2023山東版物理高考第二輪復(fù)習(xí)-專題五萬(wàn)有引力定律(一)

2023山東版物理高考第二輪復(fù)習(xí)專題五萬(wàn)有引力一、選擇題1.物理科技（2022陜西西安西工大附中第七次適應(yīng)練）衛(wèi)星電話信號(hào)需要通過地球同步衛(wèi)星傳送.如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù):月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為3.8X105km,運(yùn)行周期約為27天,地球半徑約為6400km,無(wú)線電信號(hào)的傳播速度為3X108m/s）（）A.0.1s B.0.25sC.0.5s D.1s答案B同步衛(wèi)星和月球都是地球的衛(wèi)星,根據(jù)開普勒第三定律知丁&―,因此同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地月距離的今約為4.2X10'km,同步衛(wèi)星離地面高度約為3.6X10'km,無(wú)線電信號(hào)往返一次經(jīng)歷時(shí)間約為t=y=0.24s,故選B.解題指導(dǎo)同步衛(wèi)星高度約為36000km,熟記物理中常用數(shù)據(jù)有時(shí)可以加快做題速度。2.物理科技，（2022貴州新高考聯(lián)盟第一次測(cè)試）“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)接。對(duì)接前,它們?cè)陔x地面三百多千米的同一軌道上一前一后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.它們的運(yùn)行速度相同B.它們的加速度小于9.8m/s2C.運(yùn)行的周期可能大于24小時(shí)D.若神舟八號(hào)點(diǎn)火加速,即可與天宮一號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)接答案B根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有白吟，解得v=秒,因?yàn)樗鼈冊(cè)谕卉壍肋\(yùn)動(dòng),r相等,所以它們運(yùn)動(dòng)的速率相等,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在軌跡切線方向,所以它們的速度方向不同,則它們的運(yùn)行速度不同，故A錯(cuò)誤;根據(jù)警mg得g啜,根據(jù)誓初a得a塔,由于r>R,所以加速度a<g=9.8m/s2,故B正確;根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有耍覃r,解得T=2n舄,可知,半徑越小T越小,因?yàn)樗鼈兊能壍腊霃奖韧叫l(wèi)星的軌道半徑小,所以運(yùn)行的周期小于24小時(shí)，故C錯(cuò)誤;若神舟八號(hào)點(diǎn)火加速，需要的向心力大于萬(wàn)有引力,做離心運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到更高的軌道,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)接,故D錯(cuò)誤。3.自然現(xiàn)象（2022甘肅武威涼州質(zhì)檢）2021年,某雜志上的一篇文章中描述了一顆質(zhì)量達(dá)到木星級(jí)別的氣態(tài)行星，繞銀河系內(nèi)的一顆白矮星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,若該白矮星的質(zhì)量約為太陽(yáng)的一半,氣態(tài)行星繞白矮星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為3r0取1年=3.14X10，s,V6=2.5,n=3.14,則可估算出該氣態(tài)行星繞白矮星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度約為（）A.8X10srad/s B.8X10hrad/s3X10srad/s D.3X10brad/sGMmTOC\o"1-5"\h\z答案C萬(wàn)有引力提供向心力，氣態(tài)行星繞白矮星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有40項(xiàng)氣（獸）、氣，地球繞太r /一氣 氣GM_m陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有T?里初地含）%又3氣染,M白卻太,r氣=3r,解得該氣態(tài)行星做圓周運(yùn)動(dòng)的角/地 /氣速度-3X10*rad/s,C正確。4.物理科技，（2022貴州貴陽(yáng)五校聯(lián)考）（多選）2021年5月15日，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問T”探測(cè)器的著陸巡視器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸,在火星上首次留下中國(guó)印跡,邁出了中國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步。