高考物理最新模拟题精选训练万有引力与航天专题05卫星的变轨问题含解析

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺专题05 卫星的变轨问题1（2017天津六校联考）如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cDa卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，则其机械能逐渐增大【参考答案】B2（2017天津六校联考）某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为Ek，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了E，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为（）A rB rC rD r【参考答案】A【名师解析】对任一卫星，根据万有引力等于向心力，得：G=m，解得：v=卫星动能的表达式为：Ek=mv2=则得：Ek=，EkE=联立解得：r=r，故A正确 3（2017重庆西北狼教育联盟考试）2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功，假设“天宫二号”空间实验室与“神舟十一号”飞船都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接。下列措施可行的是( )A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近实现对接D飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近实现对接【参考答案】D4(2016河北省保定高三月考)2014年10月24日，“嫦娥五号”飞行试验器在西昌卫星发射中心发射升空，并在8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层，如图所示，虚线为大气层的边界。已知地球半径为R，地心到d点距离为r，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是()A飞行试验器在b点处于完全失重状态B飞行试验器在d点的加速度小于C飞行试验器在a点速率大于在c点的速率D飞行试验器在c点速率大于在e点的速率【参考答案】C5(2016辽宁五校联考)中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A飞船在轨道上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B飞船在轨道上运动时，在P点的速度大于在轨道上运动时在P点的速度C飞船在轨道上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D若轨道贴近火星表面，测出飞船在轨道上运动的周期，就可以推知火星的密度【参考答案】ACD【名师解析】根据开普勒第二定律，行星在单位时间内扫过的面积相等可以知道，行星在远离中心天体的位置处速度一定小于在靠近中心天体位置处的速度，类比可以知道，A正确；人造飞船在P点处受到的万有引力F引G，为其提供做圆周运动所需要的向心力F向m，当万有引力等于所需向心力时，人造飞船做圆周运动，当万有引力小于所需向心力时，人造飞船做离心运动，飞船在轨道上P点的速度大于在轨道上P点的速度，B错误；根据牛顿第二定律FF引Gma，同一个位置万有引力大小与方向相同，所以在P点任一轨道的加速度相同，C正确；当轨道贴近火星时，设火星的半径为R，由万有引力用来提供向心力可以得到：FGmR，于是MV，又因为V，所以，D正确。6(2015永州三模，19)如图所示，两星球相距为L，质量比为mAmB19，两星球半径远小于L。从星球A沿A、B连线向星球B以某一初速度发射一探测器，只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是 ()A探测器的速度一直减小B探测器在距星球A为处加速度为零C若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零D若探测器能到达星球B，其速度一定大于发射时的初速度【参考答案】BD7(2015聊城二模，17)探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是 ()A飞行试验器在工作轨道上的加速度为2gB飞行试验器绕月球运行的周期为2C飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 D月球的平均密度为【参考答案】AD8(2015宝鸡三检，17)如图所示是嫦娥三号奔月过程中某阶段的运动示意图，嫦娥三号沿椭圆轨道运动到近月点P处变轨进入圆轨道，嫦娥三号在圆轨道做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，已知引力常量为G，下列说法中正确的是 ()A由题中(含图中)信息可求得月球的质量B由题中(含图中)信息可求得月球第一宇宙速度C嫦娥三号在P处变轨时必须点火加速D嫦娥三号沿椭圈轨道运动到P处时的加速度大于沿圆轨道运动到P处时的加速度【参考答案】A【名师解析】.万有引力提供向心力：Gmr，得：M，既根据轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，计算出月球的质量，故A正确；.万有引力提供向心力：Gm，得：v，由于不知道月球半径，所以不能计算月球第一宇宙速度，故B错误；.椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速后，做近心运动，才能进入圆