专题突破练习5 天体运动的三类热点问题(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

专题突破练习(五) 1．(2022·江苏南京盐城市高三下学期二模) 2021年5月16日至6月24日，运行在约555 km高度轨道上的“星链—1095”卫星降轨至平均高度为382 km的近圆轨道上，后持续运行于这一与中国空间站相近的高度。在此期间，中国空间站采取了紧急避碰措施。关于卫星的降轨，下列说法正确的是(　　) A．降轨前，卫星在原轨道上处于平衡状态 B．降轨时，卫星在原轨道上需要先行减速 C．降轨后，卫星在新轨道上运动周期变大 D．降轨后，卫星在新轨道上的速度将大于第一宇宙速度 B　[降轨前，卫星在原轨道做圆周运动，其合外力提供向心力，卫星在原轨道上不处于平衡状态，A错误；降轨时，卫星的轨道半径降低，做向心运动，万有引力大于向心力，故卫星在原轨道上需要先行减速，B正确；根据万有引力提供向心力，则有G＝mr，解得T＝2π，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故降轨后，卫星在新轨道上运动周期变小，C错误；根据万有引力提供向心力，则有G＝m，解得v＝，由于当轨道半径等于地球半径时，卫星在轨道上的速度将等于第一宇宙速度，又降轨后运行的轨道半径大于地球半径，故降轨后，卫星在新轨道上的速度将小于第一宇宙速度，D错误。故选B。] 2．(2022·浙江1月卷)“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则“天问一号”(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A．发射速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间 B．从P点转移到Q点的时间小于6个月 C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 C　[“天问一号”发射后要脱离地球引力束缚，则发射速度要超过11.2 km/s，故选项A错误；由题图可知地火转移轨道的半长轴长度比地球轨道半径要大，根据开普勒第三定律＝可知，“天问一号”在地火转移轨道上运行的周期大于12个月，因此从P到Q的时间大于6个月，故选项B错误；同理根据开普勒第三定律，并结合停泊轨道、调相轨道的半长轴长度关系可知，“天问一号”在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故选项C正确；“天问一号”在P点点火加速，做离心运动进入地火转移轨道，故在地火转移轨道上P点的速度比地球环绕太阳的速度大，但在到达Q点之后，要加速进入火星轨道，即v火>v地火Q，根据v＝可知地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，即v地>v火，所以v地>v火>v地火Q，即“天问一号”在地火转移轨道上并不是每一点的速度都比地球绕太阳的速度大，故选项D错误。] 3．(多选)(2023·广东深圳中学质检)有一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列说法中正确的是(　　) A．双黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M2∶M1 B．双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1 C．双黑洞的线速度大小之比v1∶v2＝M1∶M2 D．双黑洞的向心加速度大小之比a1∶a2＝M2∶M1 BD　[双黑洞绕连线的某点做匀速圆周运动的周期相等，所以角速度也相等，故A错误；双黑洞做匀速圆周运动的向心力由它们间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞的距离为L，由M1ω2r1＝M2ω2r2，得r1∶r2＝M2∶M1，故B正确；由v＝ωr得双黑洞的线速度大小之比为v1∶v2＝r1∶r2＝M2∶M1，故C错误；由a＝ω2r得双黑洞的向心加速度大小之比为a1∶a2＝r1∶r2＝M2∶M1，D正确。] 4．2021年10月我国发射的神舟十三号飞船实现了和空间站径向对接的新突破，如图甲所示。假定对接前飞船在椭圆轨道Ⅰ上，如图乙所示，Ⅱ为空间站圆轨道，轨道半径为kR(R为地球半径)，A为两轨道交点，B为飞船轨道近地点。地球表面重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A．空间站在圆轨道Ⅱ上的向心加速度大于g B．飞船和空间站在A处所受的万有引力相同 C．飞船在A处的机械能大于B处的机械能 D．飞船在B处的速度vB> D　[空间站绕地球做匀速圆周运动时，万有引力充当向心力，有G＝ma，在地面的物体，有G＝mg，因为空间站在圆轨道Ⅱ上时轨道半径大于地球半径，故向心加速度小于g，A错误；由万有引力表达式可知飞船和空间站在A处所受的万有引力还与飞船和空间站的质量有关，因为题目中不知道二者质量的关系，故无法判断二者在A处万有引力是否相等，B错误；飞船沿轨道Ⅰ运动时只有引力做功，机械能守恒，C错误；空间站在轨道Ⅱ绕地球做匀速圆周运动时，万有引力充当向心力，有G＝，又因为G＝mg，故空间站线速度为v＝＝，因飞船运动轨道Ⅰ为椭圆轨道，故飞船在B点处的速度大于第一宇宙速