专题5.6 太阳系行星和彗星的运动(原卷版)
高考物理100考点最新模拟题千题精练
第五部分 万有引力定律和航天 专题5.6太阳系行星和彗星的运动
一． 选择题
1.（2020山西临汾模拟）太阳周围除了八大行星,还有许多的小行星,在火星轨道与木星轨道之间有-.个小行星带.假设此小行星带中的行星只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动,则 A.小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期相同
B.小行星带中各行星绕太阳做圆周运动加速度大于火星做圆周运动的
C.小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期大于木星公转周期
D.小行星带中某两颗行星线速度大小不同,受到太阳引力可能相同
2.（2020河南五市联考）我国计划在2020年7 月发射火星探测器,预计经过10 个月的飞行,火星探测器2021年到达火星,着陆火星表面并进行巡视探测。假设探测器在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛一物体,其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a 倍,已知地球半径与火星半径之比为b 。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是
A.地球与火星绕太阳运动时,它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
B.地球与火星表面的重力加速度大小之比为1∶a
C.地球与火星的质量之比为a ∶b 2
D.地球与火星的第一宇宙速度大小之比为
3. （2020安徽合肥一模）如图所示，金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动，金星半径是火星半径的n 倍，金星质量为火星质量的K 倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是 A.金星表面的重力加速度是火星的n
K
倍 B.金星的第一宇宙速度是火星的
n
K 倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星大 D.金星到太阳运动的周期比火星大
4.（2020四川遂宁二中模拟3）土星环被认为是太阳系内所观察到的令人印象最深刻的景观，土星环在赤道上方可延伸至120700 公里处，其主要成分是水冰和无定型碳。环的内层可以看做土星的一部分，而外层则是绕着土星做独立的圆周运动，则
A．对于外层中的物体而言，轨道越高则线速度越大
B．对于内层中的物体而言，轨道越高则加速度越小
C．若外层区域存在稀薄大气，外层物质轨道将降低，降低过程中机械能将增大
D．若外层区域存在稀薄大气，外层物质轨道将降低，降低过程中线速度将增大
5. （2020年4月贵州模拟）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（）
A．0.19 B．0.44
C．2.3 D． 5.2
6.（2019福建莆田二模）从秦始皇七年（公元前240年）起，哈雷彗星的每次回归，我国均有记录，
这些连续的、较精确可靠的史料在近现代的天体探索中发挥了重要的作用。已知哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆轨道，平均周期约为76年，其近日点离太阳的距离约为地球与太阳之间距离的0.6倍，下次通过近日点的时间为2061年。根据以上信息，可估算出现在哈雷彗星离太阳的距离约为地球与太阳之间距离的（）
A. 30倍
B. 150 倍
C. 600 倍
D. 1200 倍
7．（6分）（2019湖南长郡中学等四校5月模拟）如图所示，地球绕太阳的运动与月亮绕地球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动，农历初一前后太阳与月亮对地球的合力约为F1，农历十五前后太阳与月亮对地球的合力约为F2，则农历初八前后太阳与月亮对地球的合力表达式正确的是（）
A．F1+F2B．
C．D．
8. （2019河南示范性高中联考）已知月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a1，地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度大小为a2，月球表面的重力加速度大小为g1，地球表面的重力加速度大小为g2，地球的半径为R，引力常量为G，则下列判断正确的是
A. 月球的半径为
B. 地球的质量为
C. 月球绕地球做圆周运动的轨道半径为
D. 地球绕太阳做圆周运动的轨道半径为
9. （2019全国考试大纲调研卷3）如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N 为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()
A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
10. （2016·海南）通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是
A.卫星的速度和角速度
B.卫星的质量和轨道半径
C.卫星的质量和角速度
D.卫星的运行周期和轨道半径
11. （2019南昌模拟）下表是一些有关火星和地球的数据，利用万有引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是
A.选择②⑤可以估算地球质量
B选择①④可以估算太阳的密度
C.选择①③④可以估算火星公转的线速度
D选择①②④可以估算太阳对地球的吸引力
12．(2018·南昌一模)火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星，对人类来说充满着神秘。为了更进一步探究火星，发射一颗火星的同步卫星，已知火星的质量为地球质量的p倍，火星自转周期与地球自转周期相同，均为T，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，则火星的同步卫星与火星中心的距离为()
A. 3gR2T2
4π2p B.
3gRT2p
4π2
C. 3pgR2T2
4π2 D.
3gRT2
4π2p
13.(多选)(2014·新课标全国卷Ⅰ，19)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则下列判断正确的是()
地球火星木星土星天王星海王星
轨道半径(AU) 1.0 1.5 5.29.51930
A.各地外行星每年都会出现冲日现象
B.在2015年内一定会出现木星冲日
C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半
D.地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
14．（2018河北石家庄模拟）海王星是太阳系中距离太阳最远的行星，它的质量为地球质量的p 倍，半径为地球半径的n 倍，海王星到太阳的距离为地球到太阳距离的k 倍。若地球、海王星均绕太阳做匀速圆周运动，忽略星球自转。下列说法正确的是 A.
年
B
倍 C.海王星绕太阳做圆周运动的向心加速度是地球绕太阳做圆周运动的向心加速度的
2p k
倍 D.
二．计算题
1.（2016·北京海淀模拟）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。 （1）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 ，自转周期为T ，万有引力常量为G 。将地球看作是半径为R 、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F 0。 a ．若在北极上空高出地面h 处称量，弹簧秤读数为F 1，求比值1
F F 的表达式，并就h =1.0%R 的情形计算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）； b ．若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F 2，求比值
2
F F 的表达式。 （2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r 、太阳的半径Rs 和地球的半径R 三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度不变均匀且不变，仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现在地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？