“天問一號(hào)”探測(cè)器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)射到火星，地球軌道和火星軌道近似看成圓形軌道，霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)在近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示），在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天向一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道,接著“天問一號(hào)沿著這個(gè)軌道運(yùn)行直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn),然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知引力常量為G,太陽(yáng)質(zhì)量為m,地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R,地球、火星、“天向一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。若只考慮太陽(yáng)對(duì)“天問一號(hào)”的作用力,下列說(shuō)法正確的是（）A.兩次點(diǎn)火噴射方向都與速度方向相反B.“天問一號(hào)”運(yùn)行中,在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上P點(diǎn)的加速度比在火星軌道上P點(diǎn)的加速度小C.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為a“天問一號(hào)”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度答案AC“天問T”兩次點(diǎn)火時(shí)都要做離心運(yùn)動(dòng)，所以需要加速,則噴射方向都與速度方向相反，從而給探測(cè)器向前的推力,A正確；“天問一號(hào)”運(yùn)行中在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上P點(diǎn)的加速度與在火星軌道上P點(diǎn)的加速度均由萬(wàn)有引力來(lái)提供,由于在該點(diǎn)探測(cè)器受到的萬(wàn)有引力相等,根據(jù)牛頓第二定律可知,加速度相等，故B錯(cuò)誤;根據(jù)開普勒第三定律知，探測(cè)器在地球軌道上及霍曼轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)滿足京氣■，設(shè)“天問一號(hào)”探測(cè)器質(zhì)量為血,又因?yàn)樘綔y(cè)器在地球軌道上滿足G*m°r佯尸,聯(lián)立兩式求得:探測(cè)器在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)的周期Tz=寶/翌，則兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為△t?2陣Ec正確；“天問一號(hào)”在地球軌道及火星軌道上運(yùn)行時(shí),萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)2Zvz'Gm牛頓第二定律有號(hào)=m。r3；喏』。R3，2,因?yàn)閞<R,所以可判斷知>3，，即“天問T”在地球軌道上的角速度大于在火星軌道上的角速度,D錯(cuò)誤。5.物理科技（2022湖北武漢一模）2021年10月16日0時(shí)23分許,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射神舟十三號(hào)載人飛船,約6個(gè)半小時(shí)后,飛船與天和核心艙順利完成快速自主交會(huì)對(duì)接。飛船在近地點(diǎn)高度200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度356千米的軌道上運(yùn)行。若將神舟十三號(hào)繞地球的運(yùn)動(dòng)視作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列關(guān)于神舟十三號(hào)載人飛船的分析正確的是（）A.飛船發(fā)射速度大于11.2km/sB.飛船繞地球飛行速度大于7.9km/sC.飛船繞地球飛行周期小于24hD.飛船繞地飛行過程中宇航員不再受重力作用答案C第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度,也是最小的發(fā)射速度,第二宇宙速度11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球引力作用的最小發(fā)射速度，則飛船的發(fā)射速度應(yīng)大于7.9km/s,小于11.2km/s;飛船的運(yùn)行速度一定小于7.9km/s,故A、B錯(cuò)誤。地球同步衛(wèi)星的軌道高度大約為地球半徑的6倍，大于飛船的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度,因?yàn)椤霸礁咴铰?，則飛船繞地球飛行的周期小于24h,故C正確；飛船飛行過程中仍受地球引力作用，故受重力作用，故D錯(cuò)誤。6.自然現(xiàn)象（2022河北石家莊二模）開普勒22b是一顆圍繞著和太陽(yáng)非常相似的恒星公轉(zhuǎn)的行星，位于天鵝座內(nèi),距離地球600光年，是人類發(fā)現(xiàn)的第一顆適合人類居住的太陽(yáng)系外行星。假設(shè)地球與開普勒22b的質(zhì)量之比為n,半徑之比為k,兩顆行星均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，下列說(shuō)法正確的是（）A.若由地球向開普勒22b發(fā)射一探測(cè)器，發(fā)射速度應(yīng)介于第二、第三宇宙速度之間B.地球與開普勒22b的第一宇宙速度的比值為楙C.