2025年高考物理總復(fù)習(xí)《萬有引力與航天問題》專項(xiàng)測(cè)試卷及答案_第1頁
2025年高考物理總復(fù)習(xí)《萬有引力與航天問題》專項(xiàng)測(cè)試卷及答案_第2頁
2025年高考物理總復(fù)習(xí)《萬有引力與航天問題》專項(xiàng)測(cè)試卷及答案_第3頁
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第第頁2025年高考物理總復(fù)習(xí)《萬有引力與航天問題》專項(xiàng)測(cè)試卷及答案學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________【命題點(diǎn)01一般題型即求m、ρ、g、v、ω、T等】【針對(duì)練習(xí)1】2023年9月5日傍晚5點(diǎn)30分左右,一顆命名為“合肥高新一號(hào)”的衛(wèi)星,從海上發(fā)射基地飛向太空,成為中國低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的一部分。假設(shè)此衛(wèi)星在赤道平面內(nèi)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),離地面高度等于地球半徑R,運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0,地球兩極處重力加速度為g,萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是(

)A.地球的平均密度為3πGB.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2πC.赤道表面的重力加速度為g?D.若赤道上有一衛(wèi)星測(cè)控站,忽略衛(wèi)星信號(hào)傳輸時(shí)間,衛(wèi)星與測(cè)控站能連續(xù)通信的最長時(shí)間為T【針對(duì)練習(xí)2】我國發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器靠近月球后,在月球表面附近的圓軌道上繞月球運(yùn)行,通過觀測(cè)可知每經(jīng)過時(shí)間t探測(cè)器通過的弧長相同,且弧長對(duì)應(yīng)的圓心角為θ,如圖所示。若將月球看作質(zhì)量分布均勻的球體,已知引力常量為G,由上述已知條件可以求出()A.月球的質(zhì)量 B.月球的半徑 C.月球的密度 D.月球表面的重力加速度【針對(duì)練習(xí)3】過去幾千年中,人類對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究僅限于太陽系內(nèi),行星“51Pegb”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕?!?1Pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期約為4天,軌道半徑約為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)半徑的120,已知太陽的質(zhì)量約為2×1030A.2×1030kg B.1×1029kg【命題點(diǎn)02衛(wèi)星和赤道上物體參數(shù)的大小問題】【針對(duì)練習(xí)4】2023年10月5號(hào),長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將遙感三十九號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。如圖所示,假設(shè)衛(wèi)星B是“遙感三十九號(hào)”衛(wèi)星,衛(wèi)星C是地球同步衛(wèi)星,它們均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星A是地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星,A、B、C三顆衛(wèi)星的所受萬有引力大小分別是FA、FB、FC,線速度大小分別為vA、vB、vC,角速度大小分別為ωA、ωB、A.FA>FB>FC B.【針對(duì)練習(xí)5】2023年6月15日,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功發(fā)射“霍爾果斯一號(hào)”“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”等41顆衛(wèi)星,創(chuàng)下中國航天發(fā)射一箭多星新紀(jì)錄,“霍爾果斯一號(hào)”“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”都是高分辨光學(xué)遙感衛(wèi)星,兩者質(zhì)量幾乎相等,均可視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知“霍爾果斯一號(hào)”離地面的高度為?1,周期為T1;“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”離地面的高度為?2,周期為T2。已知地球的半徑R。A.“霍爾果斯一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度比“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”小B.“霍爾果斯一號(hào)”的機(jī)械能一定小于“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”的機(jī)械能C.“霍爾果斯一號(hào)”和“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為?D.“霍爾果斯一號(hào)”和“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”所在軌道處的重力加速度之比為R+【針對(duì)練習(xí)6】北京時(shí)間2023年5月10日21時(shí)22分,搭載天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的長征七號(hào)遙七運(yùn)載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場發(fā)射成功。中國文昌航天發(fā)射場位于海南省文昌市龍樓鎮(zhèn),是世界上為數(shù)不多的低緯度(靠近赤道)發(fā)射場之一,與甘肅省酒泉市的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心(北緯41°)相比,文昌航天發(fā)射場低緯度選址的優(yōu)點(diǎn)是()A.向心加速度較小 B.隨地球自轉(zhuǎn)線速度較大C.重力加速度較大 D.隨地球自轉(zhuǎn)角速度較大【命題點(diǎn)03衛(wèi)星發(fā)射和變軌問題】【針對(duì)練習(xí)7】如圖所示為“天問一號(hào)”探測(cè)器圍繞火星多次變軌的簡化圖景。軌道I、III為橢圓,軌道II為圓,O點(diǎn)是這三個(gè)軌道的相切點(diǎn),O、Q分別是遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn),O、P、Q三點(diǎn)連線經(jīng)過火星中心,已知火星的半徑為R,OQ=4R,探測(cè)器在軌道II上經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度為v。下列說法正確的是()A.在多次變軌過程中,探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過相等時(shí)間掃過的面積都相等B.探測(cè)器在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過O點(diǎn)的加速度等于vC.探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過O點(diǎn)的速度小于vD.探測(cè)器在軌道II和III上運(yùn)動(dòng)的周期之比是3:2【針對(duì)練習(xí)8】中國在2022年發(fā)射的實(shí)踐二十一號(hào)(SJ-21)衛(wèi)星,實(shí)施了一項(xiàng)“太空城管”的“軌道清掃”任務(wù),捕獲并拖走了一顆失效的北斗二號(hào)地球同步軌道衛(wèi)星。發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程如圖所示,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ,則()

A.衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道ⅡC.在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度D.在Q點(diǎn),衛(wèi)星在軌道Ⅰ時(shí)的加速度等于在軌道Ⅱ時(shí)的加速度【針對(duì)練習(xí)9】北京時(shí)間2023年2月23日19時(shí)49分,我國首顆超百Gbps容量的高通量衛(wèi)星——中星26號(hào)搭乘長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛,隨后衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。假設(shè)該衛(wèi)星發(fā)射后先繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),之后通過轉(zhuǎn)移軌道I進(jìn)入離地較遠(yuǎn)的圓軌道,在圓軌道上繞行一段時(shí)間后,再通過地球同步轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ轉(zhuǎn)移到目標(biāo)軌道,同時(shí)定點(diǎn)于東經(jīng)125°A.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道I遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ近地點(diǎn)的加速度B.衛(wèi)星在地球同步轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的過程中,萬有引力不做功C.該衛(wèi)星在不同圓軌道上與地心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相同D.衛(wèi)星整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,速度的最大值大于第一宇宙速度【命題點(diǎn)04衛(wèi)星追及問題】【針對(duì)練習(xí)10】如圖,衛(wèi)星甲、乙均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道平面互相垂直,乙的軌道半徑是甲的325倍,甲做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T

A.5T B.2.5T C.T D.0.5T【針對(duì)練習(xí)11】如圖所示,A、B是繞地球近視做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星,其軌道半徑分別為r1、r2,已知A、B的運(yùn)行周期分別為T1、T2,且A、B反向旋轉(zhuǎn),下列說法正確的是()A.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為TB.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為TC.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為TD.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為T【針對(duì)練習(xí)12】近年來,高頻率且高質(zhì)量的衛(wèi)星發(fā)射使得我國逐漸成為航天強(qiáng)國。2023年3月13號(hào),在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,長征二號(hào)丙運(yùn)載火箭成功將荷魯斯2號(hào)遙感衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。兩天后,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征十一號(hào)運(yùn)載火箭將試驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。已知遙感衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R1,線速度v1。試驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2,求:(1)實(shí)驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R2;(2)已知R2>R1,某時(shí)刻,兩衛(wèi)星以及地心恰在同一直線上。則還過多長時(shí)間兩衛(wèi)星以及地心可以在同一直線上?【命題點(diǎn)05雙星問題】【針對(duì)練習(xí)13】(多選)夜空中我們觀測(cè)到的亮點(diǎn),其實(shí)大部分并不是單一的恒星,而是多星系統(tǒng)。在多星系統(tǒng)中,雙星系統(tǒng)又是最常見的,圖甲為繞連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆中子星組成的雙星系統(tǒng),其抽象示意圖如圖乙所示,若雙中子星的間距不變,各自的質(zhì)量也不變且質(zhì)量之比mPA.雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小相等B.根據(jù)乙圖可以判斷出雙中子星的質(zhì)量之比中k>1C.雙中子星中P星的線速度與雙星間距離成正比D.雙中子星P和Q做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之和一定【針對(duì)練習(xí)14】如圖所示,地球與月球可以看作雙星系統(tǒng),它們均繞連線上的C點(diǎn)(圖中未畫出)轉(zhuǎn)動(dòng)。沿地月球心連線的延長線上有一個(gè)拉格朗日點(diǎn)P,位于這個(gè)點(diǎn)的衛(wèi)星能在地球引力和月球引力的共同作用下繞C點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并保持與地球月球相對(duì)位置不變。我國發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星位于P點(diǎn)附近,它為“嫦娥四號(hào)”成功登陸月球背面提供了穩(wěn)定的通信支持。已知地球質(zhì)量M是月球質(zhì)量的81倍,“鵲橋”中繼星質(zhì)量為m,地月球心距離為L,P點(diǎn)與月球球心距離為d。若忽略太陽對(duì)“鵲橋”中繼星的引力,則(

