2022届物理一轮复习课时跟踪训练—万有引力与航天

《2022届物理一轮复习课时跟踪训练—万有引力与航天》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届物理一轮复习课时跟踪训练—万有引力与航天（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1 22022 高考一轮复习课时跟踪训练万有引力与航天一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）11970 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 v 、v ，近地点到地心 的距离为 r，地球质量为 M，引力常量为 G。则（ ）ACv v1 2v v1 2v 1， v 1GMrGMr2如图所示，天链一号 04 星是一颗地球同步卫星，它与天链一号 02 星、03 星在圆形轨道 2 上实现组网运行，可为在近地圆形轨道 1 上运行的天宫二号提供数据中继与测控服 务。下列说法正确的是（ ）A天链一

2、号 04 星的最小发射速度是 11.2 km/sB天链一号 04 星的运行速度小于天宫二号的运行速度C为了便于测控，天链一号 04 星相对于地面静止于酒泉飞控中心的正上方D天链一号 04 星的运行速度可能小于天链一号 02 星的运行速度32020 年 12 月 17 日凌晨，嫦娥五号返回器在我国内蒙古中部四子王旗着陆场成功着陆，这一事件标志着我国首次月球采样任务取得圆满成功。此次任务中，为了节省燃料、A B A BA B保证返回器的安全，也为之后的载人登月返回做准备，返回器采用了半弹道跳跃返回方式，具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”，利用大气层减速.返回器第一次再入过程中，除受到大气阻力

3、外还会受到垂直速度方向的大气升力作用，使其能再次跳跃到距地面高度 120km 以上的大气层，做一段跳跃飞行后，又再次进入距地面高度120km 以下的大气层，使再入速度达到安全着陆的要求.这一返回过程如图所示.若不考虑返回器飞行中质量的 变化，从以上给出的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）A返回器在第一次再入段，经过轨道最低点 b 时所受大气升力与万有引力大小相等B返回器在第一次再入段 a 点和 c 点动能相等C若没有大气层的减速作用，返回器返回着陆点时的速度等于第一宇宙速度D为了利用地球自转，降低回收过程中的风险，“返回器”应采用由西向东进入大气层回收4将卫星发射至近地圆轨道 1，经过多次

4、变轨，将卫星送入同步轨道 3，轨道 1、2 相切于Q 点，2、3 相切于 P 点，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是 （ ）A卫星在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率B卫星在轨道 3 上的角速度大于在轨道 1 上的角速度C卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点时的加速度 D卫星在轨道 2 上经过 P 点的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度5绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星 A 和人造地卫星 B，它们的质量之比 m ：m =1：2，它们的轨半径之比为 r ：r =2：1，则下列结论中正确的是（ ） A它们受到地

5、球的引力之比为 F ：F =1：1A BA BA B1 C B它们的运行速度大小之比为 v ：v =1： 2C它们的运行周期之比为 T ：T =8：1D它们的运行角速度之比为 ： =2：16行星绕太阳公转的半长轴 a 的立方与公转周期 T 的平方的比值是一个定值，即：aT32=k （k 与太阳的质量 M 有关），现将某行星轨道近似成圆轨道，已知万有引力常量为G，则关于 k 与 M 的关系为（ ）AGM4p2BG4p2MC4p2MGD4p2GM17有一星球的质量是地球质量的 倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星球表面8处的重力加速度是地球表面上的重力加速度的（ ）A 倍21B 倍41C 倍

6、8D2 倍82021 年 2 月 10 日，“天问一号”顺利被火星捕获，经过多次变轨后在离火星表面高为kR （k 为常数，R 为火星的半径）的圆轨道上做匀速圆周运动，运动的周期为 T，则火星 的第一宇宙速度为（ ）A2 kRTB2 ( k +1)R k +1 2R k +1 T TD2 R kkT9“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 h。已知月球的半径为 R，质量为 M，地 球表面的重力加速度大小为 g，万有引力常量为 G，则（ ）A月球的第一字宙速度为 gRB月球表面的重力加速度大小为GMR

