专题05 万有引力定律与航天-2020年高考物理3-4月模拟试题汇编

专题05 万有引力定律与航天 1．（2020·北京市门头沟区高三一模）若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是（　　） A．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期 B．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度 C．月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期 D．地球绕太阳公转的周期和轨道半径 2．（2020·河北衡水中学高三五调）2019年4月10日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式为 ，已知地球半径R=6400km，光速c=3x108m/s。设想把地球不断压缩（保持球形不变），刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为（　　） A．7×109m/s2 B．7×1010m/s2 C．1.4×1010m/s2 D．1.4×1011m/s2 3．（2020·广东省东莞市高三检测）如图所示是嫦娥五号的飞行轨道示意图，其中弧形轨道为地月转移轨道，轨道I是嫦娥五号绕月运行的圆形轨道。已知轨道I到月球表面的高度为H，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，若忽略月球自转及地球引力影响，则下列说法中正确的是（　　） A．嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时的速率相等 B．嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道III无动力飞行运动到Q点的过程中，月球与嫦娥五号所组成的系统机械能不断增大 C．嫦娥五号在轨道I上绕月运行的速度大小为 D．嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要小于 4．（2020·长春市第六中学高三二模）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是 A．不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量 5．（2020·湖北省黄冈高三八模）如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于 点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕 点做半径为 的匀速圆周运动，乙卫星绕 点的运动轨迹为椭圆，半长轴为 、半短轴为 ，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于 两点。某时刻甲卫星在 处，乙卫星在 处。下列说法正确的是（ ） A．甲、乙两卫星的周期相等 B．甲、乙两卫星各自经过 处时的加速度大小相等 C．乙卫星经过 处时速度相同 D．甲、乙各自从 点运动到 点所需时间之比为1：3 6．（2020·湖北华中师大附中高三测试）牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心距离是地球半径k 倍，根据万有引力定律，可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a1。又根据月球绕地球运动周期为T，可求得月球的向心加速度为a2，两者数据代入后结果相等，定律得到验证。以下说法正确的是( ) A． B． C． D． 7．（2020·湖北省黄冈高三八模）2019年12月7日10时55分，我国在太原卫星发射中心用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“吉林一号”高分02B卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M、引力常最为G，卫星与地心的连线在时间t（小于其运动周期）内扫过的面积为S，则卫星绕地球运动的轨道半径为（　　） A． B． C． D． 8．（2020·宁夏石嘴山市第三中学高三一模）据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是（　　） A．可以经过地球北极上空 B．轨道半径将变小 C．加速度将变大 D．线速度将变小 9．（2020·安徽省滁州市育才学校高三模拟）嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．则（　　） A．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段桶圆轨道时，应让发动机点火使其加速 B．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度 D．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度 10．（2020·四川省眉山市高三二诊）北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗MEO卫星（地球中圆轨道卫星，轨道形状为圆形，轨道半径在3万公里与1000公里之间），3颗GEO卫星（地球静止轨道卫