)A.地球球心和月球球心到C點(diǎn)的距離之比為81:1B.地球和月球?qū)Α谤o橋”中繼星的引力大小之比為81:1C.月球與“鵲橋”中繼星的線速度大小之比為L:(L+D.月球與“鵲橋”中繼星的向心加速度大小之比為(L+d)【針對(duì)練習(xí)15】如圖所示,宇宙中一對(duì)年輕的雙星,在距離地球16萬光年的蜘蛛星云之中。該雙星系統(tǒng)由兩顆熾熱又明亮的大質(zhì)量恒星構(gòu)成,二者圍繞連接線上中間某個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn),兩顆恒星正在緩慢靠近。不計(jì)其他天體的影響,且兩顆恒星的質(zhì)量不變。則以下說法中正確的是()

A.雙星之間引力變小B.雙星系統(tǒng)周期逐漸變大C.每顆星的加速度均變大D.雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定一、單選題1.太陽系中各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)?!靶行菦_日”是指某行星、地球和太陽幾乎排成一直線的狀態(tài),地球位于太陽與該行星之間。已知相鄰兩次“沖日”的時(shí)間間隔火星約為800天,土星約為378天,則()A.火星公轉(zhuǎn)周期約為1.8年B.火星的公轉(zhuǎn)周期比土星的公轉(zhuǎn)周期大C.火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑比土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑大D.火星和土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為32.如圖所示,甲、乙分別為常見的三星系統(tǒng)模型和四星系統(tǒng)模型。甲圖中三顆質(zhì)量均為m的行星都繞邊長為L1的等邊三角形的中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T1;乙圖中三顆質(zhì)量均為m的行星都繞靜止于邊長為L2的等邊三角形中心的中央星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T2,不考慮其它星系的影響。已知四星系統(tǒng)內(nèi)中央星的質(zhì)量M=3A.T1:T2=1:1 B.T13.中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻??茖W(xué)家們?cè)诘厍蛲杰壍郎辖ㄔ炝艘粋€(gè)空間站,再用超級(jí)纜繩連接地球赤道上的固定基地,通過超級(jí)纜繩承載太空電梯,使轎廂沿繩索從地球基地直入太空,而向空間站運(yùn)送貨物。原理如圖甲所示,圖中的太空電梯正停在離地面高R處的站點(diǎn)修整,并利用太陽能給蓄電池充電。圖乙中r為貨物到地心的距離,R為地球半徑,曲線A為地球引力對(duì)貨物產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系;直線B為貨物由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對(duì)地面靜止在不同高度的電梯中貨物,下列說法正確的有()A.貨物的線速度隨著r的增大而減小B.貨物在r=R處的線速度等于第一宇宙速度C.地球自轉(zhuǎn)的周期T=2πD.圖甲中質(zhì)量為m的貨物對(duì)電梯底板的壓力大小為m4.螺旋星系中有大量的恒星和星際物質(zhì),主要分布在半徑為R的球體內(nèi),球體外僅有極少的恒星。球體內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為M,可認(rèn)為均勻分布,球體內(nèi)外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恒星到星系中心的距離為r,引力常量為G。萬有引力定律和庫侖定律在形式上極其相似,這種形式上的相似決定了萬有引力和庫侖力具有一系列類同的性質(zhì)。可以證明均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場相同,電荷均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)電荷的庫侖力為零。由以上信息,可求得r≤R區(qū)域內(nèi)的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小v與r的關(guān)系,下列選項(xiàng)正確的是()A.v=GMr C.v=GMR 5.2023年10月26日消息,韋伯望遠(yuǎn)鏡首次檢測(cè)到恒星合并后啼(tellurium)等重元素的存在,可以幫助天文學(xué)家探究地球生命起源的奧秘。韋伯望遠(yuǎn)鏡位于“拉格朗日L2點(diǎn)”上,跟隨地球一起圍繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng),圖中的虛線圓周表示地球和韋伯望遠(yuǎn)鏡繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道,韋伯望遠(yuǎn)鏡和地球相對(duì)位置總是保持不變。已知太陽質(zhì)量為M1、地球質(zhì)量為M2,地球到太陽的距離為R,用l表示韋伯望遠(yuǎn)鏡到地球的距離,把太陽、地球都看做是質(zhì)點(diǎn)。由于lA.R+lR3?C.R+lR3?二、多選題6.如圖所示,2022年7月15日,由清華大學(xué)天文系祝偉教授牽頭的國際團(tuán)隊(duì)近日宣布在宇宙中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)罕見的恒星系統(tǒng)。該系統(tǒng)均是由兩顆互相繞行的中央恒星組成,被氣體和塵埃盤包圍,且該盤與中央恒星的軌道成一定角度,呈現(xiàn)出“霧繞雙星”的奇幻效果。如圖所示為該雙星模型的簡化圖,已知O1O2=L

A.星球P、Q的軌道半徑之比為LB.星球P的質(zhì)量大于星球Q的質(zhì)量C.星球P、Q的線速度之和與線速度之差的比值LD.星球P、Q的質(zhì)量之和與P、Q質(zhì)量之差的比值L7.馬斯克的SpaceX“獵鷹”重型火箭將一輛跑車發(fā)射到太空,其軌道示意圖如圖中橢圓II所示,其中A、C分別是近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn),圖中I、III軌道分別為地球和火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的圓軌道,B點(diǎn)為軌道II、III的交點(diǎn),若運(yùn)動(dòng)中只考慮太陽的萬有引力,則以下說法正確的是()

A.跑車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率大于火星繞日的速率B.跑車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度等于火星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度C.跑車在C點(diǎn)的速率一定大于火星繞日的速率D.跑車在C點(diǎn)的速率可能等于火星繞日的速率8.2023年10月26日,神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙進(jìn)行了對(duì)接,“太空之家”迎來湯洪波、唐勝杰、江新林3名中國航天史上最年輕的乘組入駐。如圖為神舟十七號(hào)的發(fā)射與交會(huì)對(duì)接過程示意圖,圖中①為飛船的近地圓軌道,其軌道半徑為R1,②為橢圓變軌軌道,③為天和核心艙所在的圓軌道,其軌道半徑為R2,P、A.飛船在軌道3上運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度B.飛船從②軌道到變軌到③軌道需要在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速C.飛船在①軌道的動(dòng)能一定大于天和核心艙在③軌道的動(dòng)能D.若核心艙在③軌道運(yùn)行周期為T,則飛船在②軌道從P到Q的時(shí)間為19.如圖甲,“星下點(diǎn)”是指衛(wèi)星和地心連線與地球表面的交點(diǎn)。圖乙是航天控制中心大屏幕上顯示衛(wèi)星FZ01的“星下點(diǎn)”在一段時(shí)間內(nèi)的軌跡,已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r,F(xiàn)Z01繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,則下列說法正確的是()A.衛(wèi)星FZ01的軌道半徑約為rB.衛(wèi)星FZ01的軌道半徑約為rC.衛(wèi)星FZ01可以記錄到北極點(diǎn)的氣候變化D.衛(wèi)星FZ01不可以記錄到北極點(diǎn)的氣候變化10.如圖所示,某航天器圍繞一顆半徑為R的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其環(huán)繞周期為T,經(jīng)過軌道上A點(diǎn)時(shí)發(fā)出了一束激光,與行星表面相切于B點(diǎn),若測(cè)得激光束AB與軌道半徑AO夾角為θ,引力常量為G,不考慮行星的自轉(zhuǎn),下列說法正確的是()

