萬有引力與航天-2020-2024年高考物理復習試題分類匯編（原卷版）

專題03萬/引力易麻大

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5年真題?分點精準練

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衛(wèi)星“夸父一號”成功發(fā)射，實現(xiàn)了對太陽探

測的跨越式突破?！翱涓敢惶枴毙l(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，距地面高度約為720km,運行一圈所用時間約

為100分鐘。如圖所示，為了隨時跟蹤和觀測太陽的活動，“夸父一號”在隨地球繞太陽公轉的過程中，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”，下列說法正確的是（）

A.“夸父一號”的運行軌道平面平均每天轉動的角度約為1。

B.“夸父一號”繞地球做圓周運動的速度大于7.9km/s

C.“夸父一號”繞地球做圓周運動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”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個首次探測

火星就實現(xiàn)“繞、落、巡”三項任務的國家。“天問一號”在火星停泊軌道運行時，近火點距離火星表面2.8x102

km、遠火點距離火星表面5.9x105km,則“天問一號”（）

A.在近火點的加速度比遠火點的小B.在近火點的運行速度比遠火點的小

C.在近火點的機械能比遠火點的小D.在近火點通過減速可實現(xiàn)繞火星做圓周運動

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

徑約為地球半徑的50%,下列說法正確的是（）

A.火星探測器的發(fā)射速度應大于地球的第二宇宙速度

B.火星探測器的發(fā)射速度應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?精選模考題

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驗衛(wèi)星“乾坤一號”發(fā)射成功?！扒ひ惶枴笔且?/p>

顆繞地球做圓周運動的近地衛(wèi)星。關于它的運動，下列說法正確的是（）

A.角速度大于地球自轉的角速度

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的線速度

D.向心加速度小于地球表面的物體隨地球自轉的向心加速度

2.（2024.北京東城.統(tǒng)考一模）嫦娥1號奔月衛(wèi)星與長征3號火箭分離后，進入繞地運行的周期約為16小

時的橢圓軌道，稱為16小時軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來越遠，星載發(fā)動機先

在遠地點點火，使衛(wèi)星進入圖中曲線2所示新軌道，以抬高近地點。后來又連續(xù)三次在抬高以后的近地點

點火，使衛(wèi)星加速和變軌，抬高遠地點，相繼進入24小時軌道、48小時軌道和地月轉移軌道（分別如圖中

曲線3、4、5所示）。衛(wèi)星最后進入繞月圓形軌道，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小時軌道上運行時，在近地點的機械能比在遠地點的機械能小

B.24小時軌道與48小時軌道的半長軸之比為1：次

C.衛(wèi)星在地月轉移軌道上運行時速度大于第二宇宙速度

47r2r3

D.月球的質量為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，周期與地球自轉周期相同,

其運動可視為繞地球做勻速圓周運動。其中一種軌道平面與赤道平面成0度角，運動方向與地球自轉方向

相同，因其相對地面靜止，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.統(tǒng)考一模）如圖所示，宇航員在“天宮課堂”中進行驗證碰撞過程中動量守恒的實驗時，

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

動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)題中信息可以計算空間站的運行周期

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.小球做勻速直線運動是因為小球不受力

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

簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運載火箭送入近地點為4遠地點為B的橢圓軌道上,

在B點通過變軌進入預定圓軌道。則（

預定圓軌道

B

橢圓軌道

A.在橢圓軌道上運行時，飛船在A點的加速度比8點的大

B.在橢圓軌道上運行時，飛船在A點的速度比8點的小

C.在8點變軌前后，飛船的機械能不變

D.在B點飛船通過減速從橢圓軌道進入預定圓軌道

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

子號”的運行周期短，“濟南一號”和“墨子號”繞地球的運動均可視為勻速圓周運動。比較它們的運動，下列

說法正確的是（）

A.“濟南一號”的線速度更大B.“濟南一號”的角速度更小

C.“濟南一號”的向心加速度更小D.“濟南一號”的運行軌道半徑更大

7.（2024?北京通州?統(tǒng)考一模）黑洞是廣義相對論預言的奇異天體，對于質量為M的球對稱簡單黑洞，可以

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

洞。按照牛頓力學，如果一個粒子在質量為M的球對稱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，其半徑廠的表達式為廠=竿，其中G為引力常量。由牛頓力學得到的廠恰好與廣義相對

C

論給出的同質量黑洞的視界半徑結果一致。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。當兩個質量均為M的簡單黑洞塌縮成一個質量為此（憶2不

的簡單黑洞時，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）科學家發(fā)現(xiàn)由于太陽內部的核反應而使其質量在不斷減小。在若干年后，地

球繞太陽的運動仍可視為勻速圓周運動。描述地球繞太陽運動的物理量與現(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視為勻速圓周運動，并忽略行星自轉的影響。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結合所學知識可

以判斷

行星天體質量/kg天體半徑/加公轉軌道半徑加

地球6.0x10246.4x1061.5x1011

火星6.4x10233.4x1062.3x1011

A.火星的公轉周期小于一年

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.太陽對地球的引力比對火星的引力小

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

問一號"火星探測器成功實施制動捕獲后，進入環(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

探測任務探測器需經(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。關于探測器，

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上的機械能大于在軌道H上的機械能

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

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

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

在點A時點火變軌進入橢圓軌道II,到達軌道的遠地點B時，再次點火進入同步軌道ni繞地球做勻速圓周

運動。設衛(wèi)星質量保持不變，下列說法中正確的是（）

A.衛(wèi)星在軌道I上運動經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道II上運動經(jīng)過A點時的加速度

B.衛(wèi)星在軌道I上的機械能等于在軌道皿上的機械能

C.衛(wèi)星在軌道I上和軌道III上的運動周期均與地球自轉周期相同

D.衛(wèi)星在軌道II上運動經(jīng)過B點時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，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，軌道2、3

相切于P點。當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運行時，下列說法正確的是（）

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

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

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

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

13.（2024.北京豐臺.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（