江蘇專用2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專題五萬(wàn)有引力與航天含解析

PAGE20-專題五萬(wàn)有引力與航天備考篇【考情探究】課標(biāo)解讀考情分析備考指導(dǎo)考點(diǎn)內(nèi)容開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力定律1.了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)覺(jué)過(guò)程。2.知道萬(wàn)有引力定律。3.相識(shí)發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力定律的重要意義。由近幾年的考情分析可見(jiàn),本專題主要考查基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)和基本實(shí)力,以中心天體模型為背景,探討中心天體的質(zhì)量、密度,或分析計(jì)算環(huán)繞天體的各種物理量,主要是選擇題的形式考查,難度中等。主要考查考生的科學(xué)推理素養(yǎng)。對(duì)本專題的復(fù)習(xí),要知道開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,嫻熟駕馭萬(wàn)有引力的基本應(yīng)用,對(duì)于衛(wèi)星變軌等較難問(wèn)題,知道分析的關(guān)鍵即可。對(duì)航空航天的新進(jìn)展應(yīng)多加關(guān)注,可能會(huì)成為命題的背景。人造衛(wèi)星、宇宙航行1.會(huì)計(jì)算人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度。2.知道其次宇宙速度和第三宇宙速度。【真題探秘】基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點(diǎn)一開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力定律1.(2024江蘇徐州期中,3)牛頓在思索萬(wàn)有引力定律時(shí)就曾想,把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大,落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)。假如速度足夠大,物體就不再落回地面,它將繞地球運(yùn)動(dòng),成為人造地球衛(wèi)星。牛頓設(shè)想的一顆衛(wèi)星,它沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.地球的球心與橢圓的中心重合B.衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率C.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度D.衛(wèi)星與橢圓中心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積1.答案C2.開(kāi)普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)覺(jué)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律,后人稱之為開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。下列說(shuō)法正確的是()A.全部行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓,太陽(yáng)處于圓心上B.對(duì)同一顆行星來(lái)說(shuō),離太陽(yáng)越近,運(yùn)行速率就越大C.在牛頓發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力定律后,開(kāi)普勒才發(fā)覺(jué)了行星的運(yùn)行規(guī)律D.同步衛(wèi)星的線速度比近地衛(wèi)星大2.答案B考點(diǎn)二人造衛(wèi)星、宇宙航行3.(2024江蘇常州田家炳高級(jí)中學(xué)調(diào)研,2)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。對(duì)于其中的5顆同步衛(wèi)星,下列說(shuō)法中正確的是()A.肯定位于空間同一位置上B.肯定位于空間同一軌道上C.地球?qū)λ鼈兊囊隙ㄏ嗤珼.可以定位在北京上空3.答案B4.(2024江蘇無(wú)錫期中,6)(多選)2024年12月22日,我國(guó)勝利放射了國(guó)內(nèi)首顆全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱“碳衛(wèi)星”)。如圖所示,設(shè)“碳衛(wèi)星”在半徑為R的圓周軌道上運(yùn)行,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,通過(guò)的弧長(zhǎng)為s。已知引力常量為G。下列說(shuō)法正確的有()A.“碳衛(wèi)星”內(nèi)的物體處于平衡狀態(tài)B.“碳衛(wèi)星”的運(yùn)行速度大于7.9km/sC.“碳衛(wèi)星”的放射速度大于7.9km/sD.可算出地球質(zhì)量為s4.答案CD綜合篇【綜合集訓(xùn)】拓展一重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系1.(2024北京理綜,17,6分)若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋(píng)果落地的力”遵循同樣的規(guī)律,在已知月地距離約為地球半徑60倍的狀況下,須要驗(yàn)證()A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋(píng)果的力的1/602B.月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋(píng)果落向地面加速度的1/602C.自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D.蘋(píng)果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/601.答案B2.(2024江蘇南通月考,4)一物體質(zhì)量為m,在北京地區(qū)它的重力為mg。假設(shè)地球自轉(zhuǎn)略加快,該物體在北京地區(qū)的重力為mg'。則下列說(shuō)法正確的是()A.mg'>mgB.mg'<mgC.mg'和mg的方向都指向地心D.mg'和mg的方向都指向北京所在緯線圈的圓心2.答案B拓展二衛(wèi)星的軌道參量隨軌道半徑改變的規(guī)律3.(2024江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市一模聯(lián)考,7)(多選)某試驗(yàn)衛(wèi)星在地球赤道平面內(nèi)的圓形軌道上運(yùn)行,每5天對(duì)某城市訪問(wèn)一次,下列關(guān)于該衛(wèi)星的描述中正確的有()A.角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)角速度B.