7、C探测器绕月球做圆周运动的速率为GMRD探测器绕月球做圆周运动的周期为2p( R +h ) GM310神舟飞船绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为 M，地球半径为 R，运动周期为T，则飞船绕地球飞行时距离地面的高度为（ ）GMT 2A R4p2GMT 2 B 3 R4p2C34p2GMT2D3GMT4p22112020 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，已知轨道半径近似为月球半径 R， 环绕月球的周期为 T，月球质量为 M，引力常量为 G，则（ ）A上升器在环月轨道上的向心加速度大小近似为2p2T 2R

8、B上升器在环月轨道上的线速度大小近似为RGMC月球表面的重力加速度大小近似为MGR2D月球的平均密度近似为3pGT2122020 年 7 月 23 日，我国成功发射了“天问一号”火星探测器。未来，探测器到达火星附近变轨后绕火星做匀速圆周运动。若探测器在运行轨道上做圆周运动的周期为 T，轨道半径为火星半径的 k 倍，已知火星表面的重力加速度为 g，则火星的第一宇宙速度为 （ ）AgT2pk-32BgT2pk-12CgTpk-12DgT4pk-32二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）13图示是由质量相等的三颗星组成的三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为

9、m，三颗星分别位于边长为 r 的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心 O 在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为 G，下列说法正确的是（ ）A每颗星体受到的向心力大小为 Gm2r 2B每颗星体运行的周期均为 2pr 33GmC若 r 不变，星体质量均变为 2m，则星体的角速度变为原来的 2 倍D若 m 不变，星体间的距离变为 4r，则星体的线速度变为原来的12142021 年 5 月 15 日。我国发射的“祝融号”火星探测器顺利着陆火星，标志着我国星际探索达到新高度。该探测器先在距火星表面高度为 h 的轨道上绕火星做周期为 T 的匀速圆周运动，再经多次变轨后成

10、功落火。已知火星的半径为 R，引力常量为 G，忽略火星自转 及其他星球对探测器的影响。以下说法正确的是（ ）A“祝融号”绕火星做匀速圆周运动时的线速度大小为2pRTB物体在火星表面自由下落的加速度大小为4p2 ( R +h ) T 2 R 23C在火星上发射火星的卫星的最小发射速度为2pR R h T RD火星的平均密度为3p( R +h) GT 2 R 33415金星与地球半径接近，金星的质量约为地球质量的 地球和金星各自的卫星公转半径51的倒数 与公转速度的平方 v 2的关系图像如图所示，下列判断正确的是（ ）rA金星的第一宇宙速度较小B图线 a 表示的是地球，图线 b 表示的是金星C若公

11、转速度相同，金星的卫星的周期较小D若公转半径相同，金星的卫星向心加速度较大16卫星的“星下点”是指卫星的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点，可用地理经、纬度来表示，对于位于“星下点”处的地面观察者来说，卫星就在天顶，如图所示，将“星下点”的轨迹画在地图上便是星下点轨迹图。已知某颗卫星的星下点轨迹图是一个点。地球自转的周期为 T，地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，卫星的运动可视为匀速 圆周运动，则（ ）A该卫星的角速度 =2pTB该卫星的线速度 v=2pRTC该卫星的轨道半径 r=3gR 2T 24p2D该卫星可能位于北京的正上方172020 年 7 月 23 日，我国成功发射了

12、“天问一号”火星探测器，该探测器将对火星进行全面的科考，为我国登陆火星打下基础。若某物体在地球北极表面时受到的重力大小为N，探测器在火星“赤道”上测得该物体受到的万有引力大小为 F。已知火星的半径为 R，自转角速度大小为w，引力常量为 G，地球北极表面的重力加速度大小为 g，地球和火星均视为球体，下列说法正确的是（ ）A火星“赤道”的重力加速度大小为FgN-w2RB火星的质量为FgRGN2C火星的同步卫星距火星“赤道”的高度为3FgR2N w2D火星的第一宇宙速度为 Rw18“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点 M