地球與開普勒22b表面的重力加速度的比值為?D.若質(zhì)量相等的兩探測(cè)器分別繞地球與開普勒22b表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩探測(cè)器的動(dòng)能的比值為名答案D開普勒22b在太陽(yáng)系以外，因此由地球向開普勒22b發(fā)射一探測(cè)器，其發(fā)射速度應(yīng)大于第三宇宙速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;衛(wèi)星繞行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力有件可得地球的*r[GM~ [GM~MR v廠第一宇宙速度為V地=甘,開普勒22b的第一宇宙速度為V開=結(jié)合*=n,/=k可得七選。地 [1開 時(shí)開q v開7kTOC\o"1-5"\h\zGM GM項(xiàng)B錯(cuò)誤;由G笠mg可信地球表面的重力加速度g地二J,開普勒22b表面的重力加速度g開二/，R R R地 開比較可得.=合,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;當(dāng)質(zhì)量為m的繞行天體距離質(zhì)量為M的中心天體的距離為r時(shí),動(dòng)能Ek=1mv2,°開k2 GMm結(jié)合辛畤何得心等，探測(cè)器繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為氏尸得堡,等質(zhì)量探測(cè)器繞開地GMm普勒22b表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為加一比較可得到邛，選項(xiàng)D正確。七k2k7T7.物理科技(2022山西臨汾二模)2022年元旦，“天問一號(hào)”探測(cè)器從遙遠(yuǎn)的火星傳回世界首張?zhí)綔y(cè)器與火星的合影。假設(shè)火星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑的k倍,地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為T,火星探測(cè)器被發(fā)射到以地球軌道上的A點(diǎn)為近日點(diǎn)、火星軌道上的B點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn)的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)(如圖)，只考慮太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的作用，則探測(cè)器沿橢圓軌道從A到B的飛行時(shí)間為()，。-一二二r火A5j2(k+1)3 B*j2(k+1)3C._T D.-874j2(k+l)3 」2(k+l)3答案B設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,則火星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為kR,由示意圖可知橢圓軌道的半長(zhǎng)軸為a卓,設(shè)橢圓軌道的周期為T：,根據(jù)開普勒第三定律可知/=暮4 / /j3整理可得「=(滬"(k+1盧,則探測(cè)器沿橢圓軌道從A到B的飛行時(shí)間為t挈42也+1尸,B正確。8.物理科技(2022安徽黃山二模)如圖所示，“鵲橋”中繼星處于地月拉格朗日點(diǎn)L上時(shí)，會(huì)和月球、地球兩個(gè)大天體保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。設(shè)地球的質(zhì)量為M,“鵲橋”中繼星的質(zhì)量為m,地月間距為L(zhǎng),

拉格朗日L點(diǎn)與月球間距為d,地球、月球和“鵲橋”中繼星均可視為質(zhì)點(diǎn)，計(jì)算時(shí)忽略太陽(yáng)對(duì)“鵲橋”中繼星的引力，忽略“鵲橋”中繼星對(duì)月球的影響。則“鵲橋”中繼星處于L點(diǎn)上時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是()廣一、'、、/c心4\/A.地球?qū)υ虑虻囊εc“鵲橋”中繼星對(duì)月球的引力相等B.月球與地球質(zhì)量之比為爺生督l(L+d)”“鵲橋”中繼星與月球的向心加速度之比為1/：(L+d)2“鵲橋”中繼星與月球的線速度之比為〃：VT+d答案B月球所受的合外力指向地球，故地球?qū)υ虑虻囊Υ笥凇谤o橋”中繼星對(duì)月球的引力，故A錯(cuò)誤；“鵲橋”中繼星與月球繞螭運(yùn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)V=3r,可得“鵲橋”中繼星與月球的線速度之比為(L+d):L,故D錯(cuò)誤;根據(jù)a=3、可得“鵲橋”中繼星與月球的向心加速度之比為(L+d)：L,故CMM錯(cuò)誤;對(duì)月球，地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供向心力，得中=?月3?L,對(duì)“鵲橋”中繼星，地球引力和月球Mm M3232引力的合力提供向心力，故G-^+G-4-=m32(L+d),聯(lián)立解得《更若釜J故B正確。(L+d)a. mL(L+d)9.物理科技(2022安徽合肥二模)(多選)2021年5月15日,天問一號(hào)著陸器著陸于火星表面。著陸器的著陸過程簡(jiǎn)化如下:首先在距火星表面高為h處懸停,接著以恒定加速度a豎直下降,下降過程火箭產(chǎn)生的反推力大小恒為Fo當(dāng)四條“緩沖腳”接觸火星表面時(shí),火箭立即停止工作,著陸器經(jīng)時(shí)間t速度減至0。