A.行星的質(zhì)量為4B.行星的平均密度為3πC.行星表面的重力加速度為4D.行星赤道表面隨行星自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為2πR一、單選題1.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)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?!翱涓敢惶?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1B.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sC.“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.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)在太空實(shí)驗(yàn)室中可以利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)量小球質(zhì)量。如圖所示,不可伸長的輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端系一待測(cè)小球,使其繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),用力傳感器測(cè)得繩上的拉力為F,用停表測(cè)得小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時(shí)間為t,用刻度尺測(cè)得O點(diǎn)到球心的距離為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。下列說法正確的是()

A.圓周運(yùn)動(dòng)軌道可處于任意平面內(nèi)B.小球的質(zhì)量為FRC.若誤將n?1圈記作n圈,則所得質(zhì)量偏大D.若測(cè)R時(shí)未計(jì)入小球半徑,則所得質(zhì)量偏小3.(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)牛頓認(rèn)為物體落地是由于地球?qū)ξ矬w的吸引,這種吸引力可能與天體間(如地球與月球)的引力具有相同的性質(zhì)、且都滿足F∝Mmr2。已知地月之間的距離r大約是地球半徑的60倍,地球表面的重力加速度為gA.30πrg B.30πg(shù)r4.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)木星的衛(wèi)星中,木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為1:2:4。木衛(wèi)三周期為T,公轉(zhuǎn)軌道半徑是月球繞地球軌道半徑r的n倍。月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為T0,則(

A.木衛(wèi)一軌道半徑為n16r C.周期T與T0之比為n32 5.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)2022年12月8日,地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間,且三者幾乎排成一條直線,此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?;鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng),火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3:2,如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出(

A.火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí),兩者的相對(duì)速度最大C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前6.(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)在地球上觀察,月球和太陽的角直徑(直徑對(duì)應(yīng)的張角)近似相等,如圖所示。若月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T?,地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期為T?,地球半徑是月球半徑的k倍,則地球與太陽的平均密度之比約為()

A.k3T1T22 B.k7.(2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題)設(shè)想將來發(fā)射一顆人造衛(wèi)星,能在月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行,該軌道可視為圓軌道.該衛(wèi)星與月球相比,一定相等的是(

)A.質(zhì)量 B.向心力大小C.向心加速度大小 D.受到地球的萬有引力大小8.(2023·山西·統(tǒng)考高考真題)2023年5月,世界現(xiàn)役運(yùn)輸能力最大的貨運(yùn)飛船天舟六號(hào),攜帶約5800kg的物資進(jìn)入距離地面約400km(小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離)的軌道,順利對(duì)接中國空間站后近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)接后,這批物資()A.質(zhì)量比靜止在地面上時(shí)小 B.所受合力比靜止在地面上時(shí)小C.所受地球引力比靜止在地面上時(shí)大 D.做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大9.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)根據(jù)宇宙大爆炸理論,密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用下,不斷聚集可能形成恒星。恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關(guān),如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1~8倍將坍縮成白矮星,質(zhì)量為太陽質(zhì)量的10~20倍將坍縮成中子星,質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞。設(shè)恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體,質(zhì)量不變,體積縮小,自轉(zhuǎn)變快.不考慮恒星與其它物體的相互作用.已知逃逸速度為第一宇宙速度的2倍,中子星密度大于白矮星。根據(jù)萬有引力理論,下列說法正確的是(

)A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同B.恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大C.恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度10.(2022·天津·高考真題)2022年3月,中國空間站“天宮課堂”再次開講,授課期間利用了我國的中繼衛(wèi)是系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸,天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運(yùn)行,其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),中繼衛(wèi)星系統(tǒng)中某衛(wèi)星是距離地面36000公里左右的地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星),則該衛(wèi)星(

)A.授課期間經(jīng)過天津正上空 B.加速度大于空間站的加速度C.運(yùn)行周期大于空間站的運(yùn)行周期 D.運(yùn)行速度大于地球的第一宇宙速度11.(2022·河北·統(tǒng)考高考真題)2008年,我國天文學(xué)家利用國家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地的2.16米望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)了一顆繞恒星HD173416運(yùn)動(dòng)的系外行星HD173416b,2019年,該恒星和行星被國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)分別命名為“羲和”和“和“望舒”,天文觀測(cè)得到恒星羲和的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍,若將望舒與地球的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),且公轉(zhuǎn)的軌道半徑相等。則望舒與地球公轉(zhuǎn)速度大小的比值為(

)A.22 B.2 C.2 D.12.(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)2022年5月,我國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13.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)神舟十三號(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程中,機(jī)械能守恒14.(2022·廣東·高考真題)“祝融號(hào)”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。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)長約為地球的1.88倍?;鹦呛偷厍蚶@太陽的公轉(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15.(2022·山東·統(tǒng)考高考真題)“羲和號(hào)”是我國首顆太陽探測(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.gR2TC.gR2T16.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)2022年3月,中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號(hào)”空間站上通過天地連線,為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到,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17.(2021·江蘇·高考真題)我國航天人發(fā)揚(yáng)“兩彈一星”精神砥礪前行,從“東方紅一號(hào)”到“北斗”不斷創(chuàng)造奇跡。“北斗”第49顆衛(wèi)星的發(fā)射邁出組網(wǎng)的關(guān)鍵一步。該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,軌道平面與地球赤道平面成一定夾角。該衛(wèi)星()A.運(yùn)動(dòng)速度大于第一宇宙速度B.運(yùn)動(dòng)速度小于第一宇宙速度C.軌道半徑大于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星D.軌道半徑小于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星18.(2021·海南·高考真題)2021年4月29日,我國在海南文昌用長征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右,地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000kmA.角速度比地球同步衛(wèi)星的小B.周期比地球同步衛(wèi)星的長C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大D.線速度比地球同步衛(wèi)星的小19.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)2021年5月,天問一號(hào)探測(cè)器軟著陸火星取得成功,邁出了我國星際探測(cè)征程的重要一步。火星與地球公轉(zhuǎn)軌道近似為圓,兩軌道平面近似重合,且火星與地球公轉(zhuǎn)方向相同?;鹦桥c地球每隔約26個(gè)月相距最近,地球公轉(zhuǎn)周期為12個(gè)月。由以上條件可以近似得出()A.地球與火星的動(dòng)能之比B.地球與火星的自轉(zhuǎn)周期之比C.地球表面與火星表面重力加速度大小之比D.地球與火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比20.(2021·北京·高考真題)2021年5月,“天問一號(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2.8102km、遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星表面5.9105km,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)21.(2021·山東·高考真題)從“玉兔”登月到“祝融”探火,我國星際探測(cè)事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍,半徑約為月球的2倍,“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球車的2倍。在著陸前,“祝融”和“玉兔”都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由著陸平臺(tái)支撐的懸停過程。懸停時(shí),“祝融”與“玉兔”所受陸平臺(tái)的作用力大小之比為()A.9∶1 B.9∶2 C.36∶1 D.72∶122.(2021·浙江·高考真題)空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行,因氣體阻力的影響,軌道高度會(huì)發(fā)生變化??臻g站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī),可對(duì)軌道進(jìn)行修正。圖中給出了國際空間站在2020.02-2020.08期間離地高度隨時(shí)間變化的曲線,則空間站()A.繞地運(yùn)行速度約為2.0km/sB.繞地運(yùn)行速度約為8.0km/sC.在4月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒D.在5月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒23.(2021·廣東·高考真題)2021年4月,我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行,若核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知引力常量,由下列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期C.核心艙的繞地角速度和繞地周期D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑24.(2021·全國·高考真題)科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè),給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示??茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長軸約為1000AU(太陽到地球的距離為1AU)的橢圓,銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力,設(shè)太陽的質(zhì)量為M,可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為()A.4×104M B.4×106M25.(2021·全國·高考真題)2021年2月,執(zhí)行我國火星探測(cè)任務(wù)的“天問一號(hào)”探測(cè)器在成功實(shí)施三次近火制動(dòng)后,進(jìn)入運(yùn)行周期約為1.8×105s的橢圓形停泊軌道,軌道與火星表面的最近距離約為2.8×105m。已知火星半徑約為3.4×106m,火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2,則“天問一號(hào)”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為()A.6×105m B.6×106m C.6×107m D.6×108m26.(2021·河北·高考真題)“祝融號(hào)”火星車登陸火星之前,“天問一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行,其周期為2個(gè)火星日,假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行,其周期也為2個(gè)火星日,已知一個(gè)火星日的時(shí)長約為一個(gè)地球日,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍,則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為()A.34 B.314 C.327.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)嫦娥五號(hào)探測(cè)器是我國首個(gè)實(shí)施月面采樣返回的航天器,由軌道器、返回器、著陸器和上升器等多個(gè)部分組成。為等待月面采集的樣品,軌道器與返回器的組合體環(huán)月做圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2地球質(zhì)量m=6.0×1024kg,月球質(zhì)量m2=7.3×1022kg,月地距離r1=3.8×105km,月球半徑r2=1.7×103km。當(dāng)軌道器與返回器的組合體在月球表面上方約200km處做環(huán)月勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其環(huán)繞速度約為()A.16m/s B.1.1×102m/s C.1.6×103m/s D.1.4×104m/s28.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)2020年5月5日,長征五號(hào)B運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功首飛,將新一代載人飛船試驗(yàn)船送入太空,若試驗(yàn)船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T,離地高度為h,已知地球半徑為R,萬有引力常量為G,則(

