2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題06萬有引力定律與航天學(xué)生版

1、2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題06萬有引力定律與航天選擇題1.（2021浙江卷）空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會(huì)發(fā)生 變化?？臻g站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)軌道進(jìn)行修正。圖中給出了國際空間站在2020.022020.08 期間離地高度隨時(shí)間變化的曲線，則空間站（）A.繞地運(yùn)行速度約為2.0km/sB,繞地運(yùn)行速度約為8. Okni/sC.在4月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒D.在5月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒2.（2021全國乙卷）科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年 到2002年間S2的位置如圖所示。科學(xué)家認(rèn)為

2、S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長軸約為1000AU（太陽到 地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了 2020 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該人質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)最為 M,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（）A.4x104A/B.4x106M C.4x10sM D.4xlOloA/ 3.（2021全國甲卷）2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號(hào)”探測器在成功實(shí)施三次近火制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期約為L8xlO5s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約 為2.81（）5嘰已知火星半徑約為3.4x106g火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7

3、m/s 則“天問一號(hào)的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為（）A.6xl05mB.6xlOem C.6xl07m D.6xlO5m4.（2021湖南卷）2021年4月29 口，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。 根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。 核心艙繞地球口的軌道可視為閱軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的士。卜列說法16正確的是（）A.核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時(shí)的（竺1倍B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9km/sC核心艙在軌道上飛行的周期小于24hD.后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變

4、小5.（2021河北卷）“祝融號(hào)”火星車登陸火星之前，“天間一號(hào)”探測器沿橢圓形的停泊軌道繞火 星飛行，其周期為2個(gè)火星口，假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個(gè)火星口， 己知一個(gè)火星口的時(shí)長約為一個(gè)地球口，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的01倍，則該飛船的軌道 半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（）人網(wǎng)eg噫唯6.（2021春浙江卷）嫦娥五號(hào)探測器是我國首個(gè)實(shí)施月面采樣返回的航天器，由軌道裾、返回 器、著陸器和上升器等多個(gè)部分組成。為等待月面采集的樣品，軌道器與返回器的組合體環(huán) 月做圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量G6.67xlO-N 心/kg?地球質(zhì)量i=6.Oxo?，kg,月球質(zhì)量 77?2=7.

5、3xiokg,月地距離L3.8x105km,月球半徑門=1.7、103km。當(dāng)軌道器與返回器的組合 體在月球表面上方約200km處做環(huán)月勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其環(huán)繞速度約為（）A.16nvs B.l.lxio2m/s C.1.6xl03nVs D.1.4xl04m/s7.（2021廣東卷）2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行，若 核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知引力常量，由卜列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量 的是（）A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期C核心艙的繞地角速度和繞地周期D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑8.（2021四川瀘州三模）12月17

6、 口凌晨1時(shí)59分，嫦娥五號(hào)返回器攜帶月球樣品，采用“半 彈道跳躍”方式返回地球，圓滿完成了月球取樣任務(wù)。如圖虛線為大氣層邊界，返回器從a 點(diǎn)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)無動(dòng)力滑入大氣層，然后從。點(diǎn)跳出，再從e點(diǎn)躍入，實(shí)現(xiàn)多次減速，可 避免損壞返回器。d點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，離地心的距離為八返回器在d點(diǎn)時(shí)的速度大小為V, 地球質(zhì)量為引力常量為G。則返回器（ ）A.在d點(diǎn)處于完全失重狀態(tài)C.在（1點(diǎn)時(shí)的加速度大小為D.從。點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，只有重力在做功8.在,/點(diǎn)時(shí)的速度大小9.（2021北京海淀一模）2020年12月17 口凌晨，嫦娥五號(hào)返回器在我國內(nèi)蒙占中部四子王旗 著陸場成功著陸，這一事件標(biāo)志著我國首次月球采

