專題06 萬(wàn)有引力與航天-2022年高考真題和模擬題物理分專題訓(xùn)練（學(xué)生版）

專題06萬(wàn)有引力與航天1、(2022·湖南卷·T8)如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽(yáng)沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀測(cè)者在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)觀測(cè)到火星相對(duì)于恒星背景由西向東運(yùn)動(dòng)，稱為順行；有時(shí)觀測(cè)到火星由東向西運(yùn)動(dòng)，稱為逆行。當(dāng)火星、地球、太陽(yáng)三者在同一直線上，且太陽(yáng)和火星位于地球兩側(cè)時(shí)，稱為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽(yáng)對(duì)行星的引力，下列說(shuō)法正確的是()A.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的倍B.在沖日處，地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為順行C.在沖日處，地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為逆行D.在沖日處，火星相對(duì)于地球的速度最小2、(2022·廣東卷·T2)“祝融號(hào)”火星車需要“休眠”以度過(guò)火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時(shí)長(zhǎng)約為地球的1.88倍?；鹦呛偷厍蚶@太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說(shuō)法正確的是()A.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大 B.火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C.火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小 D.火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小3、(2022·山東卷·T6)“羲和號(hào)”是我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。如圖所示，該衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面與赤道平面接近垂直。衛(wèi)星每天在相同時(shí)刻，沿相同方向經(jīng)過(guò)地球表面A點(diǎn)正上方，恰好繞地球運(yùn)行n圈。已知地球半徑為地軸R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球表面重力加速度為g，則“羲和號(hào)”衛(wèi)星軌道距地面高度為()A. B.C. D.4、(2022·全國(guó)乙卷·T14)2022年3月，中國(guó)航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約的“天宮二號(hào)”空間站上通過(guò)天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過(guò)直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們()A.所受地球引力的大小近似為零B.所受地球引力與飛船對(duì)其作用力兩者的合力近似為零C.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小5、(2022·浙江6月卷·T6)神州十三號(hào)飛船采用“快速返回技術(shù)”，在近地軌道上，返回艙脫離天和核心艙，在圓軌道環(huán)繞并擇機(jī)返回地面。則()A.天和核心艙所處的圓軌道距地面高度越高，環(huán)繞速度越大B.返回艙中的宇航員處于失重狀態(tài)，不受地球的引力C.質(zhì)量不同的返回艙與天和核心艙可以在同一軌道運(yùn)行D.返回艙穿越大氣層返回地面過(guò)程中，機(jī)械能守恒6、(2022·浙江1月卷·T8)“天問(wèn)一號(hào)”從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到Q點(diǎn)，再依次進(jìn)入如圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，則天問(wèn)一號(hào)()A.發(fā)射速度介于7.9km/s與11.2km/s之間B.從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間小于6個(gè)月C.在環(huán)繞火星的停泊軌道運(yùn)行的周期比在調(diào)相軌道上小D.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度均大于地球繞太陽(yáng)的速度7.(2022·湖北·T2)2022年5月，我國(guó)成功完成了天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站的對(duì)接，形成的組合體在地球引力作用下繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期約90分鐘。下列說(shuō)法正確的是()A.組合體中的貨物處于超重狀態(tài)B.組合體的速度大小略大于第一宇宙速度C.組合體的角速度大小比地球同步衛(wèi)星的大D.組合體的加速度大小比地球同步衛(wèi)星的小1、(2022·廣東普通高中高三下學(xué)期一模)“神舟十三號(hào)”飛船與我國(guó)空間站“天和”核心艙于2021年10月16日成功對(duì)接。對(duì)接后開啟推進(jìn)器，經(jīng)過(guò)t時(shí)間后飛船和空間站組合體的速度增量為m/s；若推進(jìn)器用同樣的推力單獨(dú)對(duì)飛船進(jìn)行加速，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間后飛船的速度增量為m/s，設(shè)飛船的質(zhì)量約為3.0×103kg，則空間站的質(zhì)量約為()A.2.5×104kg B.2.2×104kgC.4.4×102kg D.3.6×102kg2.(2022·山東濰坊市高三下學(xué)期一模)“祝融”火星車由著陸平臺(tái)搭載著陸火星，如圖所示為著陸后火星車與著陸平臺(tái)分離后的“自拍”合影。著陸火星的最后一段過(guò)程為豎直方向的減速運(yùn)動(dòng)，且已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，火星直徑約為地球直徑的。則()

