2020屆高考物理名校試題專題06萬有引力定律和宇宙航行(原卷版)

1、2020年全國(guó)大市名校高三期末一模物理試題全解全析匯編（四）萬有引力定律與宇宙航行1、（ 2020山西省大同市市直學(xué)校高三第一次聯(lián)考）2019年9月23日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以 工箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。兩顆衛(wèi)星均屬于中圓軌道衛(wèi)星。若其中一顆衛(wèi)星的向心加速度大小為a,線速度大小為v,己知引力常量為 G,則（）A.該衛(wèi)星入軌后的運(yùn)行速度大于7.9km/sB.該衛(wèi)星的軌道半徑為烏vC.該衛(wèi)星的運(yùn)彳T周期為 2-v a 4D.該衛(wèi)星的質(zhì)量為Ga2、（2020安徽省淮北市高三一模）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌

2、道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步衛(wèi)星軌道3（如圖所示）。則衛(wèi)星分別在1、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道3上具有的機(jī)械能大于它在軌道1上具有的機(jī)械能D.衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度3、（2020福建省福州市第一中學(xué)高三下學(xué)期開學(xué)質(zhì)檢）如圖，虛線I、n、出分別表示地球衛(wèi)星的三條軌 道，其中軌道I為與第一宇宙速度 7.9 km/s對(duì)應(yīng)的近地環(huán)繞圓軌道，軌道n為橢圓軌道，軌道出為與第二宇宙速度11.2 km/s對(duì)應(yīng)的脫離軌道，a、b、c三點(diǎn)分別位于

3、三條軌道上，b點(diǎn)為軌道n的遠(yuǎn)地點(diǎn)，b、c點(diǎn)與地心的距離均為軌道I半徑的2倍，則（）1 I - t . i J a /-.一 t）A.衛(wèi)星在軌道n的運(yùn)行周期為軌道I的2倍B.衛(wèi)星經(jīng)過a點(diǎn)的速率為經(jīng)過 b點(diǎn)的J2倍C.衛(wèi)星在a點(diǎn)的加速度大小為在 c點(diǎn)的3倍D.質(zhì)量相同的衛(wèi)星在 b點(diǎn)的機(jī)械能小于在 c點(diǎn)的機(jī)械能4、（2020貴州省羅甸縣第一中學(xué)高三上學(xué)期期末）如圖所示，a為赤道上的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）O|A.它們的向心加速度都與軌道半徑成正比B.它們的向心加速度都與軌道半徑的二次方成反比C

4、. a和c的運(yùn)轉(zhuǎn)周期相同D. a和b的運(yùn)轉(zhuǎn)周期相同5、（2020河北省承德第一中學(xué)高三第三次月考）2019年5月，我國(guó)第45顆北斗衛(wèi)星發(fā)射成功.已知該衛(wèi)星軌道距地面的高度約為 36000km,是矢宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室軌道高度的 90倍左右，則（A.該衛(wèi)星的速率比天宮二號(hào)”的大B.該衛(wèi)星的周期比天宮二號(hào)”的大C.該衛(wèi)星的角速度比矢宮二號(hào)”的大D.該衛(wèi)星的向心加速度比矢宮二號(hào)”的大6、（2020湖北省十堰市高三元月調(diào)研） .2019年10月5日，我國(guó)成功將 高分十號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。高分十號(hào)”衛(wèi)星是高分辨率微波遙感衛(wèi)星，地面像元分辨率最高可達(dá)亞米級(jí)。已知高分十號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期為

5、 T,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,不考慮地球的自轉(zhuǎn)。下列分析正確的是A.地球的第一宇宙速度大小為gRRT b.高分十號(hào) 衛(wèi)星距離地面的高度為 Vg RC.高分十號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為3I6 4gR2D.高分十號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為7、（ 2020江蘇省海門中學(xué)高三第二次調(diào)研）在2019年5月17號(hào)，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第 45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗系統(tǒng)中有三種軌道，如圖所示，其中第一種是GEO軌道即地球靜止同步軌道；第二種是IGSO軌道即傾斜的地球同步軌道，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同；第三種是MEG軌道即中圓軌道

6、。下列說法正確的是（）A. GEO軌道上的衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止，衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)B. GEO軌道上的衛(wèi)星與IGSO軌道上的衛(wèi)星周期相同，動(dòng)能也相同C. MEO軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行速度比 GEO軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行速度小D. IGSO軌道上的衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的加速度比赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)的加速度大8、（2020遼寧省大連市高三雙基測(cè)試）.2019年10月11日，中國(guó)火星探測(cè)器首次公開亮相，暫命名為火星一號(hào)”，并計(jì)劃于2020年發(fā)射。接近火星后，探測(cè)器需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，軌道 I為圓軌道，已知引力常量為G,則下列說法正確的是（）軌道皿“A.探測(cè)器在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能B.探測(cè)器在軌道上

