内容正文:
第04讲:万有引力与宇宙航行
一、单选题
1.(2023秋·广东东莞·高一东莞一中校考期末)如图所示为2022年11月8日晚上出现的天文奇观“血月掩天王星”照片,大大的月亮背景下天王星是一个小小的亮点。此时太阳、地球、月球、天王星几乎处于同一条直线上。已知地球和天王星绕太阳的公转方向与月球绕地球的公转方向相同,下列说法正确的是( )
A.在太阳参考系中,此时地球的速度大于月球的速度
B.在太阳参考系中,此时地球的加速度小于月球的加速度
C.下一次出现相同的天文奇观的时间间隔少于一年
D.月球和天王星的公转轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值相等
2.(2022春·江苏淮安·高一统考期末)2021年6月17日18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示,在我国某地发射质量为m的火箭,在A点以速度v1进入椭圆轨道I。随后火箭立即关闭发动机沿轨道I运动到B点,此时速度为v2,然后在B点再次点火加速后,以速度v3进入半径为r的圆形轨道II,则( )
A.v3> v1 B.火箭从A运动到B的时间
C.火箭刚到B点的加速度 D.火箭上升到A点的过程中,火箭推力做功
3.(2022春·上海浦东新·高一校考期末)天问一号火星探测器于2021年7月23日发射升空,历经200多天的飞行,于2021年5月15日上午8点20分左右,成功降落火星,如图所示.这是我国首次实现火星着陆。2021年2月10日,天问一号火星探测器被火星捕获,成功实现火星环绕,经过系列变轨后进入停泊轨道,为着陆火星做准备,如图所示。天问一号在停泊轨道上运动时,下列说法正确的是( )
A.在P点的加速度比在N点小 B.经过P点的线速度比N点大
C.从P点到N点引力做负功,动能增大 D.从N点到P点引力做正功,势能增大
4.(2022春·陕西西安·高一期末)如图所示,一颗地球同步卫星先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点P处点火加速,由椭圆轨道1变轨到地球同步圆轨道2。下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B.卫星沿轨道2运动的过程中,有可能经过北京的正上空
C.卫星沿轨道2运动的过程中,卫星中的仪器处于失重状态
D.卫星经过轨道1上P点的加速度小于轨道2上P点的加速度
5.(2022春·辽宁大连·高一统考期末)环绕探测是进行火星探测的主要方式之一、已知环绕器在距离火星表面高为的圆形轨道上运行周期为,火星半径为,万有引力常量为,则火星的质量及其表面重力加速度分别是( )
A. B.
C. D.
6.(2023春·安徽合肥·高一合肥市第八中学校考期末)如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动,其中P是地球同步卫星,则( )
A.卫星Q也可能相对地面静止 B.卫星P的周期大于卫星M的周期
C.卫星P的线速度大小等于卫星M的线速度大小 D.地球对卫星P的引力一定小于地球对卫星M的引力
7.(2022春·黑龙江哈尔滨·高一哈师大附中期末)2020年12月17日,嫦娥五号成功返回地球,标志着我国全面掌握无人地月往返系列技术。2020年12月12日,嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移,如图所示,组合体自近月点。由圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,开启了回家之旅,下列说法正确的是( )
A.组合体在A点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火减速
B.组合体在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能
C.组合体在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期
D.相等时间内组合体与月心的连线在轨道Ⅰ上扫过的面积与在轨道Ⅱ上扫过面积一定相等
8.(2022春·陕西西安·高一长安一中期末)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船将3名宇航员送入太空并与天宫空间站顺利对接,对接过程可简化为如图所示的情景。圆形轨道2为天宫空间站运行轨道,椭圆轨道1为载人飞船运行轨道,两轨道相切于P点。已知轨道2的半径为r,地球表面的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,轨道1的半长轴为a﹐万有引力常量为G,以下判断正确的是( )
A.由已知条件可以求出地球的质量
B.载人飞船若要由轨道1进入轨道2,需要在P点减速
C.载人飞船在轨道1上稳定运动经过P点的加速度等于空间站在轨道2上经过P点的加速度
D.空间站在轨道1上运行的周期与飞船在轨道2上运行的周期之比为
9.(2022春·贵州黔东南·高一凯里一中期末)人造卫星沿轨道1做半径为R的匀速圆周运动,变轨后进入轨道2做椭圆运动,椭圆轨道的半长轴为2R,椭圆轨道2的近地点与圆轨道1相切于P点,Q为椭圆轨道的远地点。下列说法正确的是( )
A.卫星绕轨道1比绕轨道2经过P点时的加速度大
B.卫星绕轨道1