专题06 万有引力与航天-2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破

2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破 专题06 万有引力与航天 专练目标 专练内容 目标1 高考真题（1T—4T） 目标2 近地太空探测的航天问题（5T—8T） 目标3 与探月有关的航天问题（9T—12T） 目标4 与火星探测有关的航天问题（13T—16T） 目标5 与其他深空探测有关的航天问题（17T—20T） 【典例专练】 1、 高考真题 1．（2022年全国卷）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A．所受地球引力的大小近似为零 B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C．所受地球引力的大小与其随飞船运动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随飞船运动所需向心力的大小 2．（2022年广东卷）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（　　） A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大 C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小 3．（2022年辽宁卷）如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角，两角最大值分别为、。则（　　） A．水星的公转周期比金星的大 B．水星的公转向心加速度比金星的大 C．水星与金星的公转轨道半径之比为 D．水星与金星的公转线速度之比为 4．（2022年湖南卷）如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（　　） A．火星的公转周期大约是地球的倍 B．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D．在冲日处，火星相对于地球的速度最小 二、近地太空探测的航天问题 5．2021年1月，“天通一号”03星发射成功。发射过程简化如图所示：火箭先把卫星送上轨道1（椭圆轨道，P、Q是远地点和近地点）后火箭脱离；卫星再变轨，到轨道2（圆轨道）；卫星最后变轨到轨道3（同步圆轨道）。轨道1、2相切与P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化。（   ） A．卫星在三个轨道上机械能E3>E2>E1 B．卫星在三个轨道上的周期T3>T2>T1 C．卫星在轨道1上的Q点线速度大于轨道3的线速度 D．卫星由轨道1变轨至轨道2，必须在P点朝速度同方向喷气 6．2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，如图所示。某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（　　） A．“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/s B．同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的10倍 C．该时刻后“黎明星”经过408h能经过P城市正上方 D．“黎明星”的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 7．2021年10月16日、神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．神舟十三号载人飞船的线速度大于地球第一宇宙速度 B．神舟十三号载人飞船运行的周期为 C．神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度为 D．地球的平均密度 8．2022年4月16日0时44分，神舟十三号与空间站天和核心舱分离，正式踏上回家之路，分离过程简化如图所示，脱离前天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅰ上，从P点脱离后神舟十三号飞船沿椭圆轨道Ⅱ返回半径为的近地圆轨道Ⅲ上，然后再多次调整轨道，绕行5圈后顺利着落在东风着落场。已知轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ两圆轨道相切于P、Q点两点且恰好对应椭圆的长轴两端点，引力常量为G，地球质最为M，则下列说法正确的是（  ） A．飞船从P点运动至Q点的最短时间为 B．飞船在轨道Ⅲ上的向心加速度小于在轨道Ⅰ上