备战2023高考2020-2022年高考物理天体运动真题汇编（含答案解析部分）

备战2023高考2020-2022年高考物理天体运动真题汇编答案解析部分 天体运动高考真题 1．【答案】B 【知识点】开普勒定律 【解析】【解答】冲日由题意可知即为地球和行星某时距离最近。 相邻两次“冲日”时间间隔即为经过多少时间行星和地球再次相距最近。由开普勒第三定律可得，，设冲日时间间隔为t，则。解得，代入表格数据可得。 故选B。 【分析】知道半径之比，利用开普勒第三定律即可求得行星周期之比。再次相距最近，快的比慢的多跑了一圈即弧度。 2．【答案】C 【知识点】卫星问题 【解析】【解答】万有引力提供做圆周运动向心力。 对地球：，， 同理 代入题中所给数据 故选C 【分析】万有引力提供做圆周运动向心力。代入题中所给数据，化简求值。 3．【答案】C 【知识点】第一、第二和第三宇宙速度；卫星问题 【解析】【解答】A．组合体在天上做匀速圆周运动只受万有引力的作用，则组合体中的货物处于完全失重状态，A错误； B．第一宇宙速度为绕地球做圆周运动卫星最大的环绕速度，则组合体的速度大小略小于第一宇宙速度，B错误； C．已知同步卫星的周期为24h，则根据角速度和周期的关系有 由于T同 > T组合体，则组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，C正确； D．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，有 ， 整理有，，大对应r小，a大。 所以，r同 > r组合体，a同 < a组合体 ，D错误。 故选C。 【分析】对于卫星，万有引力提供做圆周运动的向心力。代入圆周运动相关物理量的关系式求解。 4．【答案】C 【知识点】卫星问题 【解析】【解答】A．根据万有引力提供向心力，可得，可知圆轨道距地面高度越高，环绕速度越小；而只要环绕速度相同，返回舱和天和核心舱可以在同一轨道运行，与返回舱和天和核心舱的质量无关，故A错误。 B．返回舱中的宇航员只受到地球引力作用，地球的引力提供宇航员绕地球运动的向心力，故B错误； C.由A可知速度与质量无关，故质量不同的返回舱和核心舱可以在同一轨道上运动，故C正确 D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，克服空气阻力做功产生热量，内能增加，机械能减小，故D错误。 故答案为：C。 【分析】根据卫星围绕地球运动时，地球与卫星之间的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，再由功能关系分析求解。 5．【答案】C 【知识点】万有引力定律及其应用；万有引力定律的应用；卫星问题 【解析】【解答】根据题意可知，卫星的周期是，在星球表面， 设卫星离地高度为h，万有引力提供向心力， 联立解得 . 故选C。 【分析】首先算出卫星的周期，对卫星分析，万有引力等于向心力，然后在星球表面，万有引力等于向心力，最后联立两式即可解得卫星离地高度。 6．【答案】D 【知识点】万有引力定律及其应用；万有引力定律的应用；卫星问题 【解析】【解答】由题意可知，火星的公转周期大于地球的公转周期， 根据万有引力充当向心力得： 得， 因此可以得出火星的公转半径比地球的公转半径大，所以选项C错误。 再结合向心力的公式，解得，， 可以得出公转半径越大，线速度、角速度、公转加速度都在减小。所以AB选项错误，D选项正确. 故答案为：D。 【分析】根据万有引力充当向心力规律，先利用周期关系得出半径关系就可以得出各个参数关系。 7．【答案】C 【知识点】万有引力定律及其应用；万有引力定律的应用 【解析】【解答】宇航宇受到地球的引力提供其绕地球运动的向心力，航天员处于完全失重状态，所以航天员可以自由漂浮，故A错误； 当航天员与飞船不接触时，飞船对航天员无力的作用，故B错误； 航天员跟飞船一起绕着地球做匀速圆周运动，航天员所受地球引力提供其做圆周运动的向心力，故C正确； 根据可知，在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误 ... ...