A.該減速過(guò)程火星車處于失重狀態(tài)B.該減速過(guò)程火星車對(duì)平臺(tái)的壓力大于平臺(tái)對(duì)火星車的支持力C.火星車在火星表面所受重力約為其在地球表面所受重力的D.火星的第一宇宙速度與地球第一宇宙速度之比約為3.(2022·江蘇南京鹽城市高三下學(xué)期二模)2021年5月16日至6月24日，運(yùn)行在約555km高度軌道上的“星鏈一1095”衛(wèi)星降軌至平均高度為382km的近圓軌道上，后持續(xù)運(yùn)行于這一與中國(guó)空間站相近的高度。在此期間，中國(guó)空間站采取了緊急避碰措施。關(guān)于衛(wèi)星的降軌，下列說(shuō)法正確的是()A.降軌前，衛(wèi)星在原軌道上處于平衡狀態(tài)B.降軌時(shí)，衛(wèi)星在原軌道上需要先行減速C.降軌后，衛(wèi)星在新軌道上運(yùn)動(dòng)周期變大D.降軌后，衛(wèi)星在新軌道上的速度將大于第一宇宙速度4.(2022·山東濟(jì)南市高三下學(xué)期一模)2021年10月14日，我國(guó)成功發(fā)射首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”，實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)零的突破，這標(biāo)志著我國(guó)正式步人“探日”時(shí)代?！棒撕吞?hào)”衛(wèi)星運(yùn)行于離地高度公里的太陽(yáng)同步軌道，該軌道是經(jīng)過(guò)地球南北極上空且圓心在地心的圓周?！棒撕吞?hào)”衛(wèi)星與離地高度公里的地球靜止軌道同步衛(wèi)星相比，下列說(shuō)法正確的是()A.“羲和號(hào)”衛(wèi)星的軌道平面可能與同步衛(wèi)星的軌道平面重合B.“羲和號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于同步衛(wèi)星的周期C.“羲和號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度小于同步衛(wèi)星的加速度D.“羲和號(hào)”衛(wèi)星的線速度與同步衛(wèi)星的線速度大小之比等于5.(2022·江蘇如皋市高三下學(xué)期一調(diào))我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)已經(jīng)運(yùn)行了50多年。如圖所示，A、B是東方紅一號(hào)繞地球運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)，則東方紅一號(hào)()A.在A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度B.在A點(diǎn)的加速度小于B點(diǎn)的加速度C.由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中動(dòng)能減小，勢(shì)能增加D.由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中引力做正功，機(jī)械能增大6.(2022·山東菏澤高三下學(xué)期一模)2021年10月16日神舟十三號(hào)載人飛船順利發(fā)射升空，翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員開啟了為期6個(gè)月的天宮空間站之旅，在距地面大約395km(相當(dāng)于荷澤到日照的距離)的軌道上運(yùn)行。在2021年12月9日下午的太空授課中，王亞平說(shuō)他們一天剛好可以看到16次日出。已知地球半徑為6370km，萬(wàn)有引力常量，若只知上述條件，則不能確定的是()A.空間站的運(yùn)行周期 B.空間站的加速度C.地球的第一宇宙速度 D.空間站和地球之間的萬(wàn)有引力7.(2022·山東煙臺(tái)市德州市高三下學(xué)期一模)人造地球衛(wèi)星與地心間距離為r時(shí)，取無(wú)窮遠(yuǎn)處為勢(shì)能零點(diǎn)，引力勢(shì)能可以表示為，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，m為衛(wèi)星質(zhì)量。衛(wèi)星原來(lái)在半徑為r1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于稀薄空氣等因素的影響，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小為r2。此過(guò)程中損失的機(jī)械能為()A. B.C. D.8.(2022·湖南岳陽(yáng)市高三下學(xué)期二模)中國(guó)科學(xué)家利用“慧眼”太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到了銀河系的MaxiJ1820+070是一個(gè)由黑洞和恒星組成的雙星系統(tǒng)，距離地球約10000光年。根據(jù)觀測(cè)，黑洞的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的8倍，恒星的質(zhì)量只有太陽(yáng)的一半，若已知太陽(yáng)質(zhì)量為M，引力常量為G，據(jù)此以上信息可以估算出()A.黑洞與恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比B.黑洞與恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比C.黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小D.恒星的自轉(zhuǎn)周期9.(2022·湖北八市高三下學(xué)期二模)2021年10月我國(guó)發(fā)射的神舟十三號(hào)飛船實(shí)現(xiàn)了和空間站徑向?qū)拥男峦黄疲鐖D甲所示。假定對(duì)接前飛船在橢圓軌道Ⅰ上，如圖乙所示，Ⅱ?yàn)榭臻g站圓軌道，軌道半徑為kR(R為地球半徑)，A為兩軌道交點(diǎn)，B為飛船軌道近地點(diǎn)。地球表面重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是()A.空間站在圓軌道Ⅱ上的向心加速度大于gB.飛船和空間站在A處所受的萬(wàn)有引力相同C.飛船在A處的機(jī)械能大于B處的機(jī)械能D.飛船在B處的速度10.(2022·河南開封市高三下學(xué)期二模)如圖所示，虛線I、II、III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7.9km/s對(duì)應(yīng)的近地環(huán)繞圓軌道，軌道II為橢圓