)A.試驗(yàn)船的運(yùn)行速度為2πRB.地球的第一宇宙速度為2πC.地球的質(zhì)量為2πD.地球表面的重力加速度為429.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)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30.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)北斗問天,國之夙愿。我國北斗三號(hào)系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星,其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛(wèi)星相比,地球靜止軌道衛(wèi)星(

)A.周期大 B.線速度大 C.角速度大 D.加速度大31.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)我國將在今年擇機(jī)執(zhí)行“天問1號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前,會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長為t0、速度由v0減速到零的過程。已知火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍,半徑約為地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小為g,忽略火星大氣阻力。若該減速過程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng),此過程中著陸器受到的制動(dòng)力大小約為()A.m0.4g?v0t0 B.m0.4g32.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”的標(biāo)識(shí)如圖所示。若火星和地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),火星公轉(zhuǎn)軌道半徑與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為3∶2,則火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的()A.軌道周長之比為2∶3 B.線速度大小之比為3C.角速度大小之比為22:333.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器于2019年1月在月球背面成功著陸,著陸前曾繞月球飛行,某段時(shí)間可認(rèn)為繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓周半徑為月球半徑的K倍。已知地球半徑R是月球半徑的P倍,地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍,地球表面重力加速度大小為g。則“嫦娥四號(hào)”繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為()A.RKgQP B.RPKgQ C.RQgKP34.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)若一均勻球形星體的密度為ρ,引力常量為G,則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期是()A.3πGρ B.4πGρ C.135.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的110,半徑約為地球半徑的1A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.536.(2020·浙江·高考真題)如圖所示,衛(wèi)星a、b、c沿圓形軌道繞地球運(yùn)行。a是極地軌道衛(wèi)星,在地球兩極上空約1000km處運(yùn)行;b是低軌道衛(wèi)星,距地球表面高度與a相等;c是地球同步衛(wèi)星,則(

)A.a(chǎn)、b的周期比c大B.a(chǎn)、b的向心力一定相等C.a(chǎn)、b的速度大小相等D.a(chǎn)、b的向心加速度比c小37.(2019·海南·高考真題)2019年5月,我國第45顆北斗衛(wèi)星發(fā)射成功.已知該衛(wèi)星軌道距地面的高度約為36000km,是“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室軌道高度的90倍左右,則(

)A.該衛(wèi)星的速率比“天宮二號(hào)”的大B.該衛(wèi)星的周期比“天宮二號(hào)”的大C.該衛(wèi)星的角速度比“天宮二號(hào)”的大D.該衛(wèi)星的向心加速度比“天宮二號(hào)”的大38.(2019·江蘇·高考真題)1970年成功發(fā)射的“東方紅一號(hào)”是我國第一顆人造地球衛(wèi)星,該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng),如圖所示,設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2,近地點(diǎn)到地心的距離為r,地球質(zhì)量為M,引力常量為G。則()A.v1>vC.v1<v39.(2019·北京·高考真題)2019年5月17日,我國成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星),該衛(wèi)星()A.入軌后可以位于北京正上方B.入軌后的速度大于第一宇宙速度C.發(fā)射速度大于第二宇宙速度D.若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少40.(2019·天津·高考真題)2018年12月8日,肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射,“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測(cè),率先在月背刻上了中國足跡”。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,探測(cè)器的質(zhì)量為m,引力常量為G,嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),探測(cè)器的()A.周期為4π2rC.角速度為Gmr3 41.(2019·全國·高考真題)金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火,它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火.已知它們的軌道半徑R金<R地<R火,由此可以判定A.a(chǎn)金>a地>a火 B.a(chǎn)火>a地>a金C.v地>v火>v金 D.v火>v地>v金42.(2019·全國·高考真題)2019年1月,我國嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸,在探測(cè)器“奔向”月球的過程中,用h表示探測(cè)器與地球表面的距離,F(xiàn)表示它所受的地球引力,能夠描F隨h變化關(guān)系的圖像是()A. B.C. D.43.(2019·浙江·高考真題)某顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(即衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止),則此衛(wèi)星的()A.線速度大于第一宇宙速度B.周期小于同步衛(wèi)星的周期C.角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度二、多選題44.(2023·重慶·統(tǒng)考高考真題)某衛(wèi)星繞地心的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),其周期為地球自轉(zhuǎn)周期T的310,運(yùn)行的軌道與地球赤道不共面(如圖)。t0時(shí)刻,衛(wèi)星恰好經(jīng)過地球赤道上P點(diǎn)正上方。地球的質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為

A.衛(wèi)星距地面的高度為GMB.衛(wèi)星與位于P點(diǎn)處物體的向心加速度大小比值為5C.從t0時(shí)刻到下一次衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)正上方時(shí),衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過的角度為D.每次經(jīng)最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星距P點(diǎn)最近到最遠(yuǎn)的行程,衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過的角度比地球的多7π45.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,1、2軌道分別是天宮二號(hào)飛船在變軌前后的軌道,下列說法正確的是(

A.飛船從1軌道變到2軌道要點(diǎn)火加速 B.飛船在1軌道周期大于2軌道周期C.飛船在1軌道速度大于2軌道 D.飛船在1軌道加速度大于2軌道46.(2022·重慶·高考真題)我國載人航天事業(yè)已邁入“空間站時(shí)代”。若中國空間站繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行周期為T,軌道半徑約為地球半徑的1716倍,已知地球半徑為R,引力常量為GA.漂浮在空間站中的宇航員不受地球的引力B.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為17πRC.地球的平均密度約為3πD.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小約為地面重力加速度的161747.(2022·海南·高考真題)火星與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b,則它們的第一宇宙速度之比和表面的重力加速度之比分別是()A.g火g地=ab B.v48.(2022·遼寧·高考真題)如圖所示,行星繞太陽的公轉(zhuǎn)可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在地圖上容易測(cè)得地球—水星連線與地球—太陽連線夾角α,地球—金星連線與地球—太陽連線夾角β,兩角最大值分別為αm、βA.水星的公轉(zhuǎn)周期比金星的大B.水星的公轉(zhuǎn)向心加速度比金星的大C.水星與金星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為sinD.水星與金星的公轉(zhuǎn)線速度之比為sin49.(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)如圖,火星與地球近似在同一平面內(nèi),繞太陽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、太陽三者在同一直線上,且太陽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),只考慮太陽對(duì)行星的引力,下列說法正確的是()A.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的827B.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50.(2021·重慶·高考真題)2021年5月15日“祝融號(hào)”火星車成功著陸火星表面,是我國航天事業(yè)發(fā)展中具有里程碑意義的進(jìn)展。此前我國“玉兔二號(hào)”月球車首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸,若“祝融號(hào)”的質(zhì)量是“玉兔二號(hào)”的K倍,火星的質(zhì)量是月球的N倍,火星的半徑是月球的P倍,火星與月球均視為球體,則()A.火星的平均密度是月球的NPB.火星的第一宇宙速度是月球的NP倍C.火星的重力加速度大小是月球表面的NPD.火星對(duì)“祝融號(hào)”引力的大小是月球?qū)Α坝裢枚?hào)”引力的KNP51.(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)兩位科學(xué)家因?yàn)樵阢y河系中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體而獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們對(duì)一顆靠近銀河系中心的恒星S2的位置變化進(jìn)行了持續(xù)觀測(cè),記錄到的S2的橢圓軌道如圖所示。圖中O為橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),橢圓偏心率(離心率)約為0.87。P、Q分別為軌道的遠(yuǎn)銀心點(diǎn)和近銀心點(diǎn),Q與O的距離約為120AU(太陽到地球的距離為1AU),A.S2B.銀河系中心致密天體與太陽的質(zhì)量之比C.S2在P點(diǎn)與QD.S2在P點(diǎn)與Q52.(2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題)2021年2月,我國首個(gè)火星探測(cè)器“天問一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了對(duì)火星的環(huán)繞。若已知該探測(cè)器在近火星圓軌道與在近地球圓軌道運(yùn)行的速率比和周期比,則可求出火星與地球的()A.半徑比 B.質(zhì)量比C.自轉(zhuǎn)角速度比 D.公轉(zhuǎn)軌道半徑比53.(2021·湖南·高考真題)2021年4月29日,中國空間站天和核心艙發(fā)射升空,準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排,后續(xù)將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道,軌道離地面的高度約為地球半徑的116A.核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時(shí)的1617B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9C.核心艙在軌道上飛行的周期小于24D.后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后,空間站由于質(zhì)量增大,軌道半徑將變小54.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)甲、乙兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量相等,均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),甲的軌道半徑是乙的2倍。下列應(yīng)用公式進(jìn)行的推論正確的有()A.由v=gR可知,甲的速度是乙的2B.由a=ωC.由F=GMmrD.由r3T2三、解答題55.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)螺旋星系中有大量的恒星和星際物質(zhì),主要分布在半徑為R的球體內(nèi),球體外僅有極少的恒星。球體內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為M,可認(rèn)為均勻分布,球體內(nèi)外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恒星到星系中心的距離為r,引力常量為G。(1)求r>R區(qū)域的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小v與r的關(guān)系;(2)根據(jù)電荷均勻分布的球殼內(nèi)試探電荷所受庫侖力的合力為零,利用庫侖力與萬有引力的表達(dá)式的相似性和相關(guān)力學(xué)知識(shí),求r≤R區(qū)域的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小v與r的關(guān)系;(3)科學(xué)家根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),得到此螺旋星系中不同位置的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小v隨r的變化關(guān)系圖像,如圖所示,根據(jù)在r>R范圍內(nèi)的恒星速度大小幾乎不變,科學(xué)家預(yù)言螺旋星系周圍(r>R)存在一種特殊物質(zhì),稱之為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)與通常的物質(zhì)有引力相互作用,并遵循萬有引力定律,求r=nR內(nèi)暗物質(zhì)的質(zhì)量M′

