2017北京一模二模物理试题分类--天体

中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第1页共8页2017北京一模二模试题分类--天体运动（2017西城二）18．在银河系中，双星的数量非常多，冥王星和它的卫星卡戎就是一对双星。所谓双星就是两颗相距较近的星球，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。如图所示，两个质量不等的星球a、b构成一个双星系统，它们分别环绕着O点做匀速圆周运动。关于a、b两颗星的运动和受力，下列判断正确的是A．向心力大小相等B．线速度大小相等C．周期大小不相等D．角速度大小不相等（2017朝阳二）18．牛顿曾设想：从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果抛出速度足够大，物体将绕地球运动成为人造地球卫星。如图所示，若从山顶同一位置以不同的水平速度抛出三个相同的物体，运动轨迹分别为1、2、3。已知山顶高度为h，且远小于地球半径R，地球表面重力加速度为g，假定空气阻力不计。下列说法正确的是A．轨迹为1、2的两物体在空中运动的时间均为2hgB．轨迹为3的物体抛出时的速度等于2gRC．抛出后三个物体在运动过程中均处于失重状态D．抛出后三个物体在运动过程中的加速度均保持不变（2017丰台二）18．理论上可以证明，天体的第二宇宙速度（逃逸速度）是第一宇宙速度（环绕速度）的2倍，这个关系对于天体普遍适用。若某“黑洞”的半径约为45km，逃逸速度可近似认为是真空中光速。已知万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中光速c=3×108m/s。根据以上数据，估算此“黑洞”质量的数量级约为A．1031kgB．1028kgC．1023kgD．1022kg（2017昌平二）16．如图2所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，然后在A点（近地点）点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在B点（远地点）再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。关于卫星的发射和变轨，下列说法正确的是A．在赤道上顺着地球自转方向发射卫星可节省能量，所以发射场必须建在赤道上B．卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的向心加速度和周期大于在圆轨道Ⅲ上的向心加速度和周期C．从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，动能减小，重力势能增大，机械能守恒D．如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则在该轨道上运行的任何卫星，其角速度都和abO中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第2页共8页在地面上静止物体的角速度相同（2017东城二）16．根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。下列说法正确的是A．太阳对火星的万有引力大小始终保持不变B．太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力C．火星运动到近日点时的加速度最大D．火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变（2017海淀二）18．2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室实现自动交会对接，形成的“天神组合体”开始了长达30天的组合飞行，再一次创造了中国载人航天的新纪录。若在实现交会对接过程中，先使“神舟十一号”飞船沿椭圆轨道运行，且让椭圆轨道的远地点在“天宫二号”等待交会对接的近似正圆轨道上，然后在“神舟十一号”运行到远地点附近时进行对接，并使“天神组合体”能沿“天宫二号”原来的近似正圆轨道运动。对于这个对接过程，“神舟十一号”沿椭圆轨道运行到达远地点时应做出的调整，下列说法中正确的是A．需要适当减速B．需要适当加速C．需要先减速再加速D．需要适当改变速度方向18．2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室实现自动交会对接，形成的“天神组合体”开始了长达30天的组合飞行，再一次创造了中国载人航天的新纪录。如果在飞行中“神舟十一号”已经到达了与“天宫二号”在同一圆形的预定对接轨道，并调整好了速度大小方向，却发现距离“天宫二号”有相对比较远的一段距离，请你判断在尽量节省能量的前提下，“神舟十一号”应该做以下哪个操作过程才能赶上“天宫二号”完成交会对接任务（B）A．神舟十一号飞船应该先加速再减速B．神舟十一号飞船应该先减速再加速C．神舟十一号飞船应该一直加速D．神舟十一号飞船应该一直减速（2017通州一）16．已知地球质量为M，万有引力常量为G，自转周期为T。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体。一个质量为m的物体相对于地球静止，现在地球表面的不同位置用弹簧秤对物体进行称量。下列说法中正确的是A．在北极地面称量时，弹簧秤的读数是12MmFGRB．在北极地面称量时，弹簧秤的读数是2224FmRTC．在赤道地面称量时，弹簧秤的读数是32MmFGRD．在赤道地面称量时，弹簧秤的读数是2424FmRT（2017房山一）17．2017年，中国航天最大的看点应属嫦娥五号．根据计划，我国将在今年11月底前后发射嫦娥五号探测器，实现月球软着陆及采样返回．这意味着我国探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步即将完成．为了了解相关信息，小明同学通过网络搜索获取了地月系统的相关数据资料如下表：中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第3页共8页地球半径R=6400km地球表面重力加速度0g=9.80m/s2月球表面重力加速度g=1.56m/s2月球绕地球转动的线速度v=1km/s月球绕地球转动周期T=27.3d已知万有引力常量G，根据这些数据可以估算出的物理量是A．月球半径B．月球质量C．月球的第一宇宙速度D．地-月之间的距离(2017平谷一)16．我国自1984年4月8日发射第一颗地球同步卫星以来，已经陆续发射了多颗这类通信卫星．已知第一宇宙速度为7.9km/s．则关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）A．同步卫星的线速度大于7.9km/sB．同步卫星的轨道半径近似等于地球半径C．同步卫星一定位于赤道平面内D．同步卫星可以定点在北京的正上方，所以我国可以利用它进行电视转播（2017顺义一）17.