正确率60.0%$${{2}{0}{2}{0}}$$年$${{7}}$$月$${{2}{3}}$$日$${{1}{2}}$$时$${{4}{1}}$$分,长征五号遥四运载火箭将$${{“}}$$天问一号$${{”}}$$探测器在文昌航天发射场成功发射,开启火星探测之旅,火星是太阳系八大行星之一,属于类地行星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么( )
C
A.地球公转的周期大于火星的公转周期
B.地球公转的线速度小于火星的公转的线速度
C.地球公转的角速度大于火星的公转的角速度
D.地球公转的加速度小于火星的公转的加速度
2、['天体质量和密度的计算', '第一宇宙速度', '万有引力定律的简单计算']正确率60.0%$${{2}{0}{1}{3}}$$年$${{1}{2}}$$月$${{1}{4}}$$日$${{2}{1}}$$时$${{1}{1}}$$分,在太空飞行了九天的嫦娥三号飞船再次成功变轨.从半径为$${{l}{{0}{0}}{k}{m}}$$的环月球圆形轨道变轨到近月点$$1 5 k m.$$远月点$$1 0 0 k m$$的椭圆轨道,在月球表面成功着陆.若已测出席娥三号飞船绕月球表面圆形轨道飞行的间期为$${{T}}$$,已知万有引力常数$${{G}}$$,月球的半径为$${{R}}$$.根据以上信息,不能确定的量是()
D
A.月球的质量
B.月球的密度
C.月球的笫一宇宙速度
D.嫦娥三号绕月球表面飞行时的向心力
3、['万有引力定律的简单计算', '卫星变轨问题', '牛顿第二定律的简单应用', '开普勒行星运动定律']正确率40.0%svg异常
B
A.若已知环月段圆轨道的半径$${、}$$运动周期和引力常量,则可以计算出月球的密度
B.在环月段圆轨道上运行周期比在环月段椭圆轨道上的周期大
C.在环月段圆轨道上经过$${{P}}$$点时开动发动机加速才能进入环月段椭圆轨道
D.沿环月段椭圆轨道运行时,在$${{P}}$$点的加速度大于在$${{Q}}$$点的加速度
4、['万有引力定律的简单计算', '动能定理的简单应用']正确率60.0%svg异常
B
A.$${{v}_{A}{=}{{v}_{B}}}$$
B.$${{v}_{A}{>}{{v}_{B}}}$$
C.$${{a}_{A}{=}{{a}_{B}}}$$
D.$${{a}_{A}{<}{{a}_{B}}}$$
5、['第一宇宙速度', '万有引力定律的简单计算', '周期和频率']正确率40.0%$${{2}{0}{1}{5}}$$年$${{3}}$$月$${{6}}$$日,美国宇航员黎明号探测器进入谷神星轨道并开始探测该星球,发现谷神星半径为$${{R}}$$,星球表面重力加速度为$${{g}}$$,如果在距其表面高度$${{3}{R}}$$处有一颗做匀速圆周运动的卫星,那么它的运行频率为()
C
A.$$\frac{1} {6 \pi} \sqrt{\frac{g} {3 R}}$$
B.$$\frac{1} {8 \pi} \sqrt{\frac{g} {2 R}}$$
C.$$\frac{1} {1 6 \pi} \sqrt{\frac{g} {R}}$$
D.$$\frac{1} {8 \pi} \sqrt{\frac{g} {3 R}}$$
6、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '超重与失重问题']正确率40.0%$${{“}}$$神舟六号$${{”}}$$载人航天飞船正常运行周期约$$9 4 m i n$$,而$${{“}}$$神舟五号$${{”}}$$在$${{2}{1}}$$小时内共绕地球运行$${{1}{4}}$$圈.以下说法不正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.$${{“}}$$神舟六号$${{”}}$$的轨道高度比$${{“}}$$神舟五号$${{”}}$$略高
B.$${{“}}$$神舟六号$${{”}}$$在轨道上运行的速度比$${{“}}$$神舟五号$${{”}}$$略小
C.飞船处于失重是因为地球对飞船的万有引力极小
D.$${{“}}$$神舟六号$${{”}}$$运行时的向心加速度比$${{“}}$$神舟五号$${{”}}$$略小
7、['第二宇宙速度和第三宇宙速度', '万有引力定律的简单计算', '向心力', '卫星变轨问题', '牛顿第二定律的简单应用']正确率40.0%svg异常
C
A.探测器经过轨道$${{l}}$$和$${{2}}$$上的$${{P}}$$点时的加速度不同
B.探测器经过轨道$${{4}}$$上的$${{Q}}$$点时的速度小于经过轨道$${{5}}$$上的$${{Q}}$$点时的速度
C.若测出探测器在圆形轨道$${{l}}$$和圆形轨道$${{6}}$$上运行的周期可求出地球和月球的质量比
D.探测器经多次加速后在$${{P}}$$点的速度要大于第二宇宙速度,才能进入地月转移轨道