56.(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)一火星探測(cè)器著陸火星之前,需經(jīng)歷動(dòng)力減速、懸停避障兩個(gè)階段。在動(dòng)力減速階段,探測(cè)器速度大小由96m/s減小到0,歷時(shí)80s。在懸停避障階段,探測(cè)器啟用最大推力為7500N的變推力發(fā)動(dòng)機(jī),在距火星表面約百米高度處懸停,尋找著陸點(diǎn)。已知火星半徑約為地球半徑的12,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的(1)在動(dòng)力減速階段,探測(cè)器的加速度大小和下降距離;(2)在懸停避障階段,能借助該變推力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)懸停的探測(cè)器的最大質(zhì)量。參考答案【命題點(diǎn)01一般題型即求m、ρ、g、v、ω、T等】【針對(duì)練習(xí)1】2023年9月5日傍晚5點(diǎn)30分左右,一顆命名為“合肥高新一號(hào)”的衛(wèi)星,從海上發(fā)射基地飛向太空,成為中國低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的一部分。假設(shè)此衛(wèi)星在赤道平面內(nèi)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),離地面高度等于地球半徑R,運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0,地球兩極處重力加速度為g,萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是(

A.地球的平均密度為3πB.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2πC.赤道表面的重力加速度為g?D.若赤道上有一衛(wèi)星測(cè)控站,忽略衛(wèi)星信號(hào)傳輸時(shí)間,衛(wèi)星與測(cè)控站能連續(xù)通信的最長時(shí)間為T【答案】D【詳解】A.ρ=3πGT2中周期B.設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星A的質(zhì)量為m,根據(jù)萬有引力提供向心力,有Gm解得T=4π故B錯(cuò)誤;C.兩極處有m赤道處有m解得g故C錯(cuò)誤;D.如圖所示,衛(wèi)星的通訊信號(hào)視為沿直線傳播,由于地球遮擋,使衛(wèi)星A和地面測(cè)控站B不能一直保持直接通訊,設(shè)無遮擋時(shí)間為t,則它們轉(zhuǎn)過的角度之差最多為2θ時(shí)就不能通訊cos解得t=故D正確。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)2】我國發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器靠近月球后,在月球表面附近的圓軌道上繞月球運(yùn)行,通過觀測(cè)可知每經(jīng)過時(shí)間t探測(cè)器通過的弧長相同,且弧長對(duì)應(yīng)的圓心角為θ,如圖所示。若將月球看作質(zhì)量分布均勻的球體,已知引力常量為G,由上述已知條件可以求出()A.月球的質(zhì)量 B.月球的半徑 C.月球的密度 D.月球表面的重力加速度【答案】C【詳解】AB.依題意,探測(cè)器的角速度為ω=探測(cè)器的軌道半徑近似等于月球的半徑,設(shè)為R,由萬有引力提供向心力可得GMm聯(lián)立,解得M=題中月球半徑未知,所以不能求出月球的質(zhì)量。故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)ρ=聯(lián)立,解得ρ=可知密度的表達(dá)式均為已知量。故C正確;D.由黃金代換,可得GMm因?yàn)樵虑蛸|(zhì)量和半徑均未知,所以不能求出月球表面的重力加速度。故D錯(cuò)誤。故選C?!踞槍?duì)練習(xí)3】過去幾千年中,人類對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究僅限于太陽系內(nèi),行星“51Pegb”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕?!?1Pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期約為4天,軌道半徑約為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)半徑的120,已知太陽的質(zhì)量約為2×1030A.2×1030kg B.1×1029kg【答案】A【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力可得G可得M=故所求中心恒星與太陽的質(zhì)量之比為M所以該中心恒星的質(zhì)量M故選A。【命題點(diǎn)02衛(wèi)星和赤道上物體參數(shù)的大小問題】【針對(duì)練習(xí)4】2023年10月5號(hào),長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將遙感三十九號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。如圖所示,假設(shè)衛(wèi)星B是“遙感三十九號(hào)”衛(wèi)星,衛(wèi)星C是地球同步衛(wèi)星,它們均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星A是地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星,A、B、C三顆衛(wèi)星的所受萬有引力大小分別是FA、FB、FC,線速度大小分別為vA、vB、vC,角速度大小分別為ωA、ωB、A.FA>FB>FC B.【答案】B【詳解】A.根據(jù)萬有引力公式可知F=G由于三顆衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系未知,故無法比較三顆衛(wèi)星所受萬有引力的大小關(guān)系。故A錯(cuò)誤;BC.BC均為衛(wèi)星,根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,有G解得v=因?yàn)镽C>RB,所以ωCv=ωR因?yàn)镽C>Rv故B正確,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)開普勒第三定律可知T衛(wèi)星C是地球同步衛(wèi)星,故TCT故D錯(cuò)誤。故選B?!军c(diǎn)睛】同步衛(wèi)星的周期和角速度與地球公轉(zhuǎn)的周期和角速度相等。再結(jié)合萬有引力定律及牛頓第二定定律、線速度與角速度的關(guān)系進(jìn)行分析?!踞槍?duì)練習(xí)5】2023年6月15日,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功發(fā)射“霍爾果斯一號(hào)”“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”等41顆衛(wèi)星,創(chuàng)下中國航天發(fā)射一箭多星新紀(jì)錄,“霍爾果斯一號(hào)”“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”都是高分辨光學(xué)遙感衛(wèi)星,兩者質(zhì)量幾乎相等,均可視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知“霍爾果斯一號(hào)”離地面的高度為?1,周期為T1;“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”離地面的高度為?2,周期為T2。已知地球的半徑R。A.“霍爾果斯一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度比“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”小B.“霍爾果斯一號(hào)”的機(jī)械能一定小于“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”的機(jī)械能C.“霍爾果斯一號(hào)”和“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為?D.“霍爾果斯一號(hào)”和“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”所在軌道處的重力加速度之比為R+【答案】B【詳解】A.由萬有引力提供向心力G可得v=因?yàn)?所以v即“霍爾果斯一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度比“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”大,故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)椤盎魻柟挂惶?hào)”比“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”軌道低,從低軌到高軌需要點(diǎn)火加速,所以“霍爾果斯一號(hào)”的機(jī)械能一定小于“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”的機(jī)械能,故B正確;C.由開普勒第三定律r可得r所以“霍爾果斯一號(hào)”和“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為T故C錯(cuò)誤;D.由萬有引力提供向心力G可得g=所以“霍爾果斯一號(hào)”和“哈測(cè)農(nóng)遙一號(hào)”所在軌道處的重力加速度之比為g故D錯(cuò)誤。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)6】北京時(shí)間2023年5月10日21時(shí)22分,搭載天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的長征七號(hào)遙七運(yùn)載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場發(fā)射成功。中國文昌航天發(fā)射場位于海南省文昌市龍樓鎮(zhèn),是世界上為數(shù)不多的低緯度(靠近赤道)發(fā)射場之一,與甘肅省酒泉市的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心(北緯41°)相比,文昌航天發(fā)射場低緯度選址的優(yōu)點(diǎn)是()A.向心加速度較小 B.隨地球自轉(zhuǎn)線速度較大C.重力加速度較大 D.隨地球自轉(zhuǎn)角速度較大【答案】B【詳解】A.地表的向心加速度an=ωB.相對(duì)于地心的發(fā)射速度等于相對(duì)于地面的發(fā)射速度加上地球自轉(zhuǎn)的線速度。地球自轉(zhuǎn)的線速度越大,相對(duì)于地心的發(fā)射速度越大,衛(wèi)星越容易發(fā)射出去。靠近赤道處,半徑更大,所以自轉(zhuǎn)線速度更大,故B正確;C.把地球上的物體隨地球的運(yùn)動(dòng)看作是圓周運(yùn)動(dòng),地球上任意一點(diǎn)的角速度都相等,根據(jù)向心力Fn=mω2RD.在地球上各點(diǎn)具有相同的角速度,故D錯(cuò)誤。故選B?!久}點(diǎn)03衛(wèi)星發(fā)射和變軌問題】【針對(duì)練習(xí)7】如圖所示為“天問一號(hào)”探測(cè)器圍繞火星多次變軌的簡化圖景。軌道I、III為橢圓,軌道II為圓,O點(diǎn)是這三個(gè)軌道的相切點(diǎn),O、Q分別是遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn),O、P、Q三點(diǎn)連線經(jīng)過火星中心,已知火星的半徑為R,OQ=4R,探測(cè)器在軌道II上經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度為v。下列說法正確的是()A.在多次變軌過程中,探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過相等時(shí)間掃過的面積都相等B.探測(cè)器在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過O點(diǎn)的加速度等于vC.探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過O點(diǎn)的速度小于vD.探測(cè)器在軌道II和III上運(yùn)動(dòng)的周期之比是3:2【答案】B【詳解】A.根據(jù)開普勒第二定律,在同一軌道上探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過相等時(shí)間掃過的面積都相等,在不同軌道上,不具備上述關(guān)系,故在多次變軌過程中,探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過相等時(shí)間掃過的面積不相等,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)幾何關(guān)系,探測(cè)器在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為r=OQ?R=3R根據(jù)牛頓第二定律G經(jīng)過O點(diǎn)的加速度等于a=故B正確;C.根據(jù)變軌原理,探測(cè)器在軌道II上需點(diǎn)火加速變軌到軌道I上,故探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過O點(diǎn)的速度大于v,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)開普勒第三定律r探測(cè)器在軌道II和III上運(yùn)動(dòng)的周期之比是T故D錯(cuò)誤。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)8】中國在2022年發(fā)射的實(shí)踐二十一號(hào)(SJ-21)衛(wèi)星,實(shí)施了一項(xiàng)“太空城管”的“軌道清掃”任務(wù),捕獲并拖走了一顆失效的北斗二號(hào)地球同步軌道衛(wèi)星。發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程如圖所示,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ,則()