已知著陸器的質(zhì)量為m,火星半徑為R(R?h),引力常量為G.則下列說(shuō)法正確的是()B.火星表面的重力加速度約為AA.火星的質(zhì)量約為(F+maWGmA.火星的質(zhì)量約為(F+maWGmC.火箭反推力對(duì)著陸器所做的功約為fFat?D.著陸器對(duì)火星表面的平均沖擊力大小約為F+ma+察答案AD加速下降過程有mg火-F=ma,解得火星表面的重力加速度g火上詈，對(duì)火星表面的物體有2G誓m?g火，解得火星的質(zhì)量\|=先誓_,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;火箭反推力對(duì)著陸器所做的功約為W=-Fh,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;著陸器落在火星表面時(shí),設(shè)向上為正方向,由動(dòng)量定理得（Fs-mg火）t=0-（-mv）,其中v?=2ah,解得F、量+mg火=F+ma+半亞,由牛頓第三定律知,選項(xiàng)D正確。10.物理科技（2022廣東江門一模,3）宇宙內(nèi)有一孤立星系,中心天體周圍有三顆行星,如圖所示,中心天體質(zhì)量大于行星質(zhì)量,不考慮行星之間的萬(wàn)有引力，行星I、川的軌道為圓軌道，半徑分別為n、n,行星I〔的軌道為橢圓軌道，半長(zhǎng)軸為a,a=r3）與行星I的軌道在B點(diǎn)相切,下列說(shuō)法正確的是（）A.行星II與行星111的運(yùn)行周期相等B.行星H在P點(diǎn)與行星山在D點(diǎn)時(shí)的加速度相同C.行星W的速率大于行星II在B點(diǎn)的速率D.行星1在B點(diǎn)的速率與行星II在B點(diǎn)的速率相等答案A因?yàn)樾行荌I的運(yùn)行半徑與行星W的運(yùn)行半長(zhǎng)軸相等，則由開普勒第三定律知舞，則%=%,行星II與行星川的運(yùn)行周期相等,故A正確;由題意知a=n,由a,尸警知行星H在P點(diǎn)與行星山在D點(diǎn)時(shí)的加速度大小相室但方向丕同，故B錯(cuò)誤;由隼=學(xué)，得丫=脛，所以行星II【的速率小于行星I的速率,又因?yàn)樾行荌I在B點(diǎn)加速才能到達(dá)橢圓軌道,故行星II在B點(diǎn)的速率大于行星1在B點(diǎn)的速率,行星山的速率小于行星II在B點(diǎn)的速率，故C、I）錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示向心加速度為矢量,只有其大/」環(huán)口方向都相同向心加速度才相同。11.物理科技（2022廣東清遠(yuǎn)期末,7）2021年11月23日,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征四號(hào)”丙遙三十七運(yùn)載火箭成功發(fā)射“高分三號(hào)”02星。該衛(wèi)星的成功發(fā)射將進(jìn)一步提升我國(guó)衛(wèi)星海陸觀測(cè)能力,服務(wù)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)和支撐“一帶一路”倡議。已知衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為T,地球的半徑為R,引力常量為G,地球表面的重力加速度大小為g,若將地球視為質(zhì)量分布均勻的球體,將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,則下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星的軌道半徑為蹲?B.地球的密度為島c.衛(wèi)星的向心加速度大小為午半膽D.衛(wèi)星的線速度大小為厚答案C設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M、m,衛(wèi)星的軌道半徑為r,有隼=寫「①，地球表面質(zhì)量為m。的物體所受重力等于萬(wàn)有引力,即吟興sg②,聯(lián)立①②解得廠狎口③,故A錯(cuò)誤;地球的體積nR：?地球的密度P專⑤,聯(lián)立②④⑤解得P=懸，故B錯(cuò)誤;衛(wèi)星的向心加速度大小為a=31=與J",,,故C正確;衛(wèi)星的線速度大小為丫=竿=/^3,故D錯(cuò)誤。12.物理科技‘（2022廣東梅州二模,2）2021年10月16日，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心'按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射成功。六小時(shí)后神舟十三號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接,一起繞地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下面有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.在發(fā)射過程中，翟志剛等三位航天員一直處于失重狀態(tài)B.空間站組合體繞地飛行的速度可達(dá)第一宇宙速度C.若已知引力常量和組合體的繞地周期,可利用P考測(cè)出地球的平均密度D.