索,发射速度一定大于第三宇宙速度
D.若两黑洞间的距离一定,把黑洞A上的物质移到黑洞B上,它们运行的周期变大
13、(2022·江苏泰州·模拟预测)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
14、(2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测)北京时间2022年4月16日9时56分,神舟十三号航天员翟志
刚、王亚平、叶光富完成全部既定任务,撤离空间站平安返回。空间站的轨道可认为距地面高度为 H的匀
速圆周运动轨道 ,周期为 ,神舟十三号返回轨道可近似为椭圆轨道 ,B为近地点,地球半径为R,引
力常量G。下列说法正确的是( )
A.神舟十三号撤离空间站时需要在A点加速进入椭圆轨道
B.神舟十三号从A运动到B的最短时间为
C.忽略地球自转,地球表面重力加速度与空间站处重力加速度大小比为
D.神舟十三号在轨道 运行时的机械能小于在轨道 运行时的机械能
15、(多选)(2022·福建省德化第一中学模拟预测)2021年10月,我国发射了首颗用于太阳 波段光谱成像探测的试验卫星“羲和号”,标志着中国将正式进入“探日时代”。该卫星轨道为圆轨道,通过地
球南北两极上方,离地高度517公里,如图所示,则该卫星( )
A.运行周期可能小于1小时
B.发射速度可能大于第二宇宙速度
C.运行速度一定大于地球同步卫星的运行速度
D.运行的轨道平面与地球同步卫星的轨道平面垂直
16、(多选)(2022·吉林吉林·模拟预测)中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家
通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示,假设在太空中有恒星
A、B双星系统绕 O点做逆时针匀速圆周运动,运动周期为 T ,它们的轨道半径分别为 R 、R ,且
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