专题03 万有引力与航天-【好题汇编】2024年高考物理二模试题分类汇编（北京专用）

专题03 万有引力与航天（原卷版） 一、单选题 1．（2024·北京西城·统考二模）如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经变轨，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次变轨，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1，2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。当卫星分别在1、2、3轨道上运行时，下列说法正确的是（  ） A．卫星在轨道2上经过Q点的速度小于在轨道1上经过Q点的速度 B．卫星在轨道2上经过Q点的机械能等于在轨道2上经过P点的机械能 C．卫星在轨道2上经过P点的机械能等于在轨道3上经过P点的机械能 D．卫星在轨道2上经过P点的加速度小于在轨道3上经过P点的加速度 2．（2024·北京丰台·统考二模）木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中有两颗卫星的轨道半径之比约为。根据以上信息可知这两颗卫星的（　　） A．线速度大小之比约为 B．周期之比约为 C．向心加速度大小之比约为 D．向心力大小之比约为 3．（2024·北京海淀·统考模拟）科学家发现由于太阳内部的核反应而使其质量在不断减小。在若干年后，地球绕太阳的运动仍可视为匀速圆周运动。描述地球绕太阳运动的物理量与现在相比，下列说法正确的是（　　） A．半径变小 B．周期变大 C．速率变大 D．角速度变大 4．（2024·北京顺义·统考模拟）2022年10月，我国发射的“夸父一号”太阳探测卫星成功进入距地面高度为720km、周期约为100分钟的太阳同步晨昏轨道，如图所示。所谓太阳同步晨昏轨道，从宇宙中看，卫星围绕地球在两极上空飞行（看作匀速圆周运动）且跟随着地球绕太阳公转，同时轨道平面围绕太阳转动，且保持这个面一直朝向太阳，可实现全天候对太阳磁场、太阳耀斑等进行观测。下列说法正确的是（　　） A．“夸父一号”每绕地球1周，地球自转25° B．“夸父一号”绕地球运动的向心加速度大于地球表面重力加速度 C．“夸父一号”绕垂直于地球自转轴旋转 D．“夸父一号”的发射速度大于 5．（2024·北京人大附中·校考模拟）如图所示，宇航员在“天宫课堂”中进行验证碰撞过程中动量守恒的实验时，掷出的小球碰撞前在空间站中做匀速直线运动。已知地球质量为M，地球半径为R，绕地球做匀速圆周运动的空间站离地高度为h，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．根据题中信息可以计算空间站的运行周期 B．空间站环绕地球的速度大于地球的第一宇宙速度 C．由可知，空间站的加速度恒定 D．小球做匀速直线运动是因为小球不受力 6．（2024·北京人大附中·校考模拟）为简单计，把地-月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体（如人造卫星）仅在地球和月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上。则图中四个点可能是“拉格朗日点”的是（    ） A．A、B、C点 B．A、B、D点 C．A、C、D点 D．B、C、D点 7．（2024·北京人大附中·校考模拟）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 8．（2024·北京人大附中·校考二模）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B．从P点转移到Q点的时间小于6个月 C．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 D．在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小 9．（2024·北京实验中学·校考模拟）2022年10月31日，搭载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭发射取得圆满成功。实验舱发射可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道1进入椭圆轨道2，再调整至圆轨道3.轨道上A、B、C三点与地球中心在同一直线上，A、C两点分别为轨道2的远地点与近地点。下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道2上C点的速度大于第一宇宙速度 B．卫星在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 C．卫星在轨道2上的A点和轨道3上B点受到的万有引力相同 D．卫星在轨道2上C点的速度小于在轨道3上B点的速度 10．（2024·北京实验中学·校考模拟）2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为