若已知組合體的繞地周期,可求出一天（24h）內(nèi)翟志剛看到日出的次數(shù)答案D在發(fā)射過程中，開始階段加速度向上，則翟志剛等三位航天員處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤;第二塞速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度,則空間站組合體繞地飛行的速度小于第一宇宙速度,B錯(cuò)誤;衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)動(dòng),已知引力常量G和周期T,則隼=笫1<nR：ip,可得P言，但是組合體運(yùn)動(dòng)半徑大于地球的半徑，則不能利用P=券測(cè)出地球的平均密度,C錯(cuò)誤;若已知組合體的繞地周期L,設(shè)一天時(shí)間為t,可求出一天內(nèi)翟志剛看到日出的次數(shù)n=^,D正確。13.物理科技：(2022廣東深圳二模,6)由于潮汐等因素影響,月球正以每年約3?5厘米的速度遠(yuǎn)離地球。地球和月球可以看作雙星系統(tǒng),它們繞0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。多年以后,地球()A.與月球之間的萬(wàn)有引力變大B.繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變C.繞0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變小D.繞0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變小答案C設(shè)地球與月球的質(zhì)量分別為Mi和M.,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為n和r“地球和月球間距離為L(zhǎng),多年以后,地球和月球間距離變大,兩星的質(zhì)量不變,由萬(wàn)有引力定律F與”知,地球與月球之間的萬(wàn)有引力變小，故A錯(cuò)誤;地球和月球繞0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小3相等,周期T相等，且L=n+n,有詈粵M尊汴E⑷七,竿皿傳齊用,3乜,聯(lián)立得硬爺處轉(zhuǎn)31,n嗡蕊,地球與月球的質(zhì)量不變,地球和月球間距離增大，則地球繞0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T變大,地球繞0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變小,地球繞0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大，故B、D錯(cuò)誤,C正確。規(guī)律總結(jié)雙星問題的特點(diǎn)(1)兩星的運(yùn)動(dòng)軌道為同心圓,圓心是它們之間連線上的某一點(diǎn)。⑵兩星的向心力大小相等,由它們間的萬(wàn)有引力提供。即色詈32r.=m,3%。(3)兩星的運(yùn)動(dòng)周期、角速度相同。（4）兩星的軌道半徑之和等于兩星之間的距離,即r,+r2-Lo（2022湖南師大附中月考七,7）侈選）中國(guó)火星探測(cè)器“天問T”歷經(jīng)200多天成功闖過“四關(guān)”：第一關(guān)，抓住發(fā)射“窗口期”開啟“地火轉(zhuǎn)移”；第二關(guān)，抓住被火星捕獲的機(jī)會(huì)精準(zhǔn)剎車;第三關(guān)，繞“火”飛行尋找最佳著陸點(diǎn);第四關(guān)，安全著陸開展火星表面探測(cè)任務(wù)?！疤靻朤”成功發(fā)射，標(biāo)志著中國(guó)深空探測(cè)技術(shù)取得了巨大進(jìn)步。其中,探測(cè)器在停泊軌道和遙感軌道上運(yùn)行時(shí)相切于同一點(diǎn)P（未畫出）.下列有關(guān)闖這“四關(guān)”方面的物理學(xué)知識(shí)正確的是（）制動(dòng)獲卜 ny八地火轉(zhuǎn)移軌道君力停泊軌道2g"遙感軌道［'〈yb\、弋…夕捕獲軌道、'? j A.地火轉(zhuǎn)移過程,探測(cè)器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后以第二宇宙速度勻速運(yùn)動(dòng)B.第二關(guān)中,探測(cè)器要被火星捕獲,開啟發(fā)動(dòng)機(jī)作用是使探測(cè)器減速C.探測(cè)器在停泊軌道上運(yùn)行經(jīng)過P處時(shí)的加速度比在遙感軌道上經(jīng)過同一P點(diǎn)時(shí)的加速度大D.若測(cè)出探測(cè)器繞火星表面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,即可根據(jù)引力常量求得火星的平均密度答案BD地火轉(zhuǎn)移過程,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器靠近火星,火星引力對(duì)其做功,其動(dòng)能會(huì)增加，所以不是勻速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;探測(cè)器要被火星捕獲,開啟發(fā)動(dòng)機(jī)目的是使探測(cè)器減速，故B正確;兩軌道P點(diǎn)處探測(cè)器所受萬(wàn)有引力相等,故加速度相同，故C錯(cuò)誤;由萬(wàn)有引力提供向心力，可知G瞿初冬）RM=P扣R：，,可知火星密度P帚,故D正確。（2022湖南新高考教學(xué)教研聯(lián)盟第一次大聯(lián)考,7）（多選）北京時(shí)間2021年12月9日15:40,“天宮課堂”第一課正式開講，中國(guó)航天員再次進(jìn)行太空授課，這是中國(guó)空間站首次太空授課活動(dòng)。