专题05 天体运动与人造航天器-2020年高考物理母题题源解密

专题05 天体运动与人造航天器 【母题来源一】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（新课标全国Ⅰ卷） 【母题原题】（2020·新课标Ⅰ卷）火星的质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　） A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5 【母题来源二】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标全国II卷） 【母题原题】（2020·新课标Ⅱ卷）若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 【母题来源三】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标全国Ⅲ卷） 【母题原题】（2020·新课标Ⅲ卷）“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（　　） A. B. C. D. 【母题来源四】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【母题原题】（2020·江苏卷）甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（　　） A. 由 可知，甲的速度是乙的 倍 B. 由 可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C. 由 可知，甲的向心力是乙的 D. 由 可知，甲的周期是乙的 倍 【母题来源五】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（天津卷） 【母题原题】（2020·天津卷）北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大 【命题意图】 本类题通常主要考查对描述圆周运动的基本参量——线速度、角速度、周期（频率）等概念的理解，以及对牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等规律的理解与应用。 【考试方向】 这类试题在考查题型上，通常以选择题的形式出现，极个别情况下会出现在计算题中，难度一般中等；在考查内容上一般考查对描述圆周运动参量间的关系、牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等基本概念和基本规律的理解与应用，有时还会涉及能量知识，同时还会考查运用控制变量法进行定性判断或定量计算的能力。 【得分要点】在行星（卫星）运动中，所做匀速圆周运动的向心力由中心天体对它们的万有引力提供，即：＝Fn，设中心天体的质量为M，行星或卫星（即环绕天体）的质量为m，根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式有：＝Fn＝＝＝mrω2＝＝man，解得： 1．（2020·湖南省高二学业考试）天琴计划是中国为了探测引力波而提出的项目，该计划具体为2035年前后在距离地球约10万千米的轨道上，部署3颗卫星，构成边长约为17万千米的等边三角形编队，在太空中建成一个引力波天文台，探测引力波。则这三颗卫星（　　） A．向心加速度大小不同 B．加速度大小不同 C．线速度大小不同 D．周期相同 2．（2020天津市河北区一模）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（ ） A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602 B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602 C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6 D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60 3．（2020浙江省台州市4月模拟）2017年4月20日19时41分，“天舟一号”货运飞船在海南文昌发射，然后与七个月前发射的“天宫二号”空间实验室进行了对接，对接后飞行轨道高度与“天宫二号”原轨道高度相同。已知万有引力常量为G，地球半径为R，对接前“天宫二号”的轨道半径为r、运行周期为T。由此可知（　　） A．地球的质量为 B．地球的第一宇宙速度为 C．对接前，“天宫二号”的运行速度为 D．对接后，“天舟一号”与“天宫二号“组合体的运行周期大于T 4．（2020·浙江省高三模拟）2022年左右，我国将建成载人空间站，其运行轨道距地面高度约为 ，已知地球半径约为 ，万有引力常量为 ，地球表面重力加速度为 ，同步卫星距地面高度约为 ，设空间站绕地球做匀速圆周运动，则（　　） A．空间站运行速度比同步卫星小 B．空间站运行周期比地球自转周期小 C．可以估算空间站受到地球的万有引力 D．受大气阻力影响，空间站运行的轨道半径将会逐渐减小，速度逐渐减小 5．（2020湘赣皖长郡中学十五校第二次联考）2016年2月1