A.衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道ⅡC.在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度D.在Q點(diǎn),衛(wèi)星在軌道Ⅰ時(shí)的加速度等于在軌道Ⅱ時(shí)的加速度【答案】D【詳解】A.第一宇宙速度是環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的所有衛(wèi)星的最大速度,則衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度不可能大于7.9km/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速做離心運(yùn)行實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.在軌道Ⅰ上,根據(jù)Ga=可知,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.根據(jù)a=可知,在Q點(diǎn),衛(wèi)星在軌道Ⅰ時(shí)的加速度等于在軌道Ⅱ時(shí)的加速度,選項(xiàng)D正確。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)9】北京時(shí)間2023年2月23日19時(shí)49分,我國首顆超百Gbps容量的高通量衛(wèi)星——中星26號(hào)搭乘長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛,隨后衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。假設(shè)該衛(wèi)星發(fā)射后先繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),之后通過轉(zhuǎn)移軌道I進(jìn)入離地較遠(yuǎn)的圓軌道,在圓軌道上繞行一段時(shí)間后,再通過地球同步轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ轉(zhuǎn)移到目標(biāo)軌道,同時(shí)定點(diǎn)于東經(jīng)125°A.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道I遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ近地點(diǎn)的加速度B.衛(wèi)星在地球同步轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的過程中,萬有引力不做功C.該衛(wèi)星在不同圓軌道上與地心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相同D.衛(wèi)星整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,速度的最大值大于第一宇宙速度【答案】D【詳解】A.根據(jù)萬有引力提供向心力公式G轉(zhuǎn)移軌道I遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地球的距離等于轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ近地點(diǎn)距離地球的距離,即衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道I遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度等于轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ近地點(diǎn)的加速度,故A錯(cuò)誤;B.衛(wèi)星變軌運(yùn)動(dòng)過程中,衛(wèi)星逐漸遠(yuǎn)離地球,萬有引力指向地心,知萬有引力做負(fù)功,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)開普勒第二定律,該衛(wèi)星在相同圓軌道上與地心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相同,故C錯(cuò)誤;D.在地球表面附近運(yùn)行時(shí),線速度近似等于第一宇宙速度,但在近地點(diǎn)處要加速變軌,所以此時(shí)速度大于第一宇宙速度,故D正確。故選D?!久}點(diǎn)04衛(wèi)星追及問題】【針對(duì)練習(xí)10】如圖,衛(wèi)星甲、乙均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道平面互相垂直,乙的軌道半徑是甲的325倍,甲做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T

A.5T B.2.5T C.T D.0.5T【答案】B【詳解】由開普勒第三定律可得T解得T則甲每轉(zhuǎn)2周半時(shí)間內(nèi)乙轉(zhuǎn)半周,就會(huì)“相遇”一次,故再次“相遇”經(jīng)歷的時(shí)間為2.5T。故選B。【針對(duì)練習(xí)11】如圖所示,A、B是繞地球近視做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星,其軌道半徑分別為r1、r2,已知A、B的運(yùn)行周期分別為T1、T2,且A、B反向旋轉(zhuǎn),下列說法正確的是()A.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為TB.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為TC.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為TD.A、B從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔Δt為T【答案】C【詳解】A、B反向旋轉(zhuǎn),則從相距最近至第一次相距最遠(yuǎn)滿足Δ解得Δ故選C?!踞槍?duì)練習(xí)12】近年來,高頻率且高質(zhì)量的衛(wèi)星發(fā)射使得我國逐漸成為航天強(qiáng)國。2023年3月13號(hào),在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,長征二號(hào)丙運(yùn)載火箭成功將荷魯斯2號(hào)遙感衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。兩天后,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征十一號(hào)運(yùn)載火箭將試驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。已知遙感衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R1,線速度v1。試驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2,求:(1)實(shí)驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R2;(2)已知R2>R1,某時(shí)刻,兩衛(wèi)星以及地心恰在同一直線上。則還過多長時(shí)間兩衛(wèi)星以及地心可以在同一直線上?【答案】(1)3R1【詳解】(1)由萬有引力提供向心力,對(duì)遙感衛(wèi)星,有G對(duì)試驗(yàn)十九號(hào)衛(wèi)星,有G解得R(2)從兩衛(wèi)星以及地心在同一直線上到再次在同一直線上的過程中有ωωωT解得t=【命題點(diǎn)05雙星問題】【針對(duì)練習(xí)13】(多選)夜空中我們觀測(cè)到的亮點(diǎn),其實(shí)大部分并不是單一的恒星,而是多星系統(tǒng)。在多星系統(tǒng)中,雙星系統(tǒng)又是最常見的,圖甲為繞連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆中子星組成的雙星系統(tǒng),其抽象示意圖如圖乙所示,若雙中子星的間距不變,各自的質(zhì)量也不變且質(zhì)量之比mPA.雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小相等B.根據(jù)乙圖可以判斷出雙中子星的質(zhì)量之比中k>1C.雙中子星中P星的線速度與雙星間距離成正比D.雙中子星P和Q做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之和一定【答案】AD【詳解】A.雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力均由萬有引力提供,根據(jù)牛頓第三定律,兩星受到的萬有引力大小相等,則雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小相等,故A正確;B.根據(jù)萬有引力提供向心力,可得G其中L=由圖看出P的軌跡半徑大于Q,則P的質(zhì)量小于Q,則k<1,故B錯(cuò)誤;C.P星的線速度v故P星的線速度不與雙星間距離成正比,故C錯(cuò)誤;D.雙中子星P和Q做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之和v大小一定,故D正確。故選AD?!踞槍?duì)練習(xí)14】如圖所示,地球與月球可以看作雙星系統(tǒng),它們均繞連線上的C點(diǎn)(圖中未畫出)轉(zhuǎn)動(dòng)。沿地月球心連線的延長線上有一個(gè)拉格朗日點(diǎn)P,位于這個(gè)點(diǎn)的衛(wèi)星能在地球引力和月球引力的共同作用下繞C點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并保持與地球月球相對(duì)位置不變。我國發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星位于P點(diǎn)附近,它為“嫦娥四號(hào)”成功登陸月球背面提供了穩(wěn)定的通信支持。已知地球質(zhì)量M是月球質(zhì)量的81倍,“鵲橋”中繼星質(zhì)量為m,地月球心距離為L,P點(diǎn)與月球球心距離為d。若忽略太陽對(duì)“鵲橋”中繼星的引力,則(