在約60分鐘的授課中，神舟十三號(hào)飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富生動(dòng)地介紹展示了空間站工作生活場(chǎng)景,演示了微重力環(huán)境下細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)、人體運(yùn)動(dòng)、液體表面張力等神奇現(xiàn)象，并講解了實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。據(jù)王亞平介紹，他們?cè)诳臻g站中一天可以看見16次日出。已知地球半徑約6400km,重力加速度為9.8m/s\則（）A.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約90分鐘B.空間站遇見緊急情況需要降低軌道避讓太空垃圾,需要點(diǎn)火加速C.空間站運(yùn)行的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度D.空間站運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度大于9.8m/s2答案AC在空間站中一天可以看見16次日出,空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的周期丁若=1.5h=90min,故A正確；空間站遇見緊急情況需要降低軌道避讓太空垃圾,做近心運(yùn)動(dòng),需要點(diǎn)火減速,故B錯(cuò)誤;根據(jù)吟皆盛可知，軌道半徑越大,線速度越小,因?yàn)橥叫l(wèi)星的軌道半徑大，所以空間站運(yùn)行的線速度大于RK同步衛(wèi)星的線速度,故c正確;9.8m/s：是近地衛(wèi)星的向心加速度,故空間站運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度小于9.8m/s2,故D錯(cuò)誤。（2022衡陽(yáng)八中開學(xué)考,2）北京時(shí)間2021年10月16日0時(shí)23分,搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射.這是我國(guó)載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)的第21次飛行任務(wù),也是空間站階段的第2次載人飛行任務(wù)。飛船入軌后,在完成與空間站高難度的徑向交會(huì)對(duì)接后，航天員將進(jìn)駐天和核心艙，開啟為期6個(gè)月的在軌駐留。已知空間站在距離地球表面約400km的高度，每90分鐘繞地球一圈,1天之內(nèi)將經(jīng)歷16次日出日落。下列說(shuō)法正確的是（）A.空間站在軌運(yùn)行的線速度小于7.9km/sB.空間站運(yùn)行角速度小于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行角速度C.載人飛船需先進(jìn)入空間站軌道,再加速追上空間站完成對(duì)接D.已知空間站的運(yùn)行周期、軌道高度和引力常量G,可求出空間站質(zhì)量答案A根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，吟詈吟，得，因?yàn)榭臻g站的軌道半徑大于地球半徑,則運(yùn)行線速度小于第一宇宙速度7.9km/s,故A正確;同步衛(wèi)星的周期為24h,空間站的周期為90min,由嗯可知,空間站運(yùn)行角速度大于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行角速度，故B錯(cuò)誤;若載人飛船先進(jìn)入空間站軌道,加速后會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)飛到更高的軌道,無(wú)法與空間站完成對(duì)接,故C錯(cuò)誤;根據(jù)噴/郎（R+h）,可知空間站的質(zhì)量總會(huì)被約掉，所以已知空間站的運(yùn)行周期、軌道高度和引力常量G,無(wú)法求出空間站質(zhì)量,故D錯(cuò)誤。（2022湖南名校聯(lián)盟專題卷,7）（多選）我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。假設(shè)王躍登陸火星后，測(cè)得火星半徑是地球半徑的宏質(zhì)量是地球質(zhì)量的"已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說(shuō)法正確的是（）A.火星的密度為需B.火星表面的重力加速度是全C.火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為|D.王躍以在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是第答案AD根據(jù)年得星球表面的重力加速度g孝，因?yàn)榛鹦堑陌霃绞堑厍虬霃降?，質(zhì)量是地球質(zhì)量的今則火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的即火星表面的重力加速度為泰,火星的密GM故A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)隼則第一宇宙速度v=俾,則火星的第一宇宙速RK YKGM度是地球第一宇宙速度的冷倍，故C錯(cuò)誤;根據(jù)h與知,在火星上起跳能達(dá)到的最大高度為爾,故D正確。（2020濱海七校期末）如圖所示,地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓,哈雷彗星的公轉(zhuǎn)軌跡則是一個(gè)非常扁的橢圓。若已知哈雷彗星軌道半長(zhǎng)軸約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的18倍，哈雷彗星在近日點(diǎn)與太陽(yáng)中心的距離為r?