2024届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练四万有引力与航天

这是一份2024届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练四万有引力与航天，共7页。试卷主要包含了6倍，为1，67×10－11×1，9 km/s，4×103 s　7等内容，欢迎下载使用。
A．火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27∶8
B．当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
C．火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9∶4
D．下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前
解析：火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球的轨道半径之比约为3∶2，根据开普勒第三定律有eq \f(req \\al(3,火),req \\al(3,地))＝eq \f(Teq \\al(2,火),Teq \\al(2,地))可得eq \f(T火,T地)＝eq \r(\f(req \\al(3,火),req \\al(3,地)))＝eq \f(3\r(3),2\r(2))，故A项错误；火星和地球绕太阳匀速圆周运动，速度大小均不变，当火星与地球相距最远时，由于两者的速度方向相反，故此时两者相对速度最大，故B项正确；在星球表面根据万有引力定律有Geq \f(Mm,r2)＝mg，由于不知道火星和地球的质量比，故无法得出火星和地球表面的自由落体加速度，故C项错误；火星和地球绕太阳匀速圆周运动，有ω火＝eq \f(2π,T火)，ω地＝eq \f(2π,T地)，要发生下一次火星冲日则有 (eq \f(2π,T地)－eq \f(2π,T火))t＝2π，得t＝eq \f(T火T地,T火－T地)>T地．可知下一次“火星冲日”将出现在2023年12月18日之后，故D项错误．故选B.
答案：B
2.两颗质量相同的人造卫星绕地球逆时针运动．如图所示，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点．已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，下列说法正确的是( )
A．卫星2的周期小于卫星1的周期
B．卫星1在C点的动能小于卫星2在A点的动能
C．从A点到B点和从B点到A点的过程地球对卫星2做的功相同
D．相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积等于卫星2与地心连线扫过的面积
解析：根据开普勒第三定律有eq \f(a3,T2)＝k，由题知圆的半径与椭圆的半长轴相等，则卫星2的周期等于卫星1的周期，A项错误；以地球球心为圆心，并过A点画出圆轨道3，如图所示：
由图可知卫星从轨道3到卫星2的椭圆轨道要在A点点火加速，做离心运动，则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道A点的速度，又由图可知，轨道1和轨道3都是圆轨道，则有Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，可得v＝eq \r(\f(GM,r)).可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度，综合可知卫星在轨道1上经过C点的速度小于卫星2在A点的速度，由于卫星1、2质量相等，则卫星1在C点的动能小于卫星2在A点的动能，B正确；根据开普勒第二定律可知，卫星2在A点的速度大于在B点的速度，根据动能定理可知卫星2从A点到B点的过程中地球对卫星2的万有引力做负功，从B点到A点的过程中地球对卫星2的万有引力做正功，C错误；由开普勒第二定律可知，每颗卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，但卫星1与卫星2不在同一轨道，则等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积不一定等于卫星2与地心连线扫过的面积，D项错误．故选B.
答案：B
3.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船( )
A．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
B．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大
C．在轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度
D．沿轨道Ⅱ运行的周期为T2＝T1eq \r(（\f(r1＋r3,2r1)）3)
解析：万有引力提供向心力Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(4π2,T2)r，得T＝ eq \r(\f(4π2r3,GM)).因为r1