)A.地球球心和月球球心到C點(diǎn)的距離之比為81:1B.地球和月球?qū)Α谤o橋”中繼星的引力大小之比為81:1C.月球與“鵲橋”中繼星的線速度大小之比為L:(L+D.月球與“鵲橋”中繼星的向心加速度大小之比為(L+d)【答案】C【詳解】A.設(shè)地球球心到C點(diǎn)的距離為r1,月球球心到C點(diǎn)的距離為rGG且M可得地球球心和月球球心到C點(diǎn)的距離之比為r故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)萬有引力公式F=G地球和月球?qū)Α谤o橋”中繼星的引力大小之比為F故B錯(cuò)誤;C.“鵲橋”中繼星與地球月球相對(duì)位置不變,角速度相等,月球與“鵲橋”中繼星的線速度大小之比為v故C正確;D.月球與“鵲橋”中繼星的向心加速度大小之比為a故D錯(cuò)誤。故選C?!踞槍?duì)練習(xí)15】如圖所示,宇宙中一對(duì)年輕的雙星,在距離地球16萬光年的蜘蛛星云之中。該雙星系統(tǒng)由兩顆熾熱又明亮的大質(zhì)量恒星構(gòu)成,二者圍繞連接線上中間某個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn),兩顆恒星正在緩慢靠近。不計(jì)其他天體的影響,且兩顆恒星的質(zhì)量不變。則以下說法中正確的是()

A.雙星之間引力變小B.雙星系統(tǒng)周期逐漸變大C.每顆星的加速度均變大D.雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定【答案】C【詳解】A.根據(jù)萬有引力定律F=G兩顆恒星緩慢靠近,可知雙星之間引力變大,故A錯(cuò)誤;B.雙星系統(tǒng)的周期相等,根據(jù)萬有引力提供向心力GGR解得T=2π可知兩顆恒星緩慢靠近,雙星系統(tǒng)周期逐漸變小,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)牛頓第二定律可得G可知兩顆恒星緩慢靠近,每顆星的加速度均變大,故C正確;D.雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=可知兩顆恒星緩慢靠近,雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變大,故D錯(cuò)誤。故選C。一、單選題1.太陽系中各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)?!靶行菦_日”是指某行星、地球和太陽幾乎排成一直線的狀態(tài),地球位于太陽與該行星之間。已知相鄰兩次“沖日”的時(shí)間間隔火星約為800天,土星約為378天,則()A.火星公轉(zhuǎn)周期約為1.8年B.火星的公轉(zhuǎn)周期比土星的公轉(zhuǎn)周期大C.火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑比土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑大D.火星和土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為3【答案】A【詳解】A.根據(jù)開普勒第三定律,其軌道半徑的三次方與周期T的平方的比值相等,由于地球的軌道半徑比該火星的軌道半徑小,故可知地球的周期比火星的小,設(shè)火星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為t,則在時(shí)間t內(nèi)地球比火星繞太陽多轉(zhuǎn)一周,即t解得TA正確;B.同理土星的周期為T故火星的公轉(zhuǎn)周期比土星的公轉(zhuǎn)周期小,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)開普勒第三定律,其軌道半徑的三次方與周期T的平方的比值相等,可知火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑比土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑小,C錯(cuò)誤;D.火星和土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為RD錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示,甲、乙分別為常見的三星系統(tǒng)模型和四星系統(tǒng)模型。甲圖中三顆質(zhì)量均為m的行星都繞邊長為L1的等邊三角形的中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T1;乙圖中三顆質(zhì)量均為m的行星都繞靜止于邊長為L2的等邊三角形中心的中央星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T2,不考慮其它星系的影響。已知四星系統(tǒng)內(nèi)中央星的質(zhì)量M=3A.T1:T2=1:1 B.T1【答案】B【詳解】甲圖中,任一顆行星軌道半徑r任意兩星間的萬有引力F=Gm任一顆行星F合=2Fcos30°=3F由牛頓第二定律可得F合=m解得T乙圖中,任一顆行星軌道半徑r每顆星受到的萬有引力的合力為F又M=得F由萬有引力提供向心力得F解得T又L聯(lián)立解得T故選B。3.中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻??茖W(xué)家們?cè)诘厍蛲杰壍郎辖ㄔ炝艘粋€(gè)空間站,再用超級(jí)纜繩連接地球赤道上的固定基地,通過超級(jí)纜繩承載太空電梯,使轎廂沿繩索從地球基地直入太空,而向空間站運(yùn)送貨物。原理如圖甲所示,圖中的太空電梯正停在離地面高R處的站點(diǎn)修整,并利用太陽能給蓄電池充電。圖乙中r為貨物到地心的距離,R為地球半徑,曲線A為地球引力對(duì)貨物產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系;直線B為貨物由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對(duì)地面靜止在不同高度的電梯中貨物,下列說法正確的有()A.貨物的線速度隨著r的增大而減小B.貨物在r=R處的線速度等于第一宇宙速度C.地球自轉(zhuǎn)的周期T=2πD.圖甲中質(zhì)量為m的貨物對(duì)電梯底板的壓力大小為m【答案】C【詳解】A.相對(duì)地面靜止在不同高度的貨物,角速度相同,都等于地球的自轉(zhuǎn)角速度,貨物的線速度v=rω隨著r增大線速度v增大,故A錯(cuò)誤;B.貨物在r=R處是在地面上,除了受到萬有引力還受到地面的支持力,線速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度,故B錯(cuò)誤;C.圖乙中圖線的交點(diǎn)表示萬有引力產(chǎn)生的加速度和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的加速度相等,又同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同,因此交點(diǎn)的橫坐標(biāo)r0a解得周期T=2π故C正確;D.在地球極地表面m解得地球質(zhì)量GM=設(shè)貨物質(zhì)量為m,在距地面高R站點(diǎn)受到的支持力為FN,此時(shí)貨物繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有F即G解得F根據(jù)牛頓第三定律,貨物對(duì)電梯底板的壓力F故D錯(cuò)誤。故選C。4.螺旋星系中有大量的恒星和星際物質(zhì),主要分布在半徑為R的球體內(nèi),球體外僅有極少的恒星。球體內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為M,可認(rèn)為均勻分布,球體內(nèi)外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恒星到星系中心的距離為r,引力常量為G。萬有引力定律和庫侖定律在形式上極其相似,這種形式上的相似決定了萬有引力和庫侖力具有一系列類同的性質(zhì)??梢宰C明均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場相同,電荷均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)電荷的庫侖力為零。由以上信息,可求得r≤R區(qū)域內(nèi)的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小v與r的關(guān)系,下列選項(xiàng)正確的是()A.v=GMr C.v=GMR 【答案】B【詳解】設(shè)半徑為R的球體的密度為ρ,則質(zhì)量為M=設(shè)半徑為r的球體的質(zhì)量為M',則M解得M對(duì)半徑為r的球體表面上的一物體做圓周運(yùn)動(dòng),有G解得v=r故選B。5.2023年10月26日消息,韋伯望遠(yuǎn)鏡首次檢測(cè)到恒星合并后啼(tellurium)等重元素的存在,可以幫助天文學(xué)家探究地球生命起源的奧秘。韋伯望遠(yuǎn)鏡位于“拉格朗日L2點(diǎn)”上,跟隨地球一起圍繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng),圖中的虛線圓周表示地球和韋伯望遠(yuǎn)鏡繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道,韋伯望遠(yuǎn)鏡和地球相對(duì)位置總是保持不變。已知太陽質(zhì)量為M1、地球質(zhì)量為M2,地球到太陽的距離為R,用l表示韋伯望遠(yuǎn)鏡到地球的距離,把太陽、地球都看做是質(zhì)點(diǎn)。由于lA.R+lR3?C.R+lR3?【答案】A【詳解】以地球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)地球圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度為ω,地球和太陽之間的萬有引力充當(dāng)向心力,得G以韋伯望遠(yuǎn)鏡為研究對(duì)象,由題意知,韋伯望遠(yuǎn)鏡跟隨地球一起圍繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng),所以韋伯望遠(yuǎn)鏡的角速度也等于ω,太陽和地球?qū)f伯望遠(yuǎn)鏡引力之和等于韋伯望遠(yuǎn)鏡的向心力,所以G根據(jù)以上兩個(gè)方程化簡可得到R+l故選A。二、多選題6.如圖所示,2022年7月15日,由清華大學(xué)天文系祝偉教授牽頭的國際團(tuán)隊(duì)近日宣布在宇宙中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)罕見的恒星系統(tǒng)。該系統(tǒng)均是由兩顆互相繞行的中央恒星組成,被氣體和塵埃盤包圍,且該盤與中央恒星的軌道成一定角度,呈現(xiàn)出“霧繞雙星”的奇幻效果。如圖所示為該雙星模型的簡化圖,已知O1O2=L