13、 和远日点 P 分别与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示），在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道运动至远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为 m，地球轨道和火星轨道半径分别为 r 和 R，地球、火星、“天问一号”运行1 方向都为逆时针方向。下列正确的是（ ）A“天问一号”在地球轨道上的角速度大于在火星轨道上的角速度B“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小等于地球公转速度大小C“天问一号”在霍曼转移轨道上的周期大于在火星轨道上的周期D“天问一号”在由 M 点运动至 P 点的最短时间为p2 2( R +r ) Gm319

14、2018 年 7 月 27 日，天宇上演“火星冲日”天象，此时火星离地球最近，是发射火星探测器的最佳时段。为此，洞察号火星探测器于 2018 年 5 月 5 日发射升空， 飞行 205 天，1于 11 月 27 日成功着陆火星。已知火星质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ，9 2公转周期约为地球公转周期的 2 倍。则（ ）A火星公转轨道的半径约为地球公转轨道半径的 2 倍B火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的49C洞察号绕火星做匀速圆周运动的最大运行速度约为地球第一宇宙速度的23D下一个火星探测器的最佳发射期最早将出现在 2020 年20三颗人造卫星 A、B、C 都在赤道正上方同

15、方向绕地球做匀速圆周运动，A、C 为地球同 步卫星，某时刻 A、B 相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T ，B 的运行周期为T ，1 2则下列说法正确的是（ ）T T0 AC 加速可追上同一轨道上的 AB经过时间 1 22(T -T ) 1 2，A、B相距最远CA、C 向心加速度大小相等，且小于 B 的向心加速度D卫星 A、C 受到地球的万有引力大小一定相等三、综合计算题（要求写出相应的计算过程）21如图所示，A 是地球的同步卫星，另一卫星 B 的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为 h，已知地球半径为 R，地球自转角速度为 ，地球表面的重力加速度为 g，O 为地球中心。（1）求卫星

16、 B 的运行周期；（2）如果卫星 B 绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A、B 两卫星相距最近（O、A、B 在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？22在 2049 年的某一天，一位江西师大附中的校友乘坐中国航天集团的飞行器，成功的降落火星上。他在离地高 h 处无初速释放一小球，并测得小球落地时速度为 v（不计阻力），已知引力常量为 G，火星半径为 R，他出了下列三个问题，请你利用学过的知识解答： （1）求火星的质量；（2）假设火星可视为质量均匀分布的球体，求火星的密度。（3）假设要在火星表面发射一颗卫星，第一宇宙速度为多少？23字宙中的某行星也有一条稳定的自转轴线，经观测，

17、该星体的半径为 R，自转周期为1T，该行星还有一颗围绕它表面附近做圆周运动的卫星，卫星的环绕周期为 T ，已知引力2常量为 G，求：（1）该行星的质量；（2）该行星的同步卫星运行的轨道半径；（3）静止在该行星赤道上质量为 m 的物体受到的支持力大小。24假设某星球表面上有一倾角为q =37的足够长的固定斜面，一小物块从斜面底端以速m 度 v =9m/s 沿斜面向上运动，小物块运动 t =1.8s 时速度恰好减为零，如图所示。已知小物 0块与斜面间的动摩擦因数为 =0.5，该星球半径为 R =1.25 103km，引力常量G =6.67 10-11N m2kg-2，取 p =3.14 ，求：（1）该星球的第一宇宙速度；（2）该星球的密度。（计算结果保留两位有效数字）4 参考答案1B 2B 3D 4D 5B 6A 7A 8B 9D 10B 11D 12A 13BD 14BD 15AC 16AC 17AB 18AD 19BCD 20BC21（1） 2p( R +h ) gR 23；（2）2pgR 2 ( R +h )3-w0v2 R 2 3v2 v 222（1） M = ；（2） ；（3） R2Gh 8GhR 2h23（1）16p2GTR23；（2） 34 R；（3）12 mp2T 2R24（1） 2.5 103m/s ；（2） 1.4 10 kg/m