第七章 万有引力与宇宙航行-新情境同步提升练（人教版2019高中物理必修第二册）

第七章 万有引力与宇宙航行 情境分类 一、行星运动类 二、人造卫星类 三、探索月球、火星类 四、学习探究情境类 情境详情 一、行星运动类 1. 如图所示，小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域。已知木星周期是火星周期的n倍。若只考虑太阳万有引力对其他星体运行的影响，小行星运动轨迹视为圆形，下列说法正确的是（　　） A．小行星带中的各个行星周期均相同 B．外侧小行星受到的引力一定小于内侧小行星受到的引力 C．可以求出木星与火星的速率之比 D．可以求出相邻两次太阳、火星、木星三者共线的时间间隔 2. 战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（　　） A．恒星都是静止不动的 B．行星绕太阳做圆周运动 C．行星绕太阳运行的速率不变 D．各行星绕太阳运行的周期不同 3. （多选）宇宙中有相距无限远的甲、乙两颗行星，半径分别为RA和RB，甲、乙周围卫星的轨道半径的三次方（r3）与运行周期的平方（T2）的关系如图中的直线A、B所示，其中绕两行星表面运行的卫星的周期相同（均为T0）。将两行星均视为质量分布均匀的球体。下列说法正确的是（　　） A．甲的半径较小 B．甲的质量较大 C．两行星的密度相等 D．两行星的第一宇宙速度相等 4. 2023年11月18日，火星、太阳、地球三者之间形成一条直线，火星被太阳完全遮挡，受太阳电磁辐射影响，“祝融号”火星车“失联”一个多月。如图所示，地球与火星均绕太阳同方向公转，公转轨道为同心圆，两者的最远距离为最近距离的5倍。已知太阳到地球的距离约为太阳直径的100倍，结合天文常识可知，火星被太阳遮挡的时间约为（　　） A．2天 B．8天 C．15天 D．30天 二、人造卫星类 5. 如图所示，某卫星绕一行星沿椭圆轨道逆时针运动。图示中bd为长轴，S1、S2两个面积大小相等。则在一个运行周期内（　　） A．行星可以不在椭圆的焦点上 B．从b到d卫星的动能先减小后增大，机械能保持不变 C．卫星从d到a的运行时间等于从b到c的运行时间 D．卫星在b点的速度一定小于该行星的第一宇宙速度 6. （多选）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品返回地球，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。返回器从月球返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关嫦娥五号返回器的变轨运动下列说法正确的是（　　） A．返回器在轨道II上经过P点时的速度大于返回器在轨道I上经过P点时的速度 B．返回器在轨道II上运动经过P时点火向前喷气减速才能进入轨道III C．返回器在轨道III上运动到P点时的加速度大于返回器在轨道I上运动到P点时的加速度 D．返回器在轨道III上运行的周期大于返回器在轨道II上运行的周期 7. （多选）2024年3月20日，探月工程四期鹊桥二号中继星在我国文昌航天发射场发射升空，于4月2日按计划进入周期为24小时环月大椭圆“使命”轨道，为嫦娥六号在月球背面进行月球样品采集任务提供通讯支持。如图所示，此次任务完成后，鹊桥二号择机在P点调整至12小时环月椭圆轨道，为后续月球探测任务提供服务。已知月球自转轴经过其表面的A点，月球质量为地球质量的，地球同步卫星轨道半径为r，鹊桥二号24小时环月轨道半长轴为a1，12小时环月轨道半长轴为a2，下列说法正确的是（    ） A． B． C．鹊桥二号由轨道I调整到轨道II，需在P点加速 D．探测器要与鹊桥二号保持较长时间不间断通讯，需着陆在月球表面A点附近 8. （多选）如图所示，a为地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径为可近似为地球半径。c为绕地球做匀速圆周运动的同步卫星。同步轨道近地轨道a、b、c的角速度大小分别为、、；线速度大小分别为、、；加速度大小分别为、、；周期分别为、、，则下列关系正确的是（    ） A． B． C． D． 三、探索月球、火星类 9. 2024年，“嫦娥六号”将出征月球，它要飞往月球背面采样并返回地球。以下是嫦娥六号取样后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，准备返回地球的示意图。则嫦娥六号（    ） A．在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态 B．在轨道Ⅰ经过P处的速率大于在轨道Ⅱ经过P处的速率 C．在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行至P处时加速度大小相等 D．在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能 10. 2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面、远火点距离火星表面，则“关于天问一号”下列说法错误的是（    ） A．在近火点的加速度比远