2024届高考物理一轮复习练：专题五 万有引力与航天

专题五 万有引力与航天 考点13 行星或卫星的圆周运动（1—7） 考点14 卫星的发射、椭圆轨道的变轨（8—15） 一、选择题（本题共15个小题，每题5分，共75分） 1.已知某星球的平均密度是地球的n倍，半径是地球的k倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的第一宇宙速度为( ) A. B. C. D. 2.我国第一颗人造地球卫星因可以模拟演奏《东方红》乐曲并让地球上从电波中接收到这段音乐而命名为“东方红一号”。该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的角速度分别为，，在近地点、远地点的速度分别为，，则( ) A. B. C. D. 3.根据开普勒行星运动定律，行星P在图中四个位置，哪个位置处运动速度最大( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 4.“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为( ) A. B. C. D. 5.已知M、N两星球的半径之比为2:1，在星球表面竖直上抛物体时，其上升的最大高度h与初速度平方的关系如图所示（不计空气阻力），M、N两星球的密度之比为( ) A.1:1 B.1:4 C.1:8 D.1:16 6.为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1:2，火星质量与地球质量之比为1:9。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则( ) A.火星表面与地球表面的重力加速度之比为2:9 B.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 C.火星的密度为 D.王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9:2 7.宇宙中半径均为的两颗恒星，相距无限远.若干行星分别环绕恒星运动的公转周期平方与公转半径立方的规律如图所示.不考虑两恒星的自转.则( ) A.的质量小于的质量 B.的密度等于的密度 C.表面的环绕速度大于表面的环绕速度 D.表面的重力加速度小于表面的重力加速度 8.中国火星探测器“天问一号”成功发射后，将沿地火转移轨道飞行七个多月，于2021年2月中旬到达火星附近，要通过制动减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道飞行。已知地球的质量约为火星质量的10倍，半径约为火星半径的2倍，下列说法正确的是( ) A.“天问一号”探测器的发射速度一定大于7.9km/s，小于11.2km/s B.若在火星上发射一颗绕火星的近地卫星，其速度至少需要7.9km/s C.火星的近地卫星的周期大于地球近地卫星的周期 D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 9.某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的同步卫星，春分那天(太阳光直射赤道)在日落的12小时内有时间该观察者看不见同步卫星.已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的绕地方向与地球自转方向相同，不考虑大气对光的折射.下列说法中正确的是( ) A.同步卫星离地高度为 B.同步卫星的加速度大小小于赤道上物体的向心加速度大小 C. D.同步卫星的加速度大小大于近地卫星的加速度大小 10.吉林一号高分02F卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为，地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为，且。下列说法正确的是( ) A.吉林一号高分02F卫星的运行速度大于7.9 km/s B.吉林一号高分02F卫星运行周期等于24 h C.吉林一号高分02F卫星的加速度小于 D.吉林一号高分02F卫星运行的角速度小于同步卫星的角速度 11.每年的某段时间内太阳光会直射地球赤道，如图所示，一颗卫星在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，运动方向与地球自转方向相同，每绕地球一周，黑夜与白天的时间比为1:5．设地表重力加速度为g，地球半径为R，地球自转角速度为ω．忽略大气及太阳照射偏移的影响，则赤道上某定点能够直接持续观测到此卫星的最长时间为（ ） A. B. C. D. 12.如图所示，地球球心为O，半径为R，表面的重力加速度为g。一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，不计阻力，轨道上P点距地心最远，距离为3R。则( ) A.飞船在P点的加速度一定是 B.飞船经过P点的速度一定是 C.飞船经过P点的速度小于 D.飞船经过P点时，若变轨为半径为的圆周运动，需要制动减速 13.如图所示，三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，