速度大小為vi,在遠(yuǎn)日點(diǎn)與太陽(yáng)中心距離為r2,速度大小為V3根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是（）地球、-蠢彗星 …一''、、A.哈雷彗星的公轉(zhuǎn)周期約為76年B.哈雷彗星在近日點(diǎn)速度（小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度打C.哈雷彗星在近日點(diǎn)加速度a,的大〃,在遠(yuǎn)日點(diǎn)加速度a：的大小之比也牛a2及「1D.哈雷彗星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能不守恒72r3答案A根據(jù)開普勒第三定律可知券券18\則T哈=54&T地-76年，選項(xiàng)A正確;哈雷彗星從近日點(diǎn)地地到遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng),太陽(yáng)對(duì)哈雷彗星的引力做負(fù)功，則速度減小，則在近日點(diǎn)速度W大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度V2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)a寫可知,哈雷彗星在近日點(diǎn)加速度a.的大小與在遠(yuǎn)日點(diǎn)加速度a2的大小之比/=3,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;哈雷彗星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中只有太陽(yáng)的引力做功，則機(jī)械能守恒,選項(xiàng)I）錯(cuò)誤。（2022河?xùn)|二模,6）（多選）如圖所示,北京時(shí)間2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船成功對(duì)接天和核心艙（還在原軌道上飛行）.此后,航天員王亞平成功出艙作業(yè),成為中國(guó)女航天員太空行走第一人。下列說(shuō)法正確的是（）A.對(duì)接前，核心艙處于平衡狀態(tài)B.對(duì)接前,為提高軌道高度飛船應(yīng)加速C.對(duì)接后,飛船的線速度小于第一宇宙速度D.對(duì)接后,空間站由于質(zhì)量增大,軌道半徑將明顯變小答案BC又搬前,核心艙處于完全失重狀態(tài),A錯(cuò)誤;對(duì)接前，應(yīng)加速擴(kuò)軌,B正確;對(duì)接后，飛船的軌道半徑大于地球半徑,線速度小于第一宇宙速度,C正確;軌道半徑與環(huán)繞天體質(zhì)量無(wú)關(guān),I）錯(cuò)誤。（2022和平二模,3）2022年4月13日，神舟十三號(hào)飛船在歷經(jīng)了183天的太空航行之后,成功返回地球,創(chuàng)下了中國(guó)載人航天空間站任務(wù)飛行時(shí)間最長(zhǎng)、任務(wù)項(xiàng)目最多的紀(jì)錄。神舟十三號(hào)此行的主要任務(wù)之一是進(jìn)入太空并與天宮空間站進(jìn)行對(duì)接，飛船的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖所示的情境，圓形軌道2為天宮空間站運(yùn)行軌道,橢圓軌道1為載人飛船運(yùn)行軌道,兩軌道相切于P點(diǎn)Q點(diǎn)在地面附近,是軌道1的近地點(diǎn),則下列判斷正確的是（）A.載人飛船可在到達(dá)軌道2后不斷加速追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接B.載人飛船在軌道1上P點(diǎn)的加速度等于空間站在軌道2上P點(diǎn)的加速度C.載人飛船在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度等于7.9km/sD.載人飛船從Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,萬(wàn)有引力不做功答案B若載人飛船在到達(dá)軌道2后不斷加速，則會(huì)做離心運(yùn)動(dòng),從而遠(yuǎn)離軌道2,不會(huì)追上空間站，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)a=,可知,載人飛船在軌道1上P點(diǎn)的加速度等于空間站在軌道2上P點(diǎn)的加速度,選項(xiàng)B正確;載人飛船從近地圓軌道的Q點(diǎn)加速才能進(jìn)入軌道1的橢圓軌道，則在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大于7.9km/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;載人飛船從Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,萬(wàn)有引力對(duì)飛船做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。21.物理模型I（2022浙江桐鄉(xiāng)五校學(xué)考模擬，10）2021年10月16日，王亞平第二次進(jìn)入太空,她在2013年6月第一次進(jìn)入太空時(shí)在“天宮一號(hào)”內(nèi)進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課，演示了幾個(gè)完全失重狀態(tài)下的物理實(shí)驗(yàn)。