2024届高三物理一轮复习练习：万有引力与航天

万有引力与航天练习 一、选择题 1.如图所示,八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转,下列说法中正确的是　 (　　) A.太阳处在椭圆的中心 B.火星绕太阳运行过程中,速率不变 C.土星比地球的公转周期大 D.地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 2. 2021年10月16日凌晨,“神舟十三号”乘组从酒泉卫星发射中心出发,在中国空间站在轨驻留了6个月。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。若地球半径为R,把地球看成质量分布均匀的球体,不计地球自转的影响,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,则“蛟龙号”下潜深度为d时的重力加速度大小与“神舟十三号”距地面高h时的加速度大小之比为 (　　) A. B. C. D. 3.火星探测器“天问一号”成功着陆火星、北斗卫星导航系统覆盖全球、建造空间站天和核心舱等,中国航天人取得了辉煌的成就。已知地球的半径约为火星半径的2倍,地球质量约为火星质量的10倍,北斗导航系统中的地球同步卫星做匀速圆周运动,空间站天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为90 min,下列说法中正确的是 (　　) A.火星上发射卫星的第一宇宙速度大于地球上发射卫星的第一宇宙速度 B.火星表面附近的重力加速度大于地球表面附近的重力加速度 C.同步卫星所在处的重力加速度大于天和核心舱所在处的重力加速度 D.同步卫星运动的角速度小于天和核心舱运动的角速度 4. 2019年12月27日,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,2 000多秒后,与实践二十号卫星成功分离,将卫星送入近地点高度193 km、远地点高度68 000 km的超同步转移轨道(SSTO);2020年1月5日,实践二十号卫星在离地35 786 km的地球同步轨道(GEO)成功定点,这标志着东方红五号卫星公用平台首飞成功。如不考虑轨道倾角改变,单纯就速度大小而言,卫星从SSTO进入GEO需要两次动力变轨,如图所示,一次在SSTO远地点A加速,提高近地点高度到GEO高度,第二次在新的近地点B减速,使远地点高度下降到GEO高度,卫星从A点无动力飞行到B点,下列说法中正确的是 (　　) A.在A点时的速度大于在GEO的环绕速度 B.在B点时的加速度大于卫星在GEO环绕的向心加速度 C.卫星从A点到B点无动力飞行的过程中机械能减少 D.卫星从A点到B点的过程中,动能的增加量等于势能的减少量 5.(多选)我国“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆火星。如图所示,“天问一号”首先在Ⅰ轨道上绕火星做匀速圆周运动,在B点实施变轨进入轨道Ⅱ,随后在近火点A实施降轨进入轨道Ⅲ(轨道半径约等于火星半径R),随后软着陆在火星表面。已知“天问一号”在Ⅱ轨道上的周期为T,Ⅱ轨道半长轴为a,引力常量为G,则 (　　) A.“天问一号”在Ⅲ轨道上的周期T'=T B.“天问一号”在Ⅲ轨道上的线速度v= C.火星的质量M= D.火星表面重力加速度g火= 6. (多选)卫星在半径为r1的圆轨道上运行速度为v1,当其运动经过A点时点火加速,使卫星进入椭圆轨道运行,椭圆轨道的远地点B与地心的距离为r2,卫星经过B点的速度为vB,若规定无穷远处引力势能为0,则引力势能的表达式Ep=-,其中G为引力常量,M为中心天体质量,m为卫星的质量,r为两者重心间距,若卫星运动过程中仅受万有引力作用,则下列说法正确的是 (　　) A.vB<v1 B.卫星在椭圆轨道上A点的加速度小于B点的加速度 C.卫星在A点加速后的速度为vA= D.卫星从A点运动至B点的最短时间为t= 7.如图所示,地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体,地球内部的a点距地心的距离为r。地球外部的b点距地心的距离为2r,2r>R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,忽略地球的自转,则a、b两点的重力加速度大小之比为 (　　) A.　　　　　 B.　　　　　 C.　　　　　 D. 8. 2021年5月15日7时18分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器稳稳降落在火星北半球的乌托邦平原。“天问一号”登陆火星需经历如图所示的变轨过程。已知引力常量为G,则下列说法正确的是 (　　) A.探测器在轨道上运动时,运行的周期TⅢ=TⅡ>TⅠ B.探测器在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C.探测器在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在P点朝速度反方向喷气 D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知探测器在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度 9.已知“04星”绕地球做匀速圆周运动,地球相对“04