線速度可能大于第一宇宙速度C.高度肯定小于同步衛(wèi)星的高度D.向心加速度肯定小于地面的重力加速度3.答案AD4.(2024江蘇蘇州調(diào)研,4)“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星,被稱為“太空110”,它可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源,延長(zhǎng)衛(wèi)星的運(yùn)用壽命。假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半徑為同步衛(wèi)星軌道半徑的15,其運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一樣A.“軌道康復(fù)者”的加速度是同步衛(wèi)星加速度的5倍B.“軌道康復(fù)者”的線速度是同步衛(wèi)星線速度的5倍C.站在地球赤道上的人視察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動(dòng)D.“軌道康復(fù)者”可在高軌道上加速,以對(duì)接并挽救低軌道上的衛(wèi)星4.答案B拓展三衛(wèi)星的放射與變軌5.(2024江蘇百校聯(lián)考,1)2024年9月,我國(guó)限制“天舟一號(hào)”飛船離軌,使它進(jìn)入大氣層燒毀,殘骸墜入南太平洋一處號(hào)稱“航天器墳場(chǎng)”的遠(yuǎn)離大陸的深海區(qū)。在受控墜落前,“天舟一號(hào)”在距地面約380km的圓軌道上飛行,則下列說(shuō)法中正確的是()A.在軌運(yùn)行時(shí),“天舟一號(hào)”的線速度大于第一宇宙速度B.在軌運(yùn)行時(shí),“天舟一號(hào)”的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度C.受控墜落時(shí),應(yīng)通過(guò)“反推”實(shí)現(xiàn)制動(dòng)離軌D.“天舟一號(hào)”離軌后,在進(jìn)入大氣層前,運(yùn)行速度不斷減小5.答案C6.(2025屆江蘇鹽城月考,8)(多選)據(jù)報(bào)道:我國(guó)在規(guī)劃深空探測(cè)工程,將在2024年7月放射火星探測(cè)器。如圖為某著陸器經(jīng)過(guò)多次變軌后登陸火星的軌跡圖,著陸器先在橢圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng),然后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng),最終在橢圓軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng),P點(diǎn)是軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交點(diǎn),軌道上的P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同始終線上,P、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道Ⅲ的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn),且PQ=2QS=2L,著陸器在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度為v1,在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度為v2,在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度為v3,下列說(shuō)法正確的是()A.著陸器在P點(diǎn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ須要點(diǎn)火加速B.著陸器在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間與它在軌道Ⅲ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間之比是3C.著陸器在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度可表示為2D.著陸器在軌道Ⅱ上的機(jī)械能比在軌道Ⅲ上的機(jī)械能少(不計(jì)著陸器質(zhì)量改變)6.答案BC應(yīng)用篇應(yīng)用一應(yīng)用萬(wàn)有引力定律求中心天體的質(zhì)量、密度【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2024江蘇常州期末)(多選)已知地球和火星的半徑分別為r1、r2,繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道可視為圓,軌道半徑分別為r1'、r2',公轉(zhuǎn)線速度分別為v1'、v2',地球和火星表面重力加速度分別為g1、g2,平均密度分別為ρ1、ρ2,地球的第一宇宙速度為v1,飛船貼近火星表面運(yùn)行時(shí)的線速度為v2,則下列關(guān)系式正確的是()A.v1'v2'=C.ρ1r12v22=ρ2r2答案AC2.(2025屆江蘇徐州一中月考,5)習(xí)主席在新年賀詞中提到,科技創(chuàng)新、重大工程建設(shè)捷報(bào)頻傳,“慧眼”衛(wèi)星遨游太空。“慧眼”于2024年6月15日在酒泉衛(wèi)星放射中心勝利放射,在10月16日的觀測(cè)中,確定了γ射線的流量上限。已知“慧眼”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為r,運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),地球半徑為R(r>R),引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是()A.“慧眼”衛(wèi)星的向心加速度大小為4B.地球的質(zhì)量為4C.地球表面的重力加速度大小為4D.“慧眼”衛(wèi)星的線速度大于7.9km/s答案A應(yīng)用二對(duì)多星系統(tǒng)的分析探究【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2024課標(biāo)Ⅰ,20,6分)(多選)2024年,人類第一次干脆探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。依據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程,在兩顆中子星合并前約100s時(shí),它們相距約400km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈。將兩顆中子星都看做是質(zhì)量勻稱分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、引力常量并利用牛頓力學(xué)學(xué)問(wèn),可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星()A.質(zhì)量之積 B.質(zhì)量之和 C.速率之和 D.各自的自轉(zhuǎn)角速度答案BC2.