若“天宮T”內(nèi)靜止的水珠質(zhì)量為叫“天宮T”運(yùn)動(dòng)的軌道距地面高度為h,地球質(zhì)量為M、半徑為R,引力常量為G,則水珠受地球的引力及水珠的加速度大小分別為（）A.0,0 B.粵,0「GMm口 nGMmGM（R+hy （R+h）（R+h）答案D “天宮一號(hào)”及其中的人和物品均由萬(wàn)有引力提供向心力,即F=G湍rma,可得向心加速度大小為a=；嚴(yán)⑦A、B、C錯(cuò)誤,D正確。22.物理科技（2022浙江臺(tái)州一中選考模擬,10）天文爰好者小郭在10月29日通過衛(wèi)星過境的GoSatWatch獲得天和空間站過境運(yùn)行軌跡（如圖甲），通過微信程序“簡(jiǎn)單夜空”，點(diǎn)擊“中國(guó)空間站過境查詢”，獲得中國(guó)天和空間站過境連續(xù)兩次最佳觀察時(shí)間信息（如圖乙,11月2日開始時(shí)間17:50:08和11月3日開始時(shí)間18:28:40）,這兩次連續(xù)過境中空間站繞地球共轉(zhuǎn)過16圈，但因白天天空太亮或夜晚空間站處在地球陰影中而造成觀察時(shí)機(jī)不佳。地球自轉(zhuǎn)周期為24h,不考慮空間站軌道修正,由以上信息可得同步衛(wèi)星的軌道半徑是天和空間站軌道半徑的（）甲查看過境圖日期亮度過境類型11月2日0.4可見開始時(shí)間開始方位開始高度角17：50：08西北偏西10°A.3.6A.3.6倍B.6.3倍C.9.6倍D.12倍查看過境圖日期亮度過境類型11月3日3.2可見開始時(shí)間開始方位開始高度角18：28：40西南偏西10°乙答案B由題圖乙的信息可知兩次最佳觀察時(shí)間間隔約為24h,兩次最佳觀察過境中間空間站還有15次過境，可知空間站一天時(shí)間繞地球16圈,根據(jù)空間站的周期h=l.5h,根據(jù)開普勒第三定律署,解得同步衛(wèi)星與天和空間站的軌道半徑之比為二-6.3,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。23.物理探索(2022浙江紹興二模,10)如圖所示,巨蟹座55e是一顆環(huán)繞巨蟹座55A的太陽(yáng)系行星,它的公轉(zhuǎn)周期只有18個(gè)小時(shí),其半徑約為地球的2倍,質(zhì)量約為地球的8倍,被稱為超級(jí)地球。假設(shè)巨蟹座55A的質(zhì)量和太陽(yáng)質(zhì)量相等，則()巨蟹座55,：巨蟹座55,：上巨然座55AA.巨蟹座55e的公轉(zhuǎn)半徑大于地球的公轉(zhuǎn)半徑B.巨蟹座55e的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度C.同一物體在巨蟹座55。表面的重力約為地球表面的重力的2倍D.巨蟹座55e表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度答案C根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力罩=寫「得r乎球,巨蟹座55A的質(zhì)量和太陽(yáng)質(zhì)量相等,巨蟹座55e的公轉(zhuǎn)周期小于地球的公轉(zhuǎn)周期,則巨蟹座55e的公轉(zhuǎn)半徑小于地球的公轉(zhuǎn)半徑,故A錯(cuò)誤;根據(jù)吟磬襦,可得第一宇宙速度為v=陷由巨蟹座55e半徑約為地球的2倍,質(zhì)量約為地球的8倍,可知巨Rn \a

蟹座55e的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤;根據(jù)隼=mg得g=然,結(jié)合巨蟹座55eK K半徑約為地球的2倍,質(zhì)量約為地球的8倍，可知巨蟹座55e表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的2倍,則同一物體在巨蟹座55e表面的重力約為地球表面的2倍,故C正確,D錯(cuò)誤。24.物理模型1（2022浙江名校新高考研究,8）“天問一號(hào)”探測(cè)器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星,地球軌道和火星軌道看成圓形軌道,此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)Q和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示）。在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn),然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知引力常量為G,太陽(yáng)質(zhì)量為M,地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R,地球、火星、“天問一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。下太

陽(yáng),曼移道

霍轉(zhuǎn)軌列說(shuō)法正確的是（太

陽(yáng),曼移道

霍轉(zhuǎn)軌、地球71入軌道Q火軌道A.兩次點(diǎn)火噴氣方向相同B.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間大于:“天問一號(hào)”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度“天問一號(hào)”在轉(zhuǎn)移軌道上近日點(diǎn)的速度大小大于地球公轉(zhuǎn)速度大小答案D兩次點(diǎn)火都讓探測(cè)器做加速運(yùn)動(dòng),因此點(diǎn)火噴氣的方向都與運(yùn)動(dòng)方向相反,探測(cè)器做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向一