高考物理二轮复习选择题热点练万有引力与航天

PAGEPAGE5万有引力与航天选择题热点练选择题1．(2021·四川成都市一诊)人造地球卫星的轨道可能是圆，也可能是椭圆。关于在轨正常运行的这些卫星，下列说法正确的是()A．所有卫星的运行周期都小于1天B．所有卫星在任何位置的速率都小于7．9km/sC．部分卫星在某些位置的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．所有卫星半长轴(或轨道半径)的三次方与运行周期的二次方的比值是一个常数2．(2021·四川攀枝花市三统)北斗三号的第29颗卫星“GEO­2”在西昌卫星发射中心成功发射。目前该卫星工作在距地面高度为h的地球同步轨道上，运行速度为v1，地球赤道上的物体随地球自转的速度为v2，地球的半径为R。则eq\f(v1,v2)等于()A．eq\f(R＋h,R) B．eq\f(R,R＋h)C．eq\r(\f(R＋h,R)) D．eq\r(\f(R,R＋h))3．(2021·广东始兴中学高三一模)一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1．5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空。已知，地球自转周期为T0，地球同步卫星轨道半径为r，引力常量为G，根据上述条件()A．可以计算地球的球半径B．可以计算地球的质量C．可以计算地球表面的重力加速度D．可以断定，再经过12h该资源探测卫星第二次到达A城市上空4．(2021·皖北协作区联考)双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线上的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l，a、b两颗星的轨道半径之差为Δr。(a星的轨道半径大于b星的轨道半径)，则()A．b星的周期为eq\f(l－Δr,l＋Δr)TB．a星的线速度大小为eq\f(πl＋Δr,T)C．a、b两颗星的半径之比为eq\f(l,l－Δr)D．a、b两颗星的质量之比为eq\f(l＋Δr,l－Δr)5．(2021·黑龙江大庆期中)我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ，绕月球做圆周运动，则()A．飞行器在B点处点火后，动能增加B．由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期C．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大小小于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2πeq\r(\f(R,g0))6．(2021·八省联考考前猜题)2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空，该卫星A最终将在地球同步轨道运行，另一颗相同质量的卫星B也绕地球做圆周运动，A的轨道半径是B的3倍。下列说法正确的有()A．由v＝eq\r(gR)可知，A的速度是B的eq\r(3)倍B．由a＝ω2r可知，A的向心加速度是B的3倍C．由F＝Geq\f(Mm,r2)可知，A的向心力是B的eq\f(1,9)D．由eq\f(r3,T2)＝k可知，A的周期是B的eq\r(3)倍7．(2021·江苏连云港期中)2020年7月23日，我国火星探测器“天问一号”首次在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q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R，OQ＝4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，关于探测器，下列说法正确的是()A．沿轨道Ⅰ运动时，探测器与P点连线在相等时间内扫过的面积相等B．沿轨道Ⅱ的运动周期小于沿轨道Ⅲ的运动周期C．沿轨道Ⅲ运动时，经过O点的速度大于vD．沿轨道Ⅲ运动时，经过O点的加速度等于eq\f(v2,3R)8．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上。已知引力常量为G。关于宇宙四星系统，下列说法错误的是()A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B．四颗星的轨道半径均为eq\f(a,2)C．四颗星表面的重力加速度均为eq\f(Gm,R2)D．四颗星的周期均为2πaeq\r(\f(2a,4＋\r(2)Gm))9．(多选)(2021·山东泰安二模)地球同步卫星的质量为m，距地面高度为h，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转角速度为ω，那么同步卫星绕地球转动时，下列叙述正确的是()A．卫星受到的向心力F＝mRω2B．卫星的加速度a＝(R＋h)ω2C．卫星的线速度v＝Req\r(\f(g,R＋h))D．卫星的线速度v＝eq\r(3,gR2ω)10．(多选)(2021·六安一中模拟)如图所示，A、B两卫星绕地球运行，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中A是地球同步卫星，轨道半径为r。地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为T。若经过时间t后，A、B第一次相距最远，下列说法正确的有()A．在地球两极，地表重力加速度是eq\f(4π2r3,T2R2)B．卫星B的运行周期是eq\f(2Tt,T＋t)C．卫星B的轨道半径是req\r(3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2t,2t＋T)))2)D．若卫星B通过变轨与A对接之后，B的机械能可能不变11．(多选)(2021·山西运城市模拟)已知某卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上绕地球运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。假设某时刻，该卫星在如图所示A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2。设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为T0。不计空气阻力。则()A．T＝eq\f(3T0,5)B．T＝eq\f(3T0,8)C．t＝eq\f(r1＋r2T,4r1)eq\r(\f(r1＋r2,2r1))D．卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道的过程，机械能不变12．(多选)(2021·北京海淀区期中)在某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为m的物体P(可看作质点)从弹簧上端由静止释放，如图甲所示，物体沿竖直方向向下运动，物体的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示，其中a0和x0为已知量。设该星球为质量均匀分布、半径为R的球体，下列说法正确的是()A．物