（4）万有引力与航天-2024届高考物理二轮复习攻克典型题型之选择题

（4）万有引力与航天——2024届高考物理二轮复习攻克典型题型之选择题 1.两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，如图甲所示。两卫星之间的距离随时间周期性变化，如图乙所示。仅考虑地球对卫星( ) A.的轨道半径之比为1:3 B.的线速度之比为1:2 C.A的运动周期大于B的运动周期 D.的向心加速度之比为4:1 2.2022年4月16日，神舟十三号飞行乘组安全返回地面，这是神舟载人飞船首次采用快速返回方案，让航天员返回时长从之前的28小时左右缩短到9小时左右。如图所示是神舟十三号采用5圈返回的一段运动过程，其中轨道1为圆形的轨返分离轨道，返回舱在该轨道的运动周期为T，分离后，返回舱在P点变轨到椭圆轨道2，然后在Q点变轨到圆轨道3。已知返回舱在轨返分离轨道1的线速度大小为，在P点变轨后的速度大小为，在椭圆轨道2上Q点的速度大小为，引力常量为G。则下列说法正确的是( ) A. B. C.返回舱在轨道1的线速度大于第一宇宙速度 D.地球质量为 3.如图所示，密度相同的两星球绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，组成一双星系统，其中体积较大的A星球能不断地“吸食”体积较小的B星球表面的物质，从而达到质量转移。假设“吸食”过程两星球球心间距离不变，则“吸食”的最初阶段，下列说法正确的是( ) A.它们做圆周运动的万有引力保持不变 B.它们做圆周运动的角速度大小保持不变 C.体积较大的A星球做圆周运动的轨迹半径变大，线速度大小变大 D.体积较小的B星球做圆周运动的轨迹半径变小，线速度大小变小 4.2020年3月，我国天文学家通过“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）的观测，在武仙座球状星团（M13）中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星组成的双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径分别为为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为，忽略A与C之间的引力，引力常量为G，则以下说法正确的是( ) A.若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 B.若A也有一颗运动周期为的卫星，则其轨道半径大于C的轨道半径 C.恒星B的质量为 D.设三星由图示位置到再次共线的时间为t，则 5.如图所示，将一半径为R、质量为M的均匀大球，沿直径挖去两个半径分别为大球半径一半的小球，并把其中一个放在球外与大球靠在一起，挖去小球的球心、球外小球的球心、大球的球心都在一条直线上，则大球中剩余部分与球外小球间的万有引力大小约为( ) A. B. C. D. 6.中国行星探测任务命名为“天问系列”，首次火星探测任务命名为“天问一号”。1925年德国物理学家瓦尔特·霍曼提出了一种相对节省燃料的从地球飞往火星的方案，其基本构想是在地球上将火星探测器发射后，探测器立即被太阳引力俘获，以太阳为焦点沿椭圆轨道b运动，到达火星。椭圆轨道b分别与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切，如图所示。下列说法正确的是( ) A.依照霍曼的猜想，火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度 B.探测器登陆火星需要先进入火星公转轨道c，则探测器在椭圆轨道的远日点处需要加速变轨 C.若探测器沿椭圆轨道运动，探测器在远日点处的加速度比火星绕太阳公转的加速度大 D.火星探测器沿椭圆轨道运动时轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值小于火星绕太阳运动时轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值 7.如图所示为某人造地球卫星的变轨发射过程，先将卫星发射到近地圆轨道1，轨道半径为，在A点进行变轨，使卫星在椭圆轨道2上运行，在B点再次进行变轨，使卫星在圆轨道3上运行，轨道半径为，卫星在轨道1、轨道3上运行的环绕速度、加速度大小分别为，在轨道2上运行到两点的速度、加速度大小分别为.关于该人造卫星的运行过程以下说法正确的是( ) A.卫星在1，2，3三个轨道上的机械能关系是 B.卫星在1，2，3三个轨道上的周期关系是 C.卫星在两点的环绕速度关系为 D.卫星在两点的加速度关系是 8.月球表面的重力加速度是地球表面的，假设分别在水平地面和月面斜向上踢出相同的足球，足球飞出的初速度大小、速度方向与水平方向的夹角均相等，不计空气阻力。比较足球在两种情况下飞出到第一次落地过程的运动，下列说法正确的是( ) A.足球在月球上运动的时间是在地球上的36倍 B.足球在月球上的水平位移是在地球上的36倍 C.足球两次运动过程所受重力的冲量大小相等 D.月球上踢出足球时脚对足球做的功是地球上的 9.2022年7月24日，中国空间站问天实验舱发射成功。中国空间站组建完成后，将从空间站中释放伴随卫星。如图所示，空间站绕地球运行轨道为圆轨道，伴随卫星绕地球运行轨道为接近圆的椭圆轨道，二者位于同一轨道平面内，分别为伴随卫星轨道的远地点和近地点，伴随