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2023年高考物理一模试题知识点分类训练:05万有引力与航天
一、单选题
1.(2023·天津南开·统考一模)如图所示,地球赤道上空人造卫星先沿椭圆轨道运行,其近地点P到地球中心的距离为r,远地点Q到地球中心的距离为8r,该卫星在远地点Q处点火变轨进入地球同步轨道,成为一颗沿圆轨道运行的地球同步卫星。下列说法正确的是( )
A.卫星在近地点和远地点的加速度之比为8:1
B.卫星变轨前从P点运动到Q点的过程中,引力势能增加,机械能减少
C.卫星在远地点Q处变轨瞬间速度变大
D.卫星进入地球同步轨道后运行的速度大于在椭圆轨道P处的速度
2.(2023·天津和平·统考一模)近年来,我国航天事业发展进入快车道,取得了令世人瞩目的成就,“嫦娥”探月,“天问”探火,中国人自己的“太空家园”空间站建成……以下是关于月球、火星、地球的部分数据
中心天体
天体质量/kg
天体半径/km
环绕轨道
月球
7.3×1022
1.7×103
“嫦娥”四号月球圆形轨道距月表100km
火星
6.4×1023
3.4×103
“天问”—号火星椭圆轨道近火点距火星表面265km
地球
6.0×1024
6.4×103
“天和”核心舱地球圆形轨道距地表400km
由表中的数据可以做出下列判断( )
A.火星表面重力加速度大于地球表面重力加速度
B.“天和”核心舱的运行速度大于7.9km/s
C.“嫦娥”四号的运行速度小于“天和”核心舱的运行速度
D.“天问”一号从近火点向远火点运动的过程,火星引力不做功
3.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,卫星沿圆形轨道I环绕地球运动。当其运动到M点时采取了一次减速制动措施,进入椭圆轨道II或III。轨道I、II和III均与地球赤道面共面。变更轨道后( )
A.卫星沿轨道III运动
B.卫星经过M点时的速度小于7.9km/s
C.卫星经过M点时的加速度变大
D.卫星环绕地球运动的周期变大
4.(2023·北京门头沟·统考一模)2022年11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F“遥十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。11月30日,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。对接后的组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.飞船发射阶段,航天员一直处于失重状态
B.飞船空间站组合体的运行速率一定小于
C.在组合体内,航天员绕地球做圆周运动的向心力由舱壁提供
D.与空间站相比,飞船与空间站组合体质量更大,向心加速度也更大
5.(2023·北京·统考一模)我国一箭多星技术居世界前列,一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化为如图所示,火箭运行至P点时,同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动,B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动,P点为椭圆轨道的近地点,Q点为远地点,B卫星在Q点喷气变轨到轨道3,之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是( )
A.A卫星在P点的加速度大于B卫星在P点的加速度
B.A卫星在轨道1的速度小于B卫星在轨道3的速度
C.B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3时需要喷气减速
D.B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中引力做负功
6.(2023·北京西城·统考一模)2023年春节期间,中国科幻电影《流浪地球2》热映.《流浪地球》系列影片设定:若干年后,太阳上的氢元素将被耗尽,太阳由“氢核聚变”阶段进入“氦核聚变”阶段,并成为一颗红巨星,地球将被太阳吞没、气化.因此,人类启动了“流浪地球”计划.人类的自救之旅的第一阶段是“刹车阶段”,利用2000台安装在地球赤道上的“转向式行星发动机”,通过喷射高能高压的粒子流,推动地球停止自转;第二阶段是“逃逸阶段”,利用“推进式行星发动机”推动地球加速,增大公转速度,逐渐脱离太阳系,开启“流浪”之旅.
根据以上素材,结合所学,判断下列说法正确的是( )
A.不考虑其它因素,地球停止自转的过程中,赤道上的物体所受重力逐渐减小
B.不考虑其它因素,地球停止自转的过程中,南北极处的物体所受重力逐渐增大
C.“转向式行星发动机”的喷口方向应该与自转速度方向相反,“推进式行星发动机”的喷口方向应该与公转速度方向相反
D.聚变要克服原子核之间的库仑斥力,因此氦核聚变比氢核聚变需要的温度更高
7.(2023·北京平谷·统考一模)发射地球同步卫星,可简化为如下过程:先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点,如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法正确的是( )
A.地球同步卫星