(2025屆江蘇淮安高級(jí)中學(xué)月考,8)(多選)宇宙間存在離其他星體遙遠(yuǎn)的系統(tǒng),其中有一種系統(tǒng)如圖所示,四顆質(zhì)量均為m的星體位于正方形的頂點(diǎn),正方形的邊長(zhǎng)為a,忽視其他星體對(duì)它們的引力作用,每顆星體都在同一平面內(nèi)繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),引力常量為G,則()A.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為(1+B.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為GmC.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2π2D.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量m有關(guān)答案AD創(chuàng)新篇【創(chuàng)新集訓(xùn)】1.有人設(shè)想:可以在飛船從運(yùn)行軌道返回地球時(shí),借飛船須要減速的機(jī)會(huì),放射一個(gè)小型太空探測(cè)器,從而達(dá)到節(jié)能的目的。如圖所示,飛船在圓軌道Ⅰ上繞地球飛行,其軌道半徑為地球半徑的k倍(k>1)。當(dāng)飛船通過(guò)軌道Ⅰ上的A點(diǎn)時(shí),飛船上的放射裝置短暫工作,將探測(cè)器沿飛船原運(yùn)動(dòng)方向射出,并使探測(cè)器恰能完全脫離地球的引力范圍,即到達(dá)距地球無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的速度恰好為零,而飛船在放射探測(cè)器后沿橢圓軌道Ⅱ向前運(yùn)動(dòng),其近地點(diǎn)B到地心的距離近似為地球半徑R。以上過(guò)程中飛船和探測(cè)器的質(zhì)量均可視為不變。已知地球表面的重力加速度為g。(1)求飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的速度大小;(2)若規(guī)定兩質(zhì)點(diǎn)相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)的引力勢(shì)能Ep=-Gm①求探測(cè)器剛離開(kāi)飛船時(shí)的速度大小;②已知飛船沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)A點(diǎn)與B點(diǎn)時(shí)的速度大小與這兩點(diǎn)到地心的距離成反比。依據(jù)計(jì)算結(jié)果說(shuō)明為實(shí)現(xiàn)上述飛船和探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,飛船與探測(cè)器的質(zhì)量之比應(yīng)滿意什么條件。答案(1)gRk(2)①22.如圖,圓軌道Ⅲ為地球同步衛(wèi)星軌道,放射同步衛(wèi)星的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為以下模型:先讓飛船進(jìn)入一個(gè)近地圓軌道Ⅰ(離地高度可忽視不計(jì)),經(jīng)過(guò)軌道上P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火加速,進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ,該橢圓軌道Ⅱ的近地點(diǎn)為圓軌道Ⅰ上的P點(diǎn),遠(yuǎn)地點(diǎn)為圓軌道Ⅲ上的Q點(diǎn),到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)再次點(diǎn)火加速,進(jìn)入軌道Ⅲ。已知引力常量為G,地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,飛船質(zhì)量為m,同步衛(wèi)星軌道距地面高度為h。當(dāng)飛船距離地心的距離為r時(shí),地球與飛船組成的系統(tǒng)的引力勢(shì)能為Ep=-GMmr(取無(wú)窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零),忽視地球自轉(zhuǎn)和噴氣后飛船質(zhì)量的改變(1)在近地軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí),飛船的動(dòng)能是多少?(2)若飛船在轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有引力做功,引力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。已知飛船在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí),經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率為v1,則經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率v2多大?(3)若在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí),飛船上的放射裝置短暫工作,將小探測(cè)器射出,并使它能脫離地球引力范圍(即探測(cè)器可以到達(dá)離地心無(wú)窮遠(yuǎn)處),則探測(cè)器離開(kāi)飛船時(shí)的速度v3(相對(duì)于地心)至少是多少?(探測(cè)器離開(kāi)地球的過(guò)程中只有引力做功,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為引力勢(shì)能)2.答案(1)GMm2R(2)v【五年高考】A組基礎(chǔ)題組1.(2024江蘇單科,4,3分)1970年勝利放射的“東方紅一號(hào)”是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星,該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)。如圖所示,設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2,近地點(diǎn)到地心的距離為r,地球質(zhì)量為M,引力常量為G。則()A.v1>v2,v1=GMr B.v1>v2,v1>C.v1<v2,v1=GMr D.v1<v2,v1>1.答案B2.(2024江蘇單科,1,3分)我國(guó)高分系列衛(wèi)星的高辨別對(duì)地視察實(shí)力不斷提高。今年5月9日放射的“高分五號(hào)”軌道高度約為705km,之前已運(yùn)行的“高分四號(hào)”軌道高度約為36000km,它們都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。與“高分四號(hào)”相比,下列物理量中“高分五號(hào)”較小的是()A.周期 B.角速度 C.線速度 D.向心加速度答案A3.(2024江蘇單科,6,4分)(多選)“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于2024年4月20日在文昌航天放射中心勝利放射升空。