高一物理专题训练：天体运动(含答案).pdf

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高一物理专题训练：天体运动
一、单选题
1．如图所示，有两个绕地球做匀速圆周运动的卫星．一个轨道半径为 ，对应的线速
度，角速度，向心加速度，周期分别为 ， ， , ;另一个轨道半径为 ，对应的线
速度，角速度，向心加速度，周期分别为 ， ， ， ．关于这些物理量的比例关系
正确的是（ )

A． B． C． D．
【答案】D
2．设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为 k(均不计阻
力),且已知地球与该天体的半径之比也为 k，则地球与此天体的质量之比为（ )
A．1
B．k2
C．k
D．
【答案】C
3．假设火星和地球都是球体，火星的质量 与地球质量 之比 ,火星的半
径 与地球半径 之比 ，那么火星表面的引力加速度 与地球表面处的重力
加速度 之比 等于(忽略行星自转影响）
A． B． C． D．
【答案】B
4．土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每 16 天绕土星一周,其公转轨道半径约 1。2×106
km，土星的质量约为
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A．5×1017 kg B．5×1026 kg C．7×1033 kg D．4×1036 kg
【答案】B
5．有一质量为 M、半径为 R、密度均匀的球体，在距离球心 O 为 2R 的地方有一质量
1
为 m 的质点．现从 M 中挖去半径为 R 的球体，如图所示,则剩余部分对 m 的万有引
2
力 F 为（ ）

7GMm 7GMm
A． B．
36 R2 8R2
GMm 7GMm
C． D．
18 R2 32 R2
【答案】A
6．已知地球的质量是月球质量的 81 倍，地球半径大约是月球半径的 4 倍，不考虑地球、
月球自转的影响，以上数据可推算出 ［ ]
A．地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为 9：16
B．地球的平均密度与月球的平均密度之比为 9：8
C．靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器
的周期之比约为 8：9
D．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天
器的线速度之比约为 81：4
【答案】C
7．中新网 2018 年 3 月 4 日电：据外媒报道，美国航空航天局(NASA)日前发现一颗名为
WASP-39b 的地外行星，该行星距离地球约 700 光年，质量与土星相当，它白天温度为
776。6 摄氏度，夜间也几乎同样热，因此被科研人员称为“热土星”.若在“热土星"表面
发射一颗轨道半径为 R1 的人造卫星，周期为 T1；在地球上发射一颗轨道半径为 4R1 的
人造卫星，周期为 T2，已知“热土星”质量约为地球质量的 100 倍,则 T1:T2 约为
A．1:8 B．1:80
C．8：1 D．80:1
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【答案】B
8．如图所示，由 A、B 组成的双星系统,绕它们连线上的一点做匀速圆周运动，其运行
周期为 T,A、B 间的距离为 L,它们的线速度之比 =2，则（ ）

A．AB 角速度比为:
B．AB 质量比为： =
C．A 星球质量为：MA=
D．两星球质量为：MA+MB=
【答案】D
9．设宇宙中某一小行星自转较快，但仍可近似看作质量分布均匀的球体，半径为
航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量，第一次在极点处 ,弹簧测力
计的读数为 F1＝F0；第二次在赤道处，弹簧测力计的读数为F2＝ 。假设第三次在赤
道平面内深度为 的隧道底部，示数为 F3；第四次在距行星表面高度为 R 处绕行星做匀
速圆周运动的人造卫星中，示数为 F4。已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判
断正确的是（ ）
A．F3＝ ，F4＝
B．F3＝ ,F4＝0
C．F3＝ ，F4＝0
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D．F3＝ ，F4＝
【答案】B
10．我国在深海领域有了重大的发展，“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区
完成两次下潜科考任务。若把地球看做质量分布均匀的球体 ,且质量分布均匀的球壳对
R，“蛟龙号”下潜深度为 d,地球表面重力加速度为
g，球体积计算公式是 。则“蛟龙号”所在处的重力加速度大小是
A． B． C． D．
【答案】C
11．一艘宇宙飞船,飞近某一行星，并靠近该星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行
星表面上．宇航员在绕行时测出飞船的周期为 T，着陆后用弹簧秤测出质量为 m 的物
体重力为 F（万有引力常量为 G)，那么，该星球的质量为( ）
A． B． C． D．
【答案】B
12．地球可视为质量均匀分布的球体。用弹簧秤测某物体重力大小 ,在北极点称时读数
为 F1，在赤道上称时读数为 F2;地球自转周期为 T,万有引力常量为
式为
3 F 3 F  F 
A． 1 B． 1 2
GT 2 F  F  GT 2F
1 2 1
3 3 F
C． D． 1
GT 2 GT 2F
1 2
【答案】A
二、多选题
13．如图所示，两星球相距为 L，质量比为 mA∶ mB＝1∶ 9,两星球半径远小于 L。从星
球 A 沿 A、B 连线向 B 以某一初速度发射一探测器。只考虑星球 A、B 对探测器的作用,
下列说法正确的是( ）

A．探测器的速度一直减小
B．探测器在距星球 A 为 处加速度为零
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C．若探测器能到达星球 B，其速度可能恰好为零
D．若探测器能到达星球 B，其速度一定大于发射时的初速度
【答案】BD
14．我国计划于 2018 年择机发射“嫦娥五号”航天器,假设航天器在近月轨道上绕月球做
匀速圆周运动，经过时间 t（小于绕行周期），运动的弧长为 s，航天器与月球中心连线
扫过的角度为 θ（弧度），引力常量为 G，则（ ）
A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为
C．月球的的质量为 D．月球的密度为
【答案】C
15．万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规律具有的内在一致性
统一起来。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能
会有不同的结果。已知地球质量为 M,万有引力常量为 R 质量均匀
分布的球体。下列选项中说法正确的是
A．在赤道地面称量时，弹簧秤读数为
B．在北极地面称量时，弹簧秤读数为
C．在北极上空高出地面 h 处称量时，弹簧秤读数为
D．在赤道上空高出地面 h 处称量时，弹簧秤读数为
【答案】BC
16．太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统 ,通常可
：
一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为 R 的圆轨道上运行；
另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道
运行。设这三个星体的质量均为 M，并设两种系统的运动周期相同，则 ( )
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A．直线三星系统运动的线速度大小为
B．三星系统的运动周期为
C．三角形三星系统中星体间的距离为
D．三角形三星系统的线速度大小为
【答案】BC
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