7、運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期Tiii Tii TiC.探測(cè)器若從軌道II變軌到軌道I,需要在P點(diǎn)朝速度反向噴氣D.若軌道I貼近火星表面，并已知探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度9、（2020山西省大同市縣區(qū)學(xué)校高三第一次聯(lián)考）如圖所示，地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)與月亮繞地球的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化成同一平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，農(nóng)歷初一前后太陽(yáng)與月亮對(duì)地球的合力約為F1,農(nóng)歷十五前后太陽(yáng)與月亮對(duì)地球的合力約為 F2,則農(nóng)歷初八前后太陽(yáng)與月亮對(duì)地球的合力表達(dá)式正確的是（）安坊初一A. F1F2B.可10、（2020山西省大同市縣區(qū)學(xué)校高三第一次聯(lián)考）2018年5月21日，我國(guó)發(fā)射人類首顆月球中繼衛(wèi)星鵑橋”，6月14日

8、進(jìn)入使命軌道-地月拉格朗日L2軌道，為在月球背面著陸的嫦娥四號(hào)與地球站之間提供通信鏈路.12月8日，我國(guó)成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，并于 2019年1月3日成功著陸于與月球背面，通過中繼衛(wèi)星 鵲橋"傳回了月被影像圖， 解開了古老月背的神秘面紗.如圖所示， 鵲橋"中繼星處于12點(diǎn)上時(shí)，會(huì)和月、地兩個(gè)大天體保持相對(duì)靜止的狀態(tài).設(shè)地球的質(zhì)量為月球的k倍，地月間距為L(zhǎng),拉格朗日L2點(diǎn)與月球間距為d,地球、月球和 鵲橋”均視為質(zhì)點(diǎn)，忽略太陽(yáng)對(duì)鵲橋”中繼星的引力.則 鵲橋”中繼星處于L2點(diǎn)上時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A.鵲橋”與月球的線速度之比為 v鵲：v月五:Jl dB.鵲橋”與月球的向心

9、加速度之比為a鵲：刖 L:（L d）1 L d2. 3kd L1C.k, L, d之間在關(guān)系為 2(L d)11 L dD. k, L, d之間在關(guān)系為 2 -3-k(L d)2 d2 L311、（2020云南省硯山縣第二中學(xué)高三上學(xué)期期末）北京時(shí)間2013年12月10日晚上九點(diǎn)二十分，在太空飛行了九天的 嫦娥三號(hào)”飛船，再次成功變軌，從 100km的環(huán)月圓軌道I ,降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道n,兩軌道相交于點(diǎn)P,如圖所示.關(guān)于 嫦娥三號(hào)”飛船，以下說法不正確的是（）A.在軌道I上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度比在軌道n上運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)的速度大B.在軌道I上P點(diǎn)的向心加速度比在軌道n上運(yùn)

10、動(dòng)到P點(diǎn)的向心加速度小C.在軌道I上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道n上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大D.在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道n上運(yùn)動(dòng)的周期12、（2020廣東省興寧市第一中學(xué)高三上學(xué)期期末）2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即太陽(yáng)、地球、天王星處于同一直線，此時(shí)是觀察天王星的最佳時(shí)間.已知日地距離為天王星和地球的公轉(zhuǎn)周期分別為T和T。，則天王星與太陽(yáng)的距離為（）13、（2020山東省濟(jì)南市歷程區(qū)二中高三元月考試）如圖所示，同步衛(wèi)星與地心的距離為 r ,運(yùn)行速率為V1 ,向心加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為 v2，地球半徑為R,則（）同步衛(wèi)星/B.C.

11、aia2亙a2v1 _ rv2R14、（2020四川省瀘縣二中高三上學(xué)期期末）德國(guó)天文學(xué)家們?cè)?2008年證實(shí)，位于銀河系中心，與地球相距2.6萬光年的 人馬座A”其實(shí)是一個(gè)質(zhì)量超大的黑洞.假設(shè)銀河系中心僅此一個(gè)黑洞，太陽(yáng)系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量（引力常量已知）A.太陽(yáng)系的質(zhì)量和太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期B.太陽(yáng)系的質(zhì)量和太陽(yáng)系到該黑洞的距離C.太陽(yáng)系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑D.太陽(yáng)系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑15、（2020四川省宜賓市敘州區(qū)一中高三上學(xué)期期末）按照我國(guó)整個(gè)月球探測(cè)活動(dòng)的計(jì)劃，在第一步繞月工程圓滿完成各項(xiàng)目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，將開展第二步落月”工程，預(yù)計(jì)在2013年以前完成.假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重