與“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)室對(duì)接前,“天舟一號(hào)”在距地面約380km的圓軌道上飛行,則其()A.角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B.線速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期D.向心加速度小于地面的重力加速度3.答案BCD4.(2024課標(biāo)Ⅲ,15,6分)為了探測(cè)引力波,“天琴安排”預(yù)料放射地球衛(wèi)星P,其軌道半徑約為地球半徑的16倍;另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為()A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶14.答案C5.(2024課標(biāo)Ⅲ,14,6分)2024年4月,我國(guó)勝利放射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間試驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接,對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道(可視為圓軌道)運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比,組合體運(yùn)行的()A.周期變大 B.速率變大C.動(dòng)能變大 D.向心加速度變大5.答案C6.(2024江蘇單科,7,4分)(多選)如圖所示,兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積。下列關(guān)系式正確的有()A.TA>TB B.EkA>EkB C.SA=SB D.RA36.答案AD7.(2024江蘇單科,3,3分)過(guò)去幾千年來(lái),人類對(duì)行星的相識(shí)與探討僅限于太陽(yáng)系內(nèi),行星“51pegb”的發(fā)覺(jué)拉開(kāi)了探討太陽(yáng)系外行星的序幕。“51pegb”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期約為4天,軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)半徑的120A.110 B.1 C.57.答案BB組綜合題組1.(2024課標(biāo)Ⅲ,15,6分)金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火,它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑R金<R地<R火,由此可以判定()A.a金>a地>a火 B.a火>a地>a金C.v地>v火>v金 D.v火>v地>v金1.答案A2.(2024課標(biāo)Ⅱ,14,6分)2024年1月,我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器勝利在月球背面軟著陸。在探測(cè)器“奔向”月球的過(guò)程中,用h表示探測(cè)器與地球表面的距離,F表示它所受的地球引力,能夠描述F隨h改變關(guān)系的圖像是()2.答案D3.(2024天津理綜,1,6分)2024年12月8日,肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女探月飛天幻想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器勝利放射,“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡察探測(cè),領(lǐng)先在月背刻上了中國(guó)蹤跡”。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,探測(cè)器的質(zhì)量為m,引力常量為G,嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),探測(cè)器的()A.周期為4π2C.角速度為Gmr33.答案A4.(2024北京理綜,18,6分)2024年5月17日,我國(guó)勝利放射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)。該衛(wèi)星()A.入軌后可以位于北京正上方B.入軌后的速度大于第一宇宙速度C.放射速度大于其次宇宙速度D.若放射到近地圓軌道所需能量較少4.答案D5.(2024天津理綜,6,6分)(多選)2024年2月2日,我國(guó)勝利將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”放射升空,標(biāo)記我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過(guò)觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期,并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng),且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,依據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的()A.密度 B.向心力的大小C.離地高度 D.線速度的大小答案CD6.(2024天津理綜,4,6分)將來(lái)的星際航行中,宇航員長(zhǎng)期處于零重力狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適,有人設(shè)想在將來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”,如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上,可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的,下列說(shuō)法正確的是()A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小6.答案B7.(2024山東理綜,15,6分)如圖,拉格朗日點(diǎn)L1位于地球和月球連線上,處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下,可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)。據(jù)此,科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)L1建立空間站,使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。以a1、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下推斷正確的是()A.a2>a3>a1B.a2>a1>a3C.a3>a1>a2D.a3>a2>a17.答案DC組老師專用題組1.(2013江蘇單科,1,3分)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行,依據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知()A.