萬有引力與航天-2020-2024年高考物理復(fù)習(xí)試題分類匯編（原卷版）

專題03萬/引力易麻大

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5年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練

一、單選題

1.（2023?北京?高考）2022年10月9日，我國綜合性太陽探測(cè)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽探

測(cè)的跨越式突破。“夸父一號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地面高度約為720km,運(yùn)行一圈所用時(shí)間約

為100分鐘。如圖所示，為了隨時(shí)跟蹤和觀測(cè)太陽的活動(dòng)，“夸父一號(hào)”在隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中，需要

其軌道平面始終與太陽保持固定的取向，使太陽光能照射到“夸父一號(hào)”，下列說法正確的是（）

A.“夸父一號(hào)”的運(yùn)行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動(dòng)的角度約為1。

B.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/s

C.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D.由題干信息，根據(jù)開普勒第三定律，可求出日地間平均距離

2.（2021.北京.高考）2021年5月，“天間一號(hào)”探測(cè)器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個(gè)首次探測(cè)

火星就實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國家?！疤靻栆惶?hào)”在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí)，近火點(diǎn)距離火星表面2.8x102

km、遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星表面5.9x105km,則“天問一號(hào)”（）

A.在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小B.在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小

C.在近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小D.在近火點(diǎn)通過減速可實(shí)現(xiàn)繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)

3.（2020?北京.高考）我國首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%,半

徑約為地球半徑的50%,下列說法正確的是（）

A.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度

B.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間

C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

1年模擬?精選?？碱}

一、單選題

1.（2024?北京西城?統(tǒng)考一模）2023年，我國首顆超低軌道實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“乾坤一號(hào)”發(fā)射成功。“乾坤一號(hào)”是一

顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星。關(guān)于它的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

B.線速度大于地球的第一宇宙速度

C.線速度小于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度

D.向心加速度小于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度

2.（2024.北京東城.統(tǒng)考一模）嫦娥1號(hào)奔月衛(wèi)星與長(zhǎng)征3號(hào)火箭分離后，進(jìn)入繞地運(yùn)行的周期約為16小

時(shí)的橢圓軌道，稱為16小時(shí)軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來越遠(yuǎn)，星載發(fā)動(dòng)機(jī)先

在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星進(jìn)入圖中曲線2所示新軌道，以抬高近地點(diǎn)。后來又連續(xù)三次在抬高以后的近地點(diǎn)

點(diǎn)火，使衛(wèi)星加速和變軌，抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)，相繼進(jìn)入24小時(shí)軌道、48小時(shí)軌道和地月轉(zhuǎn)移軌道（分別如圖中

曲線3、4、5所示）。衛(wèi)星最后進(jìn)入繞月圓形軌道，距月面高度為九周期為已知月球半徑為r,萬有

引力常量為G,則以下正確的是（）

A.衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，在近地點(diǎn)的機(jī)械能比在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能小

B.24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸之比為1：次

C.衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)速度大于第二宇宙速度

47r2r3

D.月球的質(zhì)量為Sr

G7o

3.（2024.北京朝陽?統(tǒng)考一模）地球同步衛(wèi)星位于地面上方高度約36000km處，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,

其運(yùn)動(dòng)可視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。其中一種軌道平面與赤道平面成0度角，運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向

相同，因其相對(duì)地面靜止，也稱靜止衛(wèi)星。下列說法正確的是（）

A.與靜止于赤道上的物體相比，靜止衛(wèi)星向心加速度更小

B.與近地軌道衛(wèi)星相比，靜止衛(wèi)星的線速度更小

C.靜止衛(wèi)星內(nèi)的物體處于平衡狀態(tài)

D.所有靜止衛(wèi)星的線速度均相同

4.（2024.北京豐臺(tái).統(tǒng)考一模）如圖所示，宇航員在“天宮課堂”中進(jìn)行驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，

擲出的小球碰撞前在空間站中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為地球半徑為凡繞地球做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)的空間站離地高度為九萬有引力常量為G。下列說法正確的是（）

A.根據(jù)題中信息可以計(jì)算空間站的運(yùn)行周期

B.空間站環(huán)繞地球的速度大于地球的第一宇宙速度

「M

C.由°=G（R+〃）2可知,空間站的加速度恒定

D.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樾∏虿皇芰?/p>

5.（2024.北京石景山.統(tǒng)考一模）如圖所示，中國自行研制、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船某次發(fā)射過程

簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為4遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上,

在B點(diǎn)通過變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則（

預(yù)定圓軌道

B

橢圓軌道

A.在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的加速度比8點(diǎn)的大

B.在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的速度比8點(diǎn)的小

C.在8點(diǎn)變軌前后，飛船的機(jī)械能不變

D.在B點(diǎn)飛船通過減速從橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道

6.（2024.北京通州.統(tǒng)考一模）我國發(fā)射的衛(wèi)星“墨子號(hào)”與“濟(jì)南一號(hào)”均使用了量子技術(shù)，“濟(jì)南一號(hào)”比“墨