7、樣任務(wù)取得圓滿成功。此次任務(wù)中，為了 節(jié)省燃料、保證返回器的安全，也為之后的載人登月返回做準(zhǔn)備，返回器采用了半彈道跳躍 返回方式，具體而言就是返回器先后經(jīng)歷兩次“再入段”，利用大氣層減速。返回器第一次再 入過程中，除受到大氣阻力外還會(huì)受到垂直速度方向的大氣升力作用，使其能再次跳躍到距 地面高度120匕以上的大，（層，做一段跳躍飛行后，又再次進(jìn)入距地面高度120k/以卜.的 大氣層，使再入速度達(dá)到安全著陸的要求。這一返回過程如圖10所示。若不考慮返回器飛 行中質(zhì)量的變化，從以上給出的信息，可以判斷卜列說法中正確的是A.若沒有大氣層的減速作用，返回器返回著陸點(diǎn)時(shí)的速度等于第一宇宙速度B.返回器在第

8、一次再入段，經(jīng)過軌道最低點(diǎn)前已開始減速C.返回器在第一次再入段，經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)所受人氣升力與萬有引力大小相等D.返回器從第一次再入至著陸過程中與大氣摩擦產(chǎn)生的熱量等于其第一次再入時(shí)的動(dòng)能10.（2021 河北唐山一模）假設(shè)在月球表面將物體以某速度豎直上拋，經(jīng)過時(shí)間/物體落回地 面，上升的最大高度為人己知月球半徑為R、萬有引力常量為G,不計(jì)一切阻力。則月球 的密度為（）3九h6劫6h8乃hA.- B.- C.- D-4Rt2 GRt2G 兀 R3GRi211.（2021云南曲靖一模）“嫦娥四號(hào)”已成功降落J球背面，未來中國還將建立繞月軌道空間 站。如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的宇宙飛船在月球引力作用下.

9、沿地一月轉(zhuǎn)移軌道向月球靠近，并將 與空間站在A處對(duì)接。已知空間站繞月軌道半徑為八周期為幾萬有引力常量為G,月球 的半徑為凡下列說法正確的是（）一宇宙飛帕、 /,:飛 （6* 空間站&“/A.宇宙飛船A處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速B.宇宙飛船在4處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火加速C.月球的第宇宙速度為1，=D.月球的第一宇宙速度為v = T12.（2021江蘇常州一模）”遂占之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？ ”2020年7月23 口, 我國探測飛船天問一號(hào)飛向火星！偉大詩人屈原的“天問”夢想正成為現(xiàn)實(shí)。圖中虛線為天問 一號(hào)的“地卬火，轉(zhuǎn)移軌道，下列說法正確的是（ ）A.天間一號(hào)

10、發(fā)射速度為大卜7.9kin s小于11.2kni/sB.天間一號(hào)的在軌速度總大于地球繞太陽的公轉(zhuǎn)速度C天問一號(hào)的在軌加速度總小于火星繞太陽的加速度D.天間號(hào)從地球飛到火星軌道的時(shí)間小于半個(gè)火星年13.（2021河北石家莊一模）如圖所示，人造衛(wèi)星甲、乙分別繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星甲、 乙 軌道平面互相垂立，乙的軌道半徑是甲軌道半徑的倍，某時(shí)刻兩衛(wèi)星和地心在同 一直線上，且乙在甲的正上方（稱為相遇）。在這以后，甲運(yùn)動(dòng)6周的時(shí)間內(nèi)，它們相遇了（）A.1次 B.2次 C.3次 D.4次14.（2021河北石家莊一模）1687年牛頓在總結(jié)了前人研究成果的基礎(chǔ)上提出了萬有引力定 律，并通過月一地檢臉證明了地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力與行星對(duì)衛(wèi)星的引力具有相同的性質(zhì)。 當(dāng)時(shí)牛頓掌握的信息有：地球表面的重力加速度g，月球軌道半徑為地球半徑的60倍，月 球的公轉(zhuǎn)周期約為273天。卜.列關(guān)于月一地檢驗(yàn)的說法中正確的是（）A.牛頓計(jì)算出了地球?qū)υ虑虻娜f有引力的數(shù)值，從而完成了月一地檢驗(yàn)B.牛頓計(jì)算出了月球?qū)υ虑虮砻嫖矬w的萬有引力的數(shù)值，從而完成了月一地檢驗(yàn)C.牛頓計(jì)經(jīng)出球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的），從而完成了月一地檢 6驗(yàn)D.牛頓計(jì)算出了月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度約為地球表面用力加速度的?。?，從而完 3600成了月一地檢驗(yàn)1