高考物理二輪復習選擇題熱點練萬有引力與航天

PAGEPAGE5萬有引力與航天選擇題熱點練選擇題1．(2021·四川成都市一診)人造地球衛(wèi)星的軌道可能是圓，也可能是橢圓。關(guān)于在軌正常運行的這些衛(wèi)星，下列說法正確的是()A．所有衛(wèi)星的運行周期都小于1天B．所有衛(wèi)星在任何位置的速率都小于7．9km/sC．部分衛(wèi)星在某些位置的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．所有衛(wèi)星半長軸(或軌道半徑)的三次方與運行周期的二次方的比值是一個常數(shù)2．(2021·四川攀枝花市三統(tǒng))北斗三號的第29顆衛(wèi)星“GEO-2”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。目前該衛(wèi)星工作在距地面高度為h的地球同步軌道上，運行速度為v1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的速度為v2，地球的半徑為R。則eq\f(v1,v2)等于()A．eq\f(R＋h,R) B．eq\f(R,R＋h)C．eq\r(\f(R＋h,R)) D．eq\r(\f(R,R＋h))3．(2021·廣東始興中學高三一模)一顆科學資源探測衛(wèi)星的圓軌道經(jīng)過地球兩極上空，運動周期為T＝1．5h，某時刻衛(wèi)星經(jīng)過赤道上A城市上空。已知，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，引力常量為G，根據(jù)上述條件()A．可以計算地球的球半徑B．可以計算地球的質(zhì)量C．可以計算地球表面的重力加速度D．可以斷定，再經(jīng)過12h該資源探測衛(wèi)星第二次到達A城市上空4．(2021·皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考)雙星的運動是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線上的某一點在萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得a星的周期為T，a、b兩顆星的距離為l，a、b兩顆星的軌道半徑之差為Δr。(a星的軌道半徑大于b星的軌道半徑)，則()A．b星的周期為eq\f(l－Δr,l＋Δr)TB．a(chǎn)星的線速度大小為eq\f(πl(wèi)＋Δr,T)C．a(chǎn)、b兩顆星的半徑之比為eq\f(l,l－Δr)D．a(chǎn)、b兩顆星的質(zhì)量之比為eq\f(l＋Δr,l－Δr)5．(2021·黑龍江大慶期中)我國正在進行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動，在探月工程中飛行器成功變軌至關(guān)重要。如圖所示，假設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道的A點點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道的近月點B再次點火進入近月軌道Ⅲ，繞月球做圓周運動，則()A．飛行器在B點處點火后，動能增加B．由已知條件不能求出飛行器在軌道Ⅱ上的運行周期C．只有萬有引力作用情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過B點的加速度大小小于在軌道Ⅲ上通過B點的加速度D．飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運行一周所需的時間為2πeq\r(\f(R,g0))6．(2021·八省聯(lián)考考前猜題)2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，該衛(wèi)星A最終將在地球同步軌道運行，另一顆相同質(zhì)量的衛(wèi)星B也繞地球做圓周運動，A的軌道半徑是B的3倍。下列說法正確的有()A．由v＝eq\r(gR)可知，A的速度是B的eq\r(3)倍B．由a＝ω2r可知，A的向心加速度是B的3倍C．由F＝Geq\f(Mm,r2)可知，A的向心力是B的eq\f(1,9)D．由eq\f(r3,T2)＝k可知，A的周期是B的eq\r(3)倍7．(2021·江蘇連云港期中)2020年7月23日，我國火星探測器“天問一號”首次在海南文昌航天發(fā)射場由長征五號運載火箭發(fā)射升空，隨后準確地進入預定地火轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示為探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌跡示意圖，其中軌道Ⅰ、Ⅲ為橢圓，軌道Ⅱ為圓。探測器經(jīng)軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ運動后在Q點登陸火星，O點是軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交點，軌道上的O、P、Q三點與火星中心在同一直線上，O、Q分別是橢圓軌道Ⅲ的遠火星點和近火星點。已知火星的半徑為R，OQ＝4R，軌道Ⅱ上經(jīng)過O點的速度為v，關(guān)于探測器，下列說法正確的是()A．沿軌道Ⅰ運動時，探測器與P點連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等B．沿軌道Ⅱ的運動周期小于沿軌道Ⅲ的運動周期C．沿軌道Ⅲ運動時，經(jīng)過O點的速度大于vD．沿軌道Ⅲ運動時，經(jīng)過O點的加速度等于eq\f(v2,3R)8．宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。設四星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量均為m，半徑均為R，四顆星穩(wěn)定分布在邊長為a的正方形的四個頂點上。已知引力常量為G。關(guān)于宇宙四星系統(tǒng)，下列說法錯誤的是()A．四顆星圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動B．四顆星的軌道半徑均為eq\f(a,2)C．四顆星表面的重力加速度均為eq\f(Gm,R2)D．四顆星的周期均為2πaeq\r(\f(2a,4＋\r(2)Gm))9．(多選)(2021·山東泰安二模)地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω，那么同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時，下列敘述正確的是()A．衛(wèi)星受到的向心力F＝mRω2B．衛(wèi)星的加速度a＝(R＋h)ω2C．衛(wèi)星的線速度v＝Req\r(\f(g,R＋h))D．衛(wèi)星的線速度v＝eq\r(3,gR2ω)10．(多選)(2021·六安一中模擬)如圖所示，A、B兩衛(wèi)星繞地球運行，運動方向相同，此時兩衛(wèi)星距離最近，其中A是地球同步衛(wèi)星，軌道半徑為r。地球可看成質(zhì)量均勻分布的球體，其半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T。若經(jīng)過時間t后，A、B第一次相距最遠，下列說法正確的有()A．在地球兩極，地表重力加速度是eq\f(4π2r3,T2R2)B．衛(wèi)星B的運行周期是eq\f(2Tt,T＋t)C．衛(wèi)星B的軌道半徑是req\r(3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2t,2t＋T)))2)D．若衛(wèi)星B通過變軌與A對接之后，B的機械能可能不變11．(多選)(2021·山西運城市模擬)已知某衛(wèi)星在赤道上空軌道半徑為r1的圓形軌道上繞地球運行的周期為T，衛(wèi)星運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方。假設某時刻，該衛(wèi)星在如圖所示A點變軌進入橢圓軌道，近地點B到地心距離為r2。設衛(wèi)星由A到B運動的時間為t，地球自轉(zhuǎn)周期為T0。不計空氣阻力。則()A．T＝eq\f(3T0,5)B．T＝eq\f(3T0,8)C．t＝eq\f(r1＋r2T,4r1)eq\r(\f(r1＋r2,2r1))D．衛(wèi)星由圖中圓軌道進入橢圓軌道的過程，機械能不變12．(多選)(2021·北京海淀區(qū)期中)在某星球表面將一輕彈簧豎直固定在水平面上，把質(zhì)量為m的物體P(可看作質(zhì)點)從彈簧上端由靜止釋放，如圖甲所示，物體沿豎直方向向下運動，物體的加速度a與彈簧壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示，其中a0和x0為已知量。設該星球為質(zhì)量均勻分布、半徑為R的球體，下列說法正確的是()A．物