专题04 万有引力与航天-【好题汇编】2024年高考物理一模试题分类汇编（广东专用）

专题04 万有引力与航天 一、解答题 1．（2024·广东·一模）据报道，“TRAPPIST-1恒星系统”由1颗红矮星和7颗（如图所示）围绕它运行的行星组成，若地球半径为R，则行星的半径如下表。据推测行星g和h的密度大致相同，若行星的第一宇宙速度为，则行星的第一宇宙速度约为（　　） 行星 半径 1.12R 1.10R 0.78R 0.91R 1.05R 1.15R 0.77R A．0.5v B．0.7v C．1.5v D．2.3v 2．（2024·广东深圳·一模）2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（　　） A．“夸父一号”的运行速度大于 B．“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C．为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理 D．“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时 3．（2024·广东江门·一模）2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（　　） A．“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度 B．“天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度 C．“天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大 D．“天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动 4．（2024·广东汕头·一模）如图所示，“天问一号”探测飞船经变轨后进入近火星表面轨道做匀速圆周运动。已知万有引力常量G，以下哪些物理量能估算火星的第一宇宙速度（　　） A．火星的质量M和火星的半径R B．“天问一号”在火星表面环绕的周期T C．“天问一号”在火星表面环绕的轨道半径r D．“天问一号”在火星表面环绕的向心加速度a 5．（2024·广东湛江·一模）北京时间2024年1月9日，我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭，成功将“爱因斯坦探针”空间科学卫星发射升空，卫星顺利进入高度为、倾角为的近地轨道，发射任务取得圆满成功。已知同步卫星距地球表面高度约为。下列说法正确的是（　　） A．该卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B．该卫星的运行周期大于 C．该卫星轨道处的重力加速度大于 D．该卫星运行的角速度大于同步卫星的角速度 6．（2024·广东·一模）2023年5月17日10时49分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号”乙运载火箭，成功发射第五十六颗北斗导航卫星，该卫星绕地球做匀速圆周运动，距离地球表面的高度为h。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．该卫星的环绕速度为 B．该卫星的加速度大小为 C．该卫星的角速度为 D．该卫星的周期为 7．（2024·广东茂名·一模）科幻电影《流浪地球》中，有地球利用木星来加速的片段。如图所示为地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道运动的情景，其中轨道上的P点距木星最近（距木星的高度可忽略不计），下列说法正确的是（    ） A．地球靠近木星的过程中动能增大 B．地球远离木星的过程中机械能减小 C．地球远离木星的过程中加速度不变 D．地球在P点的速度等于木星第一宇宙速度 8．（2024·广东佛山·一模）中国空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，轨道平面与赤道平面夹角为42°，轨道离地高约，每天绕地球约转15.4圈，绕行方向自西向东。地球半径约为，下列相关说法正确的是（　　） A．空间站绕地运行轨道的圆心与地球球心重合 B．空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小 C．空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小 D．空间站中宇航员所受的重力小，不及其在地面所受重力的十分之一 9．（2024·广东·一模）我国“神舟十六号”载人飞船的发射过程简化如图所示：先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ，在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是（　　） A．飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态 B．飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等 C．飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等 D．飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度大于第一宇宙速度 10．（2024·广东佛山·一模）如图所示，“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星，该卫星绕地球可视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面垂直。卫星距离A点的最小距离是517千米，每天绕地球运行n圈（），下列关于“羲和号”的说法错误的是（　　） A．“羲和号”的运行速度小于第一宇宙速度 B．“羲和号”的发射速度大于第一宇宙速度 C．“羲和号”的向心加速度大于地球同步卫星 D．“羲和号