子號(hào)”的運(yùn)行周期短，“濟(jì)南一號(hào)”和“墨子號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。比較它們的運(yùn)動(dòng)，下列

說法正確的是（）

A.“濟(jì)南一號(hào)”的線速度更大B.“濟(jì)南一號(hào)”的角速度更小

C.“濟(jì)南一號(hào)”的向心加速度更小D.“濟(jì)南一號(hào)”的運(yùn)行軌道半徑更大

7.（2024?北京通州?統(tǒng)考一模）黑洞是廣義相對(duì)論預(yù)言的奇異天體，對(duì)于質(zhì)量為M的球?qū)ΨQ簡(jiǎn)單黑洞，可以

定義一個(gè)以黑洞中心為球心、半徑為廠的球面，稱為視界。按照經(jīng)典理論，視界以內(nèi)所有物質(zhì)都無法逃離黑

洞。按照牛頓力學(xué)，如果一個(gè)粒子在質(zhì)量為M的球?qū)ΨQ天體表面的逃逸速度恰好等于真空中的光速c,此

天體即為黑洞，其半徑廠的表達(dá)式為廠=竿，其中G為引力常量。由牛頓力學(xué)得到的廠恰好與廣義相對(duì)

C

論給出的同質(zhì)量黑洞的視界半徑結(jié)果一致。按照貝肯斯坦和霍金的理論，黑洞的燧S正比于其視界面積A,

即5=益兒其中力、原均為常量。當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量均為M的簡(jiǎn)單黑洞塌縮成一個(gè)質(zhì)量為此（憶2不

的簡(jiǎn)單黑洞時(shí)，其系統(tǒng)的燃的變化量為（）

4萬心G4叫

A.AS=DB.△S=r；-2M：）

chch'

27ikG2叫G/兒

C.AS=B（Mj；）D.AS=ch（J1；一2M2）

ch

8.（2024?北京順義.統(tǒng)考一模）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)由于太陽內(nèi)部的核反應(yīng)而使其質(zhì)量在不斷減小。在若干年后，地

球繞太陽的運(yùn)動(dòng)仍可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。描述地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的物理量與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是

（）

A.半徑變小B.周期變大C.速率變大D.角速度變大

9.（2024?北京房山?統(tǒng)考一模）火星是太陽系中距離地球較近、自然環(huán)境與地球最為類似的行星之一。如果

將地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并忽略行星自轉(zhuǎn)的影響。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)可

以判斷

行星天體質(zhì)量/kg天體半徑/加公轉(zhuǎn)軌道半徑加

地球6.0x10246.4x1061.5x1011

火星6.4x10233.4x1062.3x1011

A.火星的公轉(zhuǎn)周期小于一年

B.火星表面重力加速度小于地球表面的重力加速度

C.火星的第一宇宙速度大于7.9km/s

D.太陽對(duì)地球的引力比對(duì)火星的引力小

10.（2024?北京門頭溝.統(tǒng)考一模）2024年2月10日是“天問一號(hào)”火星環(huán)繞器環(huán)火三周年紀(jì)念日。3年前“天

問一號(hào)"火星探測(cè)器成功實(shí)施制動(dòng)捕獲后，進(jìn)入環(huán)繞火星橢圓軌道，成為中國第一顆人造火星衛(wèi)星。要完成

探測(cè)任務(wù)探測(cè)器需經(jīng)歷如圖所示變軌過程，軌道I為圓軌道，軌道H、軌道III為橢圓軌道。關(guān)于探測(cè)器，

下列說法正確的是（）

A.在軌道I上的周期大于在軌道II上的周期

B.在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道H上的機(jī)械能

c.在軌道I上經(jīng)過尸點(diǎn)的速度小于軌道n上經(jīng)過p點(diǎn)的速度

D.在軌道I上經(jīng)過尸點(diǎn)的加速度小于軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度

11.（2024?北京海淀.統(tǒng)考二模）地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過程可以簡(jiǎn)化如下：衛(wèi)星先在近地圓形軌道I上運(yùn)動(dòng),

在點(diǎn)A時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II,到達(dá)軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入同步軌道ni繞地球做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量保持不變，下列說法中正確的是（）

A.衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度

B.衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能等于在軌道皿上的機(jī)械能

C.衛(wèi)星在軌道I上和軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期均與地球自轉(zhuǎn)周期相同

D.衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度

12.（2024?北京西城.統(tǒng)考二模）如圖所示，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)變

軌，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次變軌，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1,2相切于。點(diǎn)，軌道2、3

相切于P點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過0點(diǎn)的速度小于在軌道1上經(jīng)過。點(diǎn)的速度

B.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能

C.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道3上經(jīng)過尸點(diǎn)的機(jī)械能

D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度小于在軌道3上經(jīng)過尸點(diǎn)的加速度

13.（2024.北京豐臺(tái).統(tǒng)考二模）木星有4顆衛(wèi)星是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中有兩顆衛(wèi)星的軌

道半徑之比約為1:4。根據(jù)以上信息可知這兩顆衛(wèi)星的（