专题5 万有引力与航天 题组1-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编物理

专题5　题组一 1.解析　由万有引力提供向心力有G＝m，得v＝，由题意知，哈雷彗星在近日点距太阳中心的距离小于地球绕太阳的公转半径，若哈雷彗星在近日点做匀速圆周运动，则哈雷彗星在近日点做匀速圆周运动的速度大于地球的公转速度，又哈雷彗星在近日点做离心运动，因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度，A错误；哈雷彗星从b运行到c的过程中万有引力与速度方向的夹角一直为钝角，万有引力做负功，哈雷彗星速度一直减小，因此动能一直减小，B错误；根据开普勒第二定律可知，哈雷彗星与太阳的连线在任意相同的时间内扫过的面积相同，由题意S1＞S2可知，哈雷彗星从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间，C正确；由牛顿第二定律得G＝ma，得a＝G，由彗星在近日点与太阳中心的距离和地球的公转轨道半径关系知，哈雷彗星的加速度a1与地球的加速度a2比值为＝，代入数据解得＝＝，D错误。 答案　C 2.解析　地球绕太阳运行的周期约为365天，根据万有引力提供向心力得＝mr0 已知r＝r0，M＝M0，同理得＝mr 整理得＝ 代入数据得T＝T0≈13天 故选A。 答案　A 3.解析　对于题述环月椭圆轨道和环月圆形轨道，根据开普勒第三定律有＝ 可得r＝＋R 故A错误，B正确； 对于环月圆形轨道，根据万有引力提供向心力可得＝mr 可得M＝ 故C正确，D错误。 答案　BC 4.解析　地球上的第一宇宙速度等于卫星在近地轨道的环绕速度，根据万有引力定律知＝m，结合mg＝得第一宇宙速度v＝，又g月＝g地、R月＝R地，可知返回舱相对月球的速度小于地球上的第一宇宙速度，选项A错误，B正确；根据万有引力定律知，在近地(月)轨道上有＝mR，又GM＝gR2，得T＝，可得＝·＝ ，可知选项C错误，D正确。 答案　BD 5.解析　＝mr→M＝→＝＝≈0.1，B对。 答案　B 6.解析　 答案　A 7.解析　根据质能方程E＝mc2可知，则每秒钟平均减少的质量为Δm＝＝ kg＝ kg，则每秒钟平均减少的质量量级为1029 kg。故选C。 答案　C 8.解析　火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球的轨道半径之比约为3∶2，根据开普勒第三定律有＝ 可得＝＝，故A错误； 火星和地球绕太阳匀速圆周运动，速度大小均不变，当火星与地球相距最远时，由于两者的速度方向相反，故此时两者相对速度最大，故B正确； 在星球表面根据万有引力定律有G＝mg 由于不知道火星和地球的质量比，故无法得出火星和地球表面的自由落体加速度，故C错误； 设经过时间t会再次出现“火星冲日”，地球比火星多运动一周，则－＝1，所以t＝年>2年，D错误。 答案　B 9.解析　质量是物体的一个基本属性，由物体本身决定，与其所处位置、状态均无关，A错误；物资所受地球引力的大小F＝G，物资静止在地面时到地心的距离为地球半径，物资与空间站对接后，到地心的距离大于地球半径，故其所受地球引力比静止在地面上时小，C错误；空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，由开普勒第三定律可知，物资做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期，所以物资做圆周运动的角速度一定大于地球自转角速度，D正确；物资所受合力即为其做圆周运动的向心力，由向心力公式F＝mω2r可知，对接后物资所受合外力比静止在地面上时的大，B错误。 答案　D 10.解析　地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律得＝mg，解得GM＝gR2，根据题意可知，卫星的运行周期为T′＝，根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有＝m(R＋h)，联立解得h＝－R，故选C。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.c0m☐ 您身边的互联网+教辅专家 专题⑤ 题 班级： 万有引力与航天 组 姓名： 学号： 1.(2025浙江1月卷)地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从α运行到b、从 c运行到d的过程，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2,且S>S2。彗星在近日点与太阳中 心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则彗星( -0 哈雷彗星 。地球 S2 太阳 A在近日点的速度小于地球的速度 B.从b运行到c的过程中动能先增大后减小 C.从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间 D.在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍 2.(2025·河南卷)2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliese12b.它绕其母 恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知Gliesel22b轨道半径约为日地距离的114，其母恒星质 量约为太阳质量的27，则Gliese122b绕其母恒星的运动周期约为() A.13天 B.27天 C.64天 D.128天 3.(多选)(2025·安徽卷)2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO(远距离逆行轨道) 的地月空间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若卫星甲从DRO 变轨进入环月椭圆轨道，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为α和b,卫星的运 行周期为T;卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆形轨道，周期也为T。月球的质量为 M,半径为R,引力常量为G。假设只考虑月球对甲、乙的引力，则() A.r=a十b+R2 B.r=a十b2十R CM=4π2r3GT2 D.M=4π2R3GT2 4.(多选)2024湖南卷)2024年5月3日，嫦娥六号探测器顺利进入地月转移轨道，正式开 启月球之旅。相较于嫦娥四号和嫦娥五号，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集，并 通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕 月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。己知月球表面重力加速度约为地球表面的16， 月球半径约为地球半径的14。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是() A.其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B.其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的23)倍 D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的32)倍 5.(2024新课标卷)天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行 星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红 矮星的质量约为太阳质量的() 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 A.0.001倍 B.0.1倍 C.10倍 D.1000倍 6.(2024江西卷)嫦娥六号探测器于2024年5月8日进入环月轨道，后续经调整环月轨道 高度和倾角，实施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从调整到2时（两轨道均可视为圆 形轨道).其动能和周期从Ek1、T1分别变为E2、T2。下列选项正确的是() A.Ek1Ek2=r2r1,T1T2=3132 B.EklEk2=rlr2,TIT2=3132 C.EklEk2=r2rl,TIT2=3231 D.Ek1Ek2=r1r2,T1T2=3231 7.(2023·全国乙卷)2022年10月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我 国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推 断，该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048J。假设释放的能量来自于物质质量的减 少，则每秒钟平均减少的质量量级为（光速为3×108m/s)() A.1019kg B.1024kg C.1029kg D.1034kg 8.(2023·湖北卷)2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一 条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆 周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，如图所示。根据以上信息可以得出() 地球 。火星 太阳 A.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27：8 B.当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大 C.火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9：4 D.下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前 9.(多选)(2023新课标卷)2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带 约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接 中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资() A.质量比静止在地面上时小小 B.所受合力比静止在地面上时小 C所受地球引力比静止在地面上时大 D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大 10.(2022山东卷)羲和号是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕 地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同 方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行圈。已知地球半径为R,自转周期为T,地 球表面重力加速度为g,则羲和号卫星轨道距地面高度为() 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 地球 “李、卫星 赤道 3) ) A.\alvs4alcol(f(gR2T22n2 n 2))R B.\awvs4lallcol(f(gR2T22n2 n 2)) 72n2a3》-RDoi4 io2T72r3》 ·独家授权侵权必究