我国的神舟十一号载人宇宙飞船与天宫二号对接后绕地球运行的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断正确的是A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度C.飞船运行的角速度小于同步卫星运行的角速度D.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度（2017东城一）15．已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力大小为F。若只将它们之间的距离变为2r，则它们之间的万有引力大小为A．41FB．21FC．2FD．4F（2017西城一）16．2016年9月15日，天宫二号空间实验室发射成功。之后，北京航天飞行控制中心成功进行了两次轨道控制，将天宫二号调整至距地球表面393km的圆形轨道，其周期约为1.5h。关于天宫二号在此轨道上运行的情况，下列说法正确的是A．其线速度大于地球第一宇宙速度B．其角速度小于地球自转角速度C．其高度小于地球同步卫星的高度D．其向心加速度大于地球表面的重力加速度中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第4页共8页（2017朝阳一）18．2016年10月17日，“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接成为组合体，如图所示。10月20日组合体完成点火程序，轨道高度降低。组合体在高、低轨道上运行时均可视为做匀速圆周运动。下列说法正确的是A．在低轨道上运行时组合体的加速度较小B．在低轨道上运行时组合体的周期较小C．点火过程组合体的机械能守恒D．点火使组合体速率变大，从而降低了轨道高度（2017石景山一）16．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A．角速度变大B．线速度变大C．向心加速度变大D．距地面的高度变大（2017丰台一）15．某质量为M、半径为R的行星表面附近有一颗质量为m的卫星，卫星绕行星的运动可视为匀速圆周运动，其角速度大小为，线速度大小为v；若在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m0的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为F。万有引力常量为G，忽略该行星自转。根据已知条件，下列表达式中不正确．．．的是A.RvB.FRGMm2C．RmRGMm22D.02mFRGM（2017海淀一）17．2011年9月29日我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”的平均轨道高度约为370km；2016年9月15日我国又成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的平均轨道高度约为393km。如果“天宫一号”和“天宫二号”在轨道上的运动都可视为匀速圆周运动，则对于二者运动情况的比较，下列说法中正确的是A．“天宫二号”运行的速率较大B．“天宫二号”运行的加速度较大C．“天宫二号”运行的角速度较大D．“天宫二号”运行的周期较长(2017海淀零)23．（18分）为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响。（1）求北极点的重力加速度的大小；（2）若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天宫二号”绕地球运行的周期和速率；（3）若已知地球质量M=6.0×1024kg，地球半径R=6400km，其自转周期T=24h，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。在赤道处地面有一质量为m的物体A，用W0表示物体A在赤道处地面上所受的重力，F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力。请求出000FWF的值（结果保留1位有效数字），并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以忽略地球自转的影响。中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第5页共8页23．（18分）（1）设质量为m0的物体静止在北极点时所受地面的支持力为N0，根据万有引力定律和共点力平衡条件则有GMm0/R2=N0……………………………………（2分）即质量为m0的物体在北极点时所受的重力F=N0=GMm0/R2……………………（1分）设北极点的重力加速度为g0，则m0g0=GMm0/R2…………………………………（1分）解得g0=GM/R2…………………………………………………………………………（1分）（2）设“天宫二号”的质量为m1，其绕地球做匀速圆周运动的周期为T1，根据万有引力定律和牛顿第二定律有2112214()()MmGmRhRhT………………………………（2分）解得：T1=2π3()RhGM…………………………………………………………（1分）运行速率v=2π(R+h)/T1=GMRh…………………………………………………（3分）（3）物体A在赤道处地面上所受的万有引力F0=GMm/R2………………………（1分）对于物体A在赤道处地面上随地球运动的过程，设其所受地面的支持力为N，根据牛顿第二定律有F0-N=m4π2R/T2……………………………………………………………（1分）物体A此时所受重力的大小W0=N=2224MmGmRRT…………………………（1分）所以000FWF=2224mRTMmGR=3×10-3…………………………………………………（2分）这一计算结果说明，由于地球自转对地球表赤道面上静止的物体所受重力与所受地球引力大小差别的影响很小，所以通常情况下可以忽略地球自转造成的地球引力与重力大小的区别。…………………………………………………………………………………………（2分）（2017海淀一）24．（20分）（1）科学家发现，除了类似太阳系的恒星-行星系统，还存在许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙有了较深刻的认识。双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度（直径）都远小于两星体间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统处理。已知某双星系统中每个星体的质量都是M0，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动，引力常量为G。求：①该双星系统中星体的加速度大小a；②该双星系统的运动周期T。（2）微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性