8、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '向心力', '线速度、角速度和周期、转速', '牛顿第二定律的简单应用']正确率60.0%$${{2}{0}{1}{9}}$$年$${{4}}$$月$${{1}}$$日,中阿双方联合发布的阿拉伯地区北斗系统测试体验报告表明,在阿拉伯国家(北纬$$1 3^{\circ}-2 0^{\circ} )$$上空可见$${{8}}$$颗北斗卫星,可为阿拉伯国家和地区提供优质卫星导航服务,给$${{“}}$$一带一路$${{”}}$$合作增加了一个新的维度。已知北斗卫星系统由中轨道$${、}$$高轨道和同步卫星组成,三种卫星中,中轨道卫星离地最近,同步卫星离地最远。假定北斗卫星轨道为圆形。下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.阿拉伯正上空可见的北斗卫星可能属于同步卫星
B.中轨卫星绕地球运行的线速度比高轨卫星大
C.中轨卫星的发射速度比高轨卫星大
D.中轨卫星绕地球运行的角速度比高轨卫星小
9、['天体质量和密度的计算', '第一宇宙速度', '万有引力定律的简单计算', '向心力', '万有引力和重力的关系']正确率40.0%半径为$${{R}}$$的某匀质球形天体,在$${{“}}$$赤道$${{”}}$$处的重力加速度大小为$${{g}}$$,在$${{“}}$$两极$${{”}}$$处的重力加速度大小为$${{“}}$$赤道$${{”}}$$处的$${{k}}$$倍。已知引力常量为$${{G}}$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.该天体的质量为$$\frac{g R^{2}} {G}$$
B.该天体的平均密度为$$\frac{3 g} {4 G k R}$$
C.该天体的同步卫星公转周期为$$\sharp\sqrt{\frac{R} {( k-1 ) g}}$$
D.该天体的第一宇宙速度为$$\sqrt{\frac{g R} {k}}$$
10、['万有引力定律的简单计算', '向心力', '人造卫星的运行规律']正确率80.0%svg异常
A
A.卫星$${{C}}$$的线速度大于卫星$${{B}}$$的线速度
B.卫星$${{A}}$$和卫星$${{B}}$$均相对赤道表面静止
C.中圆地球轨道卫星$${{C}}$$比同步卫星$${{A}}$$的周期大
D.卫星$${{C}}$$所受的向心力一定大于卫星$${{B}}$$所受的向心力
1. 根据开普勒第三定律,行星公转周期的平方与轨道半长轴的立方成正比,即 $$T^2 \propto a^3$$。地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,因此地球的公转周期 $$T_{\text{地}}$$ 小于火星的公转周期 $$T_{\text{火}}}$$(选项 A 错误)。由 $$v = \sqrt{\frac{GM}{r}}$$ 可知,地球的公转线速度大于火星(选项 B 错误)。角速度 $$\omega = \frac{2\pi}{T}$$,地球的角速度更大(选项 C 正确)。向心加速度 $$a = \frac{GM}{r^2}$$,地球的加速度更大(选项 D 错误)。故答案为 C。
2. 由 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{R^3}{GM}}$$ 可求出月球质量 $$M$$(选项 A 可确定)。密度 $$\rho = \frac{M}{\frac{4}{3}\pi R^3}$$ 也可确定(选项 B 可确定)。第一宇宙速度 $$v = \sqrt{\frac{GM}{R}}$$ 可确定(选项 C 可确定)。嫦娥三号的向心力需知其质量,题目未提供,故 D 无法确定。
3. A 错误,需知道月球半径才能计算密度。B 正确,圆轨道周期大于椭圆轨道周期。C 错误,需减速进入椭圆轨道。D 错误,$$P$$ 点距离月球更近,加速度更大。故答案为 B。
4. 由开普勒第二定律,$$v_A > v_B$$(选项 B 正确)。由 $$a = \frac{GM}{r^2}$$,$$a_A > a_B$$(选项 D 错误)。故答案为 B。
5. 表面重力加速度 $$g = \frac{GM}{R^2}$$。卫星在 $$4R$$ 高度的向心力由万有引力提供:$$\frac{GMm}{(4R)^2} = m \cdot 4\pi^2 f^2 \cdot 4R$$,解得频率 $$f = \frac{1}{8\pi} \sqrt{\frac{g}{2R}}$$。故答案为 B。
6. C 错误,失重是因万有引力全部提供向心力。A、B、D 均正确,神舟六号轨道更高,速度更小,向心加速度更小。故答案为 C。
7. A 错误,同一点加速度相同。B 错误,轨道 4 的 $$Q$$ 点速度大于轨道 5。C 正确,通过周期比可求质量比。D 正确,需超过第二宇宙速度。故答案为 A。
8. A 错误,同步卫星不在阿拉伯正上空。B 正确,中轨卫星线速度更大。C 错误,高轨卫星发射速度更大。D 错误,中轨卫星角速度更大。故答案为 B。
9. 两极重力加速度 $$kg = \frac{GM}{R^2}$$,得质量 $$M = \frac{kgR^2}{G}$$(选项 A 错误)。密度 $$\rho = \frac{3g}{4\pi GkR}$$(选项 B 错误)。同步卫星周期 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{R}{(k-1)g}}$$(选项 C 正确)。第一宇宙速度 $$v = \sqrt{gR}$$(选项 D 错误)。故答案为 C。
10. A 正确,$$C$$ 轨道更低,线速度更大。B 错误,仅 $$A$$ 是同步卫星。C 错误,$$C$$ 周期更小。D 错误,向心力与质量有关。故答案为 A。