专题04 万有引力定律-学易金卷：2023年高考物理二模试题分项汇编（山东专用）

专题04 万有引力 1、（2023·山东省临沂市高三下学期二模）我国首颗超百Gbps容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于A、B两点，CD连线过地心，E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是（ ） A. E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍 B. 侦察卫星从D点到A点过程中机械能逐渐增大 C. 相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积等于侦察卫星与地球的连线扫过的面积 D. 中星26在C点线速度v1等于侦察卫星在D点线速度v2 2\（2023·山东省滨州市高三下学期二模）神舟十四号载人飞船采用自主快速交会对接模式，经过6次自主变轨，于北京时间2022年6月5日17时42分，成功对接于核心舱径向端口，对接过程历时约7小时。若某载人飞船沿圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，轨道半径为r，空间站沿圆轨道Ⅱ做匀速圆周运动，轨道半径为R，载人飞船和空间站运动方向相同。载人飞船运动到轨道Ⅰ的位置A时，加速变轨到椭圆轨道，此时空间站在轨道Ⅱ的位置B，，当载人飞船第一次运动至远地点时恰好与空间站相遇，再次加速变轨实现对接，此过程中，空间站转过的角度小于。则的大小为（　　） A. B. C. D. 0 3\（2023·山东省烟台市高三下学期三模）2021年5月15日，天问一号在火星上着陆，首次留下中国印迹，人类探索火星已不再是幻想。已知火星的质量约为地球的，半径约为地球的，自转周期为（与地球自转周期几乎相同）。地球表面的重力加速度大小为，地球的半径为。若未来在火星上发射一颗火星的同步卫星，则该同步卫星离火星表面的高度为（　　） A. B. C. D. 4、（2023·山东省实验中学高三下学期5月第一次模拟考试）在电影《流浪地球》中，宏大的太空电梯场景十分引人入胜，目前已发现的高强度轻质材料碳纳米管，其强度是钢的1000倍，密度是钢的1/6，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”（如图甲所示）。如图乙图像所示，图线A表示地球引力对电梯仓产生的加速度大小a与电梯仓到地心的距离r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，其中R为地球半径，已知地球自转角速度为ω，关于相对地面静止在不同高度的电梯仓内的质量为m的航天员，下列说法正确的有（ ） A. 航天员在处的线速度等于第一宇宙速度 B. 航天员在与处的线速度的比为 C. 电梯仓运动至处，航天员对电梯仓的压力为零 D. 地球表面重力加速度可以表示为 5、（2023·山东省青岛市高三下学期第二次适应性检测）“鹊桥”卫星是地球与位于月球背面的“嫦娥四号”月球探测器实现信号传输的中继站。如图，L是地月连线上的一个“拉格朗日点”，处在该点的物体会与月球一起绕地球同步公转。已知在地月引力共同作用下，“鹊桥”卫星在轨道平面与地月连线垂直的“Halo轨道”上绕L做匀速圆周运动，同时随月球一起绕地球同步公转。结合图中所给的观测数据，下列说法正确的是（　　） A. “鹊桥”卫星绕地球公转的向心加速度小于月球公转的向心加速度 B. 根据观测数据能计算出地球、月球和“鹊桥”卫星的质量 C. 根据观测数据能计算出“鹊桥”卫星在“Halo轨道”上的运动周期 D. 若将“鹊桥”卫星直接发射到L点，能量消耗最小，能更好地为地-月通信提供支持 6、（2023·山东省安丘市高三下学期3月过程检测）如图所示，假设火星表面的重力加速度为g0，其第一宇宙速度为，质量为的探测器绕火星做匀速圆周运动，与火星表面的距离是火星半径的0.5倍，若质量为m的绕行天体距离质量为M的中心天体球心的距离为r时，绕行天体的引力势能为，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 探测器的角速度为 C. 探测器的动能为 D. 探测器的引力势能为 7、（2023·山东省潍坊市高三下学期核心素养测试） 2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船与天和核心舱成功完成全自主快速交会对接，我国首次实现空间站三船三舱构型。如图为神舟十五号的发射与核心舱交会对接过程示意图，图中①为近地圆轨道，其轨道半径为；②为椭圆变轨轨道，在此轨道上，飞船的稳定运行周期为T，M点到地球球心的距离为；③为天和核心舱所在轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 飞船在轨道①的机械能大于在轨道③的机械能 B. 太空中的宇航员始终处于完