专题04 万有引力与航天-2024届新高考物理冲刺专项训练300题

专题04 万有引力与航天 一、单选题 1．（2024·河北保定·一模）在地球表面，被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为m的小球，所受地球的万有引力作用效果分解示意图如图所示，已知小球所处的纬度为（），重力为，万有引力为F，地球的半径为R，自转周期为T，下列说法正确的是（　　） A．细线的拉力与F是一对平衡力 B．小球所需的向心力为 C．地球赤道处的重力加速度为 D．地球的第一宇宙速度为 2．（2024·云南曲靖·一模）今年的学校运动会，高三（3）班的小明参加跳高比赛，成绩为1.50m，若将他跳高的上升运动视为竖直上抛运动，如果小明以与在地球上相同的初速度在月球上起跳，已知月球的半径大约是地球半径的，质量是地球质量的，忽略月球的自转影响，则小明能达到的最大高度大约为（　　） A．1m B．4m C．8m D．16m 3．（2024·广东广州·一模）某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知（    ） A．a公转周期为 B．b公转周期为 C．a公转的角速度比b的小 D．a公转的线速度比b的大 4．（2024·山东烟台·一模）星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及“星下点”示意图，卫星A的绕行方向与地球自转方向一致，M点是某时刻的“星下点”，图乙是卫星A的“星下点”在完整地球平面图上一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星B（图中未画出）的轨道半径为r，则卫星A的轨道半径为（　　） A． B． C． D． 5．（2024·辽宁·一模）2023年7月23日，国家航天局副局长吴艳华在接受关于我国着手组建近地小行星防御系统采访时表示，争取在“十四五”末期对某一颗有威胁的小行星既进行抵近观测又实施就近撞击改变它的轨道。已知小行星遭遇撞击可能会被地球捕获而变为环地小卫星，下列关于一颗环地运行的小卫星的说法正确的是（    ） A．环地小卫星离地面越高，周期越短 B．若与环地小卫星在同一轨道做圆周运动的飞船沿运动方向发射一颗导弹，则该导弹一定不能击中小卫星 C．做圆周运动的环地小卫星的速率有可能为8.0km/s D．环地小卫星受到撞击后一定沿椭圆轨道运行（其并未脱离地球束缚） 6．（23-24高三上·河北·阶段练习）我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质量成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1。随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果。结合图2，下列说法正确的是（　　） A．月球在位置1时会出现大潮 B．月球在位置2时会出现大潮 C．涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚 D．月球引潮力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力 7．（2024·安徽安庆·二模）史瓦西半径是任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值。该值的含义是：如果特定质量的物质被压缩到此临界半径时，该物质就被压缩成一个黑洞，即此时它的逃逸速度等于光速。已知某星球的逃逸速度为其第一宇宙速度的倍，该星球半径，表面重力加速度g取，不考虑星球的自转，则该星球的史瓦西半径约为（　　） A．9纳米 B．9毫米 C．9厘米 D．9米 8．（2024·山东德州·模拟预测）天问一号是中国行星探测任务名称，该名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着。如图是天问一号的运行轨迹图，在运行过程中进行了多次轨道修正，天问一号进入火星轨道后，飞行轨迹是一个绕着火星的椭圆形。远火点则是这个椭圆轨迹上距离火星最远的一点，远火点平面轨道调整就是将天问一号的绕火星飞行路线从横着绕变成竖着绕并进入遥感使命轨道，这样天问一号就能够对火星的两极进行拍摄，从而完成对火星全球的遥感成像任务（　　） A．天问一号发射阶段的速度必须大于第二宇宙速度 B．天问一号在进入火星轨道前只受到地球和火星的引力影响 C．天问一号在远火平面制动点的加速度比其他绕火星轨道的加速度都要大 D．天问一号的遥感使命轨道是火星的同步轨道，在这个轨道上天问一号相当于火星的同步卫星 9．（2024·河北·一模）地球静止同步轨道仅有一个，世界各国的静止同步卫星均在此轨道绕地球做匀速圆周运动，卫星在轨道环绕过程中发生故障或到达使用寿命后便成为“死亡卫星”。在地球静止同步轨道上有一颗北斗导航卫星失效，我国发射的