万考题-全国中小学题库

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1．人类对未知事物的好奇和科学家们的不懈努力，使人类对宇宙的认识越来越丰富。

开普勒坚信哥白尼的“日心说”，在研究了导师第谷在20余年中坚持对天体进行系统观测得到的大量精确资料后，提出了开普勒三定律，为人们解决行星运动问题提供了依据，也为牛顿发现万有引力定律提供了基础。

开普勒认为：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。行星轨道半长轴的三次方与其公转周期的二次方的比值是一个常量。实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。请你以地球绕太阳公转为例，根据万有引力定律和牛顿运动定律推导出此常量的表达式。

天文观测发现，在银河系中，由两颗相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的恒星组成的双星系统很普遍。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，周期为T，两颗恒星之间的距离为d，引力常量为G。求此双星系统的总质量。

北京时间2019年4月10日21时，由全球200多位科学家合作得到的人类首张黑洞照片面世，引起众多天文爱好者的兴趣。

同学们在查阅相关资料后知道：①黑洞具有非常强的引力，即使以3×10⁸m/s的速度传播的光也不能从它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的 $\text{[math]}$ 倍，这个关系对于其他天体也是正确的。③地球质量m_e =6.0×10²⁴kg，引力常量G= 6.67×10-11N• m ²/ kg ²。

请你根据以上信息，利用高中学过的知识，通过计算求出：假如地球变为黑洞，在质量不变的情况下，地球半径的最大值（结果保留一位有效数字）。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

难度：中等题型:常考题来源：北京市八一中学2019-2020学年高一下学期物理期中考试试卷

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2．关于公式开普勒行星运动定律中 $\text{[math]}$ =k，下列说法中正确的是（）

A: 公式只适用于围绕太阳运行的行星

B: 不同星球的行星或卫星，k值均相等

C: 围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等

D: 以上说法均错

难度：简单题型:常考题来源：浙江省金华市方格外国语学校2019-2020学年高一下学期物理期中考试试卷

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3．太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是( )

A: 10年

B: 2年

C: 4年

D: 8年

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省七台河市田家炳高级中学2019-2020学年高一下学期物理期中考试试卷

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4．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( )

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省海林市朝鲜族中学2019-2020学年高一下学期物理期中线上考试试卷

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5． 1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v₁、v₂ ，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则（）

图片_x0020_100006

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省大庆实验中学2019-2020学年高一下学期物理线上期中考试试卷

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6． 2018年4月10日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式，目前北斗卫星导航系统由29颗在不同轨道上运行的卫星组成。关于北斗系统内的卫星以下说法正确的是（）

A: 轨道高的卫星周期长

B: 轨道高的卫星机械能大

C: 轨道高的卫星受到的万有引力小

D: 卫星的线速度都小于第一宇宙速度

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省大庆实验中学2019-2020学年高一下学期物理线上期中考试试卷

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7．地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的5倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星质量大于地球质量。如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径r的立方与周期T的平方的关系图象，已知万有引力常量为G，地球的半径为R。下列说法正确的是（）

图片_x0020_100016

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：安徽省黄山市屯溪第一中学2019-2020学年高一下学期物理期中考试试卷

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8．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”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如表所示。

	地球	火星	木星	土星	天王星	海王星
轨道半径R/AU	1.0	1.5	5.2	9.5	19	30

根据题中信息，试计算木星相邻两次冲日的时间间隔，哪颗地外行星相邻两次冲日的时间间隔最短的外行星是（）

A: 火星

B: 木星

C: 天王星

D: 海王星

难度：中等题型:常考题来源：上海交通大学附属中学2019-2020学年高二下学期物理期中调研试卷

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9． 2019年年底，我国发射嫦娥五号，实现在月球正面软着陆完成月球采样任务。嫦娥五号首先在绕月椭圆轨道上运动，下列判断正确的是（）

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A: 在近月点的加速度大小小于在远月点的加速度大小

B: 在近月点的速度大小小于在远月点的速度大小

C: 在近月点发动机点火加速，可进入近月圆轨道Ⅰ

D: 在Ⅱ轨道上的周期大于在Ⅰ轨道上的周期

难度：中等题型:常考题来源：安徽省淮南市第一中学2019-2020学年高一下学期物理4月段考试卷

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10． 2019年1月3号“嫦娥4号”探测器实现人类首次月球背面着陆，并开展巡视探测。因月球没有大气，无法通过降落伞减速着陆，必须通过引擎喷射来实现减速。如图所示为“嫦娥4号”探测器降落月球表面过程的简化模型。质量m的探测器沿半径为r的圆轨道I绕月运动。为使探测器安全着陆，首先在P点沿轨道切线方向向前以速度u喷射质量为△m的物体，从而使探测器由P点沿椭圆轨道II转至Q点（椭圆轨道与月球在Q点相切）时恰好到达月球表面附近，再次向前喷射减速着陆。已知月球质量为M、半径为R。万有引力常量为G。则下列说法正确的是（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:模拟题来源：山东省日照市2020届高三下学期物理4月模拟考试试卷

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