专题04 万有引力与宇宙航行-【好题汇编】备战2023-2024学年高一物理下学期期末真题分类汇编（人教版2019）

专题04 万有引力与宇宙航行 目录 一、不同位置的重力加速度问题 1 二、天体质量和密度的估算 1 三、同步卫星 2 四、卫星的变轨问题 3 五、卫星的追及相遇问题 4 六、双星问题 5 七、有关天体问题的图像问题 6 八、有关天体运动中的能量问题 7 一、不同位置的重力加速度问题 1．（22-23高一下·河南安阳·期末）在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，测量出地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为，已知地球半径为R，则地球自转的周期T为（　　） A． B． C． D． 2．（22-23高一下·山东潍坊·期末）近几年来，我国生产的“蛟龙号”下潜突破7000m大关，我国的北斗导航系统也进入紧密的组网阶段。已知质量分布均匀的球壳对壳内任一质点的万有引力为零，将地球看成半径为R、质量分布均匀的球体，北斗导航系统中的一颗卫星的轨道距离地面的高度为h，“蛟龙号”下潜的深度为d，则该卫星所在处的重力加速度与“蛟龙号”所在处的重力加速度的大小之比为（　　） A． B． C． D． 二、天体质量和密度的估算 3．（22-23高一下·广西桂林·期末）“科学真是迷人”。如果我们能测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常量为G，用M表示月球的质量，则（　　） A． B． C． D． 4．（23-24高一上·浙江杭州·期末）“天和核心舱”是中国第一个空间站核心舱，其运动的圆轨道离地高度约为400km，周期约为93min。已知地球半径为6370km，万有引力常量为。根据这些数据，下列可以大致确定的是（　　） A．核心舱所在的轨道平面 B．核心舱的质量 C．地球的平均密度 D．地球的自转角速度 三、同步卫星 5．（22-23高一下·福建福州·期末）如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　）    A．b卫星的运行速度大于7.9km/s B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 D．a物体与地球的万有引力全部提供给a物体随地球自转的向心力 6．（22-23高一下·四川凉山·期末）在国产科幻电影《流浪地球2》中，太空电梯成为人类来往地球和空间站的重要通道。设想在赤道上建造如图垂直于水平面的“太空电梯”，其主要结构包含地面基座、缆绳、平衡锤、运载仓。空间站恰好位于地球同步轨道上，运载仓可沿缆绳上下运动。设h为运载仓到地球表面的距离，R为地球半径，下列说法正确的是（　　）    A．太空电梯的地面基座可以建立在西昌 B．随着h增大，运载仓绕地球转动的角速度将减小 C．若运载仓停在地球表面附近，则运载仓的线速度等于第一宇宙速度 D．若连接空间站和平衡锤间的缆绳断裂，平衡锤将做离心运动 四、卫星的变轨问题 7．（23-24高一上·江苏常州·期末）载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹如图，其中轨道为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道运动在Q点登陆火星，O点是轨道的交点，轨道上的三点与火星中心在同一直线上，两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为，探测器在轨道Ⅱ上经过O点的速度为v。下列说法正确的有（　　） A．探测器在轨道I运动时，经过O点的速度小于v B．在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等 C．探测器在轨道运动时，经过O点的加速度均相同 D．在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是 8．（22-23高一下·辽宁大连·期末）北京时间2023年5月10日21点22分，天舟六号货运飞船搭乘长征七号遥七运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，运行大致轨迹如图所示。天舟六号发射升空后首先进入近地圆轨道Ⅰ，然后在近地轨道的P点调整速度进入转移轨道Ⅱ。已知轨道Ⅱ为椭圆并与空间站轨道Ⅲ相切于Q点，天舟六号恰好在Q点与空间站成功对接。下列说法正确的是（    ）    A．天舟六号在点变轨时需要加速 B．天舟六号在轨道Ⅰ上点的加速度小于轨道Ⅱ上点的加速度 C．天舟六号在轨道Ⅱ上由向运动时，机械能逐渐增大 D．当天舟六号沿轨道Ⅱ运动到点时，速度大小刚好与空间站相等 五、卫星的追及相遇问题 9．（22-23高一下·湖南长沙·期末）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船成功将3名航天员送入空间站。假定空间站在距地面450km高度处做理想的匀速圆周运动，每天绕地球大约19个圈。某时刻“北斗”系统中的中轨道卫星A与