专题七 《万有引力与宇宙航行》信息优化卷（基础A）-备战2024年高考物理一轮复习单元信息优化AB卷

专题七 《万有引力与宇宙航行》信息优化卷（基础A） （解析版） （考试时间90分钟 试卷满分100分） 注意事项： 1． 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．测试范围：人教版（2019）必修第二册 第七章《万有引力与宇宙航行》 第 Ⅰ 卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．如图所示为某卫星在椭圆形转移轨道上运行的情景，卫星沿顺时针方向运行，从A运动到所用时间与从运动到所用时间相同，从A运动到过程卫星与地心连线扫过的面积为从运动到过程卫星与地心连线扫过的面积为，卫星在两点机械能分别为，在两点的线速度大小分别为，在A点的加速度和在点的加速度大小分别为，下列判断正确的是（　　）    A． B． C． D． 2．2023年4月12日，水星抵达今年第一次东大距的位置。由于水星是地内行星，平时都在太阳附近难以观察，从地球看出去，水星和太阳的最大夹角θ（也称距角，即“大距”）时，观测时机最佳，如图所示。若将水星与地球的公转均视为圆周运动，地球公转周期约为水星公转周期的4倍，则水星东大距时的距角θ的正弦值sinθ为（　　）    A． B． C． D． 3．太阳周围除了八大行星，还有许多的小行星，在火星轨道与木星轨道之间有一个小行星带（地球轨道在火星轨道内侧），假设此小行星带中的行星只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动，则（　　）    A．木星的周期小于1年 B．小行星带中各行星的线速度大于火星的线速度 C．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的角速度小于木星公转的角速度 D．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的加速度大于木星做圆周运动的加速度 4．科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为（太阳到地球的距离为）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，双星系统由质量不相等的两颗恒星组成，质量分别是M、m，它们围绕共同的圆心O做匀速圆周运动。从地球A看过去，双星运动的平面与AO垂直，A、O间距离恒为L。观测发现质量较大的恒星M做圆周运动的周期为T，运动范围的最大张角为（单位是弧度）。已知引力常量为G，很小，可认为，忽略其他星体对双星系统的作用力。则（　　）    A．恒星m的角速度大小为 B．恒星m的轨道半径大小为 C．恒星m的线速度大小为 D．两颗恒星的质量m和M满足关系式 6．西汉时期，《史记·天官书》作者司马迁在实际观测中发现岁星呈青色，与“五行”学说联系在一起，正式把它命名为木星。如图甲所示，两卫星Ⅰ、Ⅱ环绕木星在同一平面内做圆周运动，绕行方向相反，卫星Ⅲ绕木星做椭圆运动，某时刻开始计时，卫星Ⅰ、Ⅱ间距离随时间变化的关系图象如图乙所示，其中R、T为已知量，下列说法正确的是（　　） A．卫星Ⅲ在M点的速度小于卫星Ⅰ的速度 B．卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径之比为 C．卫星Ⅰ的运动周期为T D．绕行方向相同时，卫星Ⅰ、Ⅱ连续两次相距最近的时间间隔为 7．中国航天事业取得了举世瞩目的伟大成就。如图所示，a为地球赤道上的物体，b为近地空间站，c为中轨道极地卫星，d为地球同步轨道卫星，则下列说法中正确的是（　　）    A．a的向心加速度比b的向心加速度大 B．b、c、d与地心的连线在相同的时间内扫过的面积都相同 C．a、b、c、d线速度大小关系为 D．a、b、c、d周期的关系为 8．宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为M的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R。并绕其中心O做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是（　　）    A．每颗星做圆周运动的角速度为 B．每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关 C．若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则角速度变为原来的2倍 D．若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则线速度大小不变 9．2021年2月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是（　　）    A．图中两阴影部分的面积不相等 B．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期