A.星球P、Q的軌道半徑之比為LB.星球P的質(zhì)量大于星球Q的質(zhì)量C.星球P、Q的線速度之和與線速度之差的比值LD.星球P、Q的質(zhì)量之和與P、Q質(zhì)量之差的比值L【答案】ACD【詳解】A.設(shè)兩星球的軌道半徑分別為rP、rr解得r整理得r故A正確;B.星球P、Q環(huán)繞連線上的點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則星球P、Q的角速度相等,又星球P、Q之間的萬有引力提供向心力,所以星球P、Q的向心力大小相等,則m因?yàn)閞Pm故B錯(cuò)誤;C.由以上分析可知P、Q的線速度分別為vP、Q的線速度之和為ΔP、Q的線速度之差為Δ解得Δ故C正確;D.由牛頓第二定律對(duì)星體P有G則m同理對(duì)Q有G則mP、Q質(zhì)量之和為ΔP、Q質(zhì)量之差為Δ解得Δ故D正確。故選ACD。7.馬斯克的SpaceX“獵鷹”重型火箭將一輛跑車發(fā)射到太空,其軌道示意圖如圖中橢圓II所示,其中A、C分別是近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn),圖中I、III軌道分別為地球和火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的圓軌道,B點(diǎn)為軌道II、III的交點(diǎn),若運(yùn)動(dòng)中只考慮太陽的萬有引力,則以下說法正確的是()

A.跑車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率大于火星繞日的速率B.跑車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度等于火星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度C.跑車在C點(diǎn)的速率一定大于火星繞日的速率D.跑車在C點(diǎn)的速率可能等于火星繞日的速率【答案】AB【詳解】A.火星與地球繞太陽圓運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供,由GMmv=對(duì)于火星與地球可知,地球在A點(diǎn)的速率大于火星的速率,而跑車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)要做離心運(yùn)動(dòng),其在A點(diǎn)的速率大于地球在A點(diǎn)的運(yùn)行速度,所以跑車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率大于火星繞日的速率,故A正確;B.跑車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度與火星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度都是由萬有引力產(chǎn)生的,由GMma=所以跑車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度等于火星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度,故B正確;CD.C點(diǎn)是跑車橢圓運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)日點(diǎn),故經(jīng)過C點(diǎn)后跑車做近心運(yùn)動(dòng),故跑車在C點(diǎn)時(shí)的速率小于與C同半徑圓周運(yùn)動(dòng)的速率,而由v=GMr可知,火星繞日速率大于與C點(diǎn)同半徑的圓周運(yùn)動(dòng)速率,所以跑車在故選AB。8.2023年10月26日,神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙進(jìn)行了對(duì)接,“太空之家”迎來湯洪波、唐勝杰、江新林3名中國航天史上最年輕的乘組入駐。如圖為神舟十七號(hào)的發(fā)射與交會(huì)對(duì)接過程示意圖,圖中①為飛船的近地圓軌道,其軌道半徑為R1,②為橢圓變軌軌道,③為天和核心艙所在的圓軌道,其軌道半徑為R2,P、A.飛船在軌道3上運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度B.飛船從②軌道到變軌到③軌道需要在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速C.飛船在①軌道的動(dòng)能一定大于天和核心艙在③軌道的動(dòng)能D.若核心艙在③軌道運(yùn)行周期為T,則飛船在②軌道從P到Q的時(shí)間為1【答案】BD【詳解】A.第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度,飛船繞地球運(yùn)行的速度小于第一宇宙速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.飛船從②軌道變軌到③軌道,飛船將由近心運(yùn)動(dòng)變成圓周運(yùn)動(dòng),所以需要在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速,選項(xiàng)B正確;C.雖然在①軌道的速度大于③軌道的速度,但由于飛船和核心艙的質(zhì)量未知,故無法判斷他們動(dòng)能的大小,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)開普勒第三定律可知R可得T飛船在②軌道從P到Q的時(shí)間為12T′故選BD。9.如圖甲,“星下點(diǎn)”是指衛(wèi)星和地心連線與地球表面的交點(diǎn)。圖乙是航天控制中心大屏幕上顯示衛(wèi)星FZ01的“星下點(diǎn)”在一段時(shí)間內(nèi)的軌跡,已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r,F(xiàn)Z01繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,則下列說法正確的是()A.衛(wèi)星FZ01的軌道半徑約為rB.衛(wèi)星FZ01的軌道半徑約為rC.衛(wèi)星FZ01可以記錄到北極點(diǎn)的氣候變化D.衛(wèi)星FZ01不可以記錄到北極點(diǎn)的氣候變化【答案】AC【詳解】由軌跡圖可知:地球自轉(zhuǎn)一圈,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)3圈,衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬有引力提供向心力G可得同步衛(wèi)星的周期為T=2衛(wèi)星FZ01的周期為T則衛(wèi)星FZ01的軌道半徑與同步衛(wèi)星的軌道半徑關(guān)系為r衛(wèi)星FZ01緯度最高時(shí)衛(wèi)星離地球球心所在水平面的高度為?=同步衛(wèi)星軌道半徑為r=42300km,地球半徑為R=6300km,則?=即衛(wèi)星高度大于北極點(diǎn)的高度,衛(wèi)星FZ01可以記錄到北極點(diǎn)的氣候變化,故AC正確。故選AC。10.如圖所示,某航天器圍繞一顆半徑為R的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其環(huán)繞周期為T,經(jīng)過軌道上A點(diǎn)時(shí)發(fā)出了一束激光,與行星表面相切于B點(diǎn),若測(cè)得激光束AB與軌道半徑AO夾角為θ,引力常量為G,不考慮行星的自轉(zhuǎn),下列說法正確的是()

A.行星的質(zhì)量為4B.行星的平均密度為3πC.行星表面的重力加速度為4D.行星赤道表面隨行星自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為2πR【答案】ABC【詳解】A.航天器勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,那么可以得到勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v=再根據(jù)萬有引力提供向心力G解得m故A正確;B.球體積為V=所以平均密度為ρ=故B正確;C.行星表面,根據(jù)重力等于萬有引力可知m解得g=故C正確;D.根據(jù)已知條件無法求出行星赤道表面隨行星自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度,故D錯(cuò)誤。故選ABC。一、單選題1.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)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?!翱涓敢惶?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1B.“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sC.“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【答案】A【詳解】A.因?yàn)椤翱涓敢惶?hào)”軌道要始終保持要太陽光照射到,則在一年之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)360°角,即軌道平面平均每天約轉(zhuǎn)動(dòng)1°,故A正確;B.第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度,則“夸父一號(hào)”的速度小于7.9km/s,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)G可知“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)

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