2023届高考物理专题冲刺训练：万有引力、天体运动专题（一）

万有引力与天体运动（一） 一、开普勒定律的应用 1.中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为(　　) A．365天 B．400天 C．670天 D．800天 2. (多选)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆．设卫星、月球绕地球运行周期分别为T卫、T月，地球自转周期为T地，则(　　) A．T卫<T月 B．T卫>T月 C．T卫<T地　 D．T卫＝T地 3. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ） A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星和木星绕太阳运行的速度大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们的轨道半长轴之比的立方 D．相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 4. (多选)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中(　　) A．从P到M所用的时间等于 B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 5. 如图，表示地球，表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，为长轴，为短轴，在卫星绕地球运动一周的时间内，从到B的时间为，同理，从到、从到、从到的时间分别为、、,下列关系式正确的是（ ） A．> B．< C．> D．< 6. (2021·全国甲卷)2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约为3.4×106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为(　　) A．6×105 m B．6×106 m C．6×107 m D．6×108 m 7. 地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现．这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年(　　) A．2042年 B．2052年 C．2062年 D．2072年 8. 位于贵州的“中国天眼”()是目前世界上最大的单口径射电望远镜，通过可以测量地球与木星之间的距离当接收到来自木星的光线的传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的倍，若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面,则可知木星的公转周期为（ ） A.年 B.年 C.年 D.年 9. 某行星沿椭圆轨道运动，近日点离太阳中心距离为，远日点离太阳心距离为，该行星过近日点时的速率为，则过远日点时速率为（ ） A．. B． C． D． 二、万有引力定律 1. (多选)在万有引力定律建立的过程中，“月—地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月—地检验”需要知道的物理量有(　　) A．月球和地球的质量 B．引力常量G和月球公转周期 C．地球半径和“月—地”中心距离 D．月球公转周期和地球表面重力加速度g 2. (多选)宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动.如果两颗小星间的万有引力为，母星与任意一颗小星间的万有引力为，则（ ） A．每颗小星受到的万有引力为 B．每颗小星受到的万有引力为 C．母星的质量是每颗小星质量的3倍 D．母星的质量是每颗小星质量的倍 3. 2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆．在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　　) 4. (多选)最近几十年,人们对探测火星十分感兴