专题06 万有引力（二）-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编

这是一份专题06 万有引力（二）-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编，文件包含专题06万有引力二-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编解析版docx、专题06万有引力二-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。
2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编专题06 万有引力定律（二）1、（2021·北京市房山区高三下学期5月二模）2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器和返回器在距地球5000公里的圆轨道处实施分离，返回器携带月球样品将变轨返回地球，轨道器在完成任务后将开展拓展任务，启程飞往距地球约150万公里的日地拉格朗日点L1进行环绕飞行并开展探测实验。在日地拉格朗日点L1，轨道器在太阳和地球引力的共同作用下，与太阳和地球保持相对静止，与地球同步绕太阳运动，下列说法正确的是（　　）A. 在分离前，轨道器和返回器一起环绕地球飞行的速度大于第一宇宙速度B. 在分离后，返回器应需加速才能离开原轨道飞回地球C. 在分离后，轨道器应需加速才能离开原轨道飞往日地拉格朗日点L1D. 在日地拉格朗日点L1，轨道器所受的合外力为零2、（2021·北京市昌平区高三下学期5月二模）2021年2月10日，天问一号火星探测器被火星捕获，成功实现火星环绕，经过系列变轨后从调相轨道进入停泊轨道，为着陆火星做准备，如图所示。下列说法正确的是（　　）A. 天问一号从调相轨道进入停泊轨道时需在P点处加速B. 天问一号在停泊轨道上P点的加速度比在N点小C. 天问一号在停泊轨道上运动过程中，经过P点时的线速度比N点小D. 天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小3、（2021·安徽省芜湖市高三下学期5月质检）截至2020年11月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星就是旋转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为，该中子星的半径为，已知万有引力常量为，中子星可视为匀质球体，由以上物理量可以求出（　　）A. 该中子星的质量B. 该中子星第一宇宙速度C. 该中子星赤道表面的重力加速度D. 该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度4、（2021·安徽省八校高三下学期5月模拟）甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（　　）A. 由可知，甲的速度是乙的倍B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍C. 由可知，甲的向心力是乙的D. 由可知，甲的周期是乙的倍5、（2021·安徽省马鞍山市高三下学期5月三模）天问一号火星探测器经过190多天的飞行，跋涉4.5亿千米，终于抵达火星附近的椭圆停泊轨道，开启了近2个月的环绕火星的任务。已知天问一号在椭圆停泊轨道的运行周期为T，火星质量为地球质量的，地球自转周期为，地球同步卫星的轨道半径为r，则此椭圆停泊轨道的半长轴为（　　）A.  B.  C.  D. 6、（2021·福建省龙岩市高三下学期5月三模）“天问”是中国探测行星任务的名称，该名称来源于屈原的长诗《天问》。2021年3月26日，担任首次行星探测任务的天问一号探测器，拍摄了如图所示的火星北、南半球的侧身影像。已知火星的质量是地球的，火星的半径是地球的，拍摄时“天问一号”环绕火星运行的圆形轨道离火星表面的高度是火星半径的n倍，则火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的______倍；天问一号运动的向心加速度是火星表面重力加速度的______倍。7、（2021·北京市朝阳区高三下学期5月二模）北京时间2020年12月2日4时53分，探月工程“嫦娥五号”的着陆器和上升器组合体完成了月壤采样及封装。封装结束后上升器的总质量为m，它将从着陆器上发射，离开月面。已知月球质量为M，表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略月球的自转。(1)求月球的半径R；(2)月球表面没有大气层。上升器从着陆器上发射时，通过推进剂燃烧产生高温高压气体，从尾部向下喷出而获得动力，如图所示。已知喷口横截面积为S，喷出气体的密度为ρ，若发射之初上升器加速度大小为a，方向竖直向上，不考虑上升器由于喷气带来的质量变化，求喷出气体的速度大小v；(3)不计其它作用力时，上升器绕月飞行可认为是上升器与月球在彼此的万有引力作用下，绕二者连线上的某一点O做匀速圆周运动。若认为在O点有一静止的“等效月球”，替代月球对上升器的作用，上升器绕“等效月球”做匀速圆周运动，周期不变。求“等效月球”的质量。8、（2021·北京市房山区高三下学期5月二模）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是。在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算，我们可以利用下面两个结论，快速有效地解决。a．若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么m和M之间的万有引力总是为零。b．若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外（r≥r0），那么它们之间的万有引力，式中的r为质点m到球心之间的距离； r0为大球体的半径。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空隧道。若地球的半径为R，万有引力常数为G，把一个质量为m的小球从北极的隧道口由静止释放后，小球能够在隧道内运动。求：（1）小球运动到距地心0.5R处的加速度大小a；（2）在F-r图中画出质量为m的小球所受引力F与小球到球心之间的距离r的图像；（3）小球在运动过程中的最大速度vm。9、（2021·河南省郑州市高三下学期二模）我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥五号”的任务是“回”。“嫦娥五号”发射，经过中途轨道修正和近月制动之后，进入绕月圆轨道Ⅰ.“嫦娥五号”再次成功变轨进入远月点为、近月点为的椭圆形轨道Ⅱ.如图所示，“嫦娥五号”探测器在点附近，由大功率发动机制动、减速，以抛物线路径下落到距月面高处进行悬停避障，之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处，为避免激起更多月尘，关闭发动机，做自由落体运动，落到月球表面。已知引力常量为，月球的质量为，月球的半径为，“嫦娥五号”在轨道Ⅰ上运动时的质量为，、点与月球表面的高度分别为、。（1）求“嫦娥五号”在圆形轨道Ⅰ上运动的速度大小；（2）已知“嫦娥五号”与月心的距离为时，引力势能为（取无穷远处引力势能为零），其中为此时“嫦娥五号”的质量。若“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运动的过程中，动能和引力势能相互转换，它们的总量保持不变。已知“嫦娥五号”经过点的速度大小为，请根据能量守恒定律求它经过点时的速度大小。（3）“嫦娥五号”在点由轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ的过程中，发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体，已知喷出的气体相对喷气后“嫦娥五号”的速度大小为，求喷出的气体的质量。