高考物理二轮复习专项突破题06万有引力与航天（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

(二轮复习 名师经验)06万有引力与航天-2021高考备考绝密题型专项突破题集

1．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署已全面完成。如图是北斗卫星导航系统中的三个轨道示意图。轨道A为地球赤道同步卫星轨道，轨道B为倾斜同步卫星轨道。轨道C为一颗中地球轨道卫星，D为赤道上某个建筑物（图中未画出）。下列说法正确的是（　　）

A．若轨道A上的卫星某时刻与轨道B上的卫星正好同时到达D的正上方，则以后每隔相同时间这两个卫星都会相遇在该建筑物D正上方

B．轨道BC上的卫星及建筑物D的速度大小关系为：vB<vC<vD

C．发射卫星B比发射卫星C更加容易

D．建筑物D的向心加速度一定小于地面的重力加速度。

2．宇航员在某星球表面（无空气）将小球从空中竖直向下抛出，测得小球速率的二次方与其离开拋出点的距离的关系如图所示（图中的b、c、d均为已知量）。该星球的半径为R，引力常量为G，将该星球视为球体，忽略该星球的自转。下列说法正确的是（　　）

A．该星球表面的重力加速度大小为

B．该星球的质量为

C．该星球的平均密度为

D．该星球的第一宇宙速度为

3．关于环绕地球运转的人造地球卫星，下列说法中正确的是（　　）

A．轨道半径越大，速度越小，周期越长

B．轨道半径越大，角速度速度越大，周期越短

C．周期越短，轨道半径越大，速度越大

D．周期越短，轨道半径越小，加速度越大

4．澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的“红矮星Wolf 1061”周围发现了三颗行星b、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视为圆，如图所示。已知引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A．可求出b、c的公转半径之比

B．可求出c、d的向心加速度之比

C．若已知c的公转半径，可求出“红矮星”的质量

D．若已知c的公转半径，可求出“红矮星”的密度

5．2020年6月30日，北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星、第三颗地球静止轨道卫星有效载荷完成开通。这颗卫星是北斗全球卫星导航系统提供定位导航授时、短报文通信、星基增强、精密单位定位等服务的关键卫星。卫星发射升空后，先后经过5次变轨、3次定点捕获，成功定点到东经110.5°工作轨道。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T。下列说法正确的是（　　）

A．该卫星质量与第一、第二颗地球同步卫星质量一定相等

B．该卫星距离地面高度为

C．该卫星的线速度大于第一宇宙速度

D．该卫星的线速度大于在地球赤道上随地球自转的物体速度

6．如图所示，A、B是在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，已知A的质量大于B质量。则（　　）

A．它们受到的万有引力大小相等

B．它们的向心加速度大小相等

C．它们的线速度大小都是7.9 km/s

D．它们的周期大小不相等

7．2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号顺利回家。下图是嫦娥五号进入月球轨道的示意图。嫦娥五号飞临月球时速度约为v1=3km/s，大于月球的逃逸速度v2=2.4km/s，需要减速才能被月球捕获；当速度小于2.4km/s、大于1.7km/s时，嫦娥五号能沿椭圆轨道绕月球运行。在椭圆轨道上既不利于着陆器的分离、也不利于将来跟上升器的对接，因此需要把椭圆轨道调整为正圆轨道。嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近心点，运行速度约为v3=2km/s；在此位置保持切向将运行速度瞬间降低到v4=1.7km/s，嫦娥五号的运行轨道就调整为在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的正圆轨道（轨道半径可视为月球半径r）。已知引力常量为G，请根据以上信息，判断下列说法不正确的是（　　）

A．嫦娥五号分别沿椭圆轨道和正圆轨道运行时，半长轴的三次方与周期的平方的比值不相等

B．在近心点由椭圆轨道进入正圆轨道时，嫦娥五号的机械能减小

C．月球的质量可表示为

D．月球表面附近的重力加速度为

8．如图所示，某卫星在轨道1的A点经半椭圆轨道2变轨到轨道3上B点，轨道3半径是轨道1半径的2倍，卫星在轨道1上运行时的周期为T，下列说法正确的是（　　）

A．卫星沿轨道2从A运动到B的过程中，速度在变大

B．卫星沿轨道2经过A时比沿轨道1经过A时的加速度大

C．卫星在轨道3上运行的周期为2T

D．卫星从A点沿轨道2运动到B点所用时间为

9．年月日，中国首个火星探测器“天问一号”成功升空。若“天问一号”被火星捕获后，某阶段进入环绕火星的椭圆轨道上运行，在“近火点”制动后，进入轨道绕火星做匀速圆周运动。“天问一号”在轨道上的运行周期为，经过点时的速率为，在轨道上运行的周期为，轨道半径为 。已知火星质量为，万有引力常量为，则（　　）

A．， B．，

C．， D．，

10．据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t1；宇航员在该行星“赤道”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t2。则行星的半径R的值（  ）

A． B．

C． D．

11．2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。环月轨道可以近似为圆轨道，已知轨道半径为r，月球质量为M，引力常量为G。则上升器在环月轨道运行的速度为（　　）

A． B． C． D．

12．2020年11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面400公里处成功实施发动机点火，顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ．嫦娥五号通过轨道Ⅰ近月点速度大小为，加速度大小为，通过轨道Ⅰ远月点速度大小为，加速度大小为，在轨道Ⅱ上运行速度大小为，加速度大小为，则（　　）

A． B．

C． D．

13．“嫦娥五号”探测器于2020年12月1日在月球表面成功着陆，着陆前某段时间绕月球飞行可认为做匀速圆周运动，离月球表面的高度为。已知月球的半径为，质量为，地球表面的重力加速度大小为，万有引力常量为，则（　　）

A．月球的第一宇宙速度为

B．月球表面的重力加速度大小为

C．探测器绕月球做圆周运动的速率为

D．探测器绕月球做圆周运动的周期为

14．如图是两颗仅在地球引力作用下绕地球运动的人造卫星轨道示意图，I是半径为R的圆轨道，II为椭圆轨道，AB为椭圆的长轴，且AB=2R，两轨道和地心在同一平面内，C、D为两轨道的交点。己知轨道Ⅱ上的卫星运动到C点时速度方向与AB平行。下列说法正确的是（　　）

A．两个轨道上的卫星在C点时的加速度相同

B．两个轨道上的卫星在C点时的向心加速度大小相等

C．II轨道上卫星的周期大于I轨道上卫星的周期

D．II轨道上卫星从C经B运动到D的时间与从D经A运动到C的时间相等

15．发射地球同步卫星，简化后的基本过程如下，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后在轨道1上Q点处点火，使其进入椭圆轨道2，之后在椭圆轨道上P点处再次点火，将卫星送入同步轨道3，卫星在1、2轨道相切于Q点，2、3轨道相切于P点，现卫星分别在1、2、3轨道上正常运行，下列说法正确的是（  ）

A．卫星在轨道3上运行的速率大于在轨道1上运行的速率

B．卫星在轨道2上运行时经过P点的速率大于在轨道2上经过Q点的速率

C．卫星在轨道2上运动时经过P点的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度

D．卫星在轨道2上经过Q点的加速度大于在轨道1上经过Q点的加速度