太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方D.相同時(shí)間內(nèi),火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積答案C2.(2012江蘇單科,8,4分)(多選)2011年8月,“嫦娥二號(hào)”勝利進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道,我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家。如圖所示,該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上,一飛行器處于該點(diǎn),在幾乎不消耗燃料的狀況下與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),則此飛行器的()A.線速度大于地球的線速度B.向心加速度大于地球的向心加速度C.向心力僅由太陽(yáng)的引力供應(yīng)D.向心力僅由地球的引力供應(yīng)答案AB3.(2024江蘇單科,2,3分)已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面旁邊繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為()A.3.5km/s B.5.0km/sC.17.7km/s D.35.2km/s答案A4.(2024天津理綜,3,6分)我國(guó)即將放射“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)室,之后放射“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接。假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間試驗(yàn)室的對(duì)接,下列措施可行的是()A.使飛船與空間試驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行,然后飛船加速追上空間試驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接B.使飛船與空間試驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行,然后空間試驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接C.飛船先在比空間試驗(yàn)室半徑小的軌道上加速,加速后飛船漸漸靠近空間試驗(yàn)室,兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接D.飛船先在比空間試驗(yàn)室半徑小的軌道上減速,減速后飛船漸漸靠近空間試驗(yàn)室,兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接答案C5.(2024課標(biāo)Ⅰ,17,6分)利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星,可使地球赤道上隨意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊。目前,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍。假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小,若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的,則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A.1h B.4h C.8h D.16h答案B6.(2013廣東理綜,14,4分)如圖,甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的運(yùn)行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的線速度比乙的大答案A7.(2024山東理綜,20,6分)2013年我國(guó)相繼完成“神十”與“天宮”對(duì)接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛(ài)好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面放射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接,然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月面的重力加速度為g月。以月面為零勢(shì)能面,“玉兔”在h高度的引力勢(shì)能可表示為Ep=GMmhR(R+h),其中G為引力常量,M為月球質(zhì)量。若忽視A.mg月RR+hC.mg月答案D8.(2024天津理綜,8,6分)(多選)P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星,距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)四周空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方,兩條曲線分別表示P1、P2四周的a與r2的反比關(guān)系,它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同。則()A.P1的平均密度比P2的大B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小C.s1的向心加速度比s2的大D.s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大答案AC9.(2024四川理綜,5,6分)登上火星是人類的幻想,“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露:中國(guó)安排于2024年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),忽視行星自轉(zhuǎn)影響。依據(jù)下表,火星和地球相比()行星半徑/m質(zhì)量/kg軌道半徑/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A.火星的公轉(zhuǎn)周期較小B.火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較小C.火星表面的重力加速度較大D.火星的第一宇宙速度較大答案B10.(2024浙江理綜,16,6分)長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星(Charon)”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星,它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r1=19600km,公轉(zhuǎn)周期T1=6.39天。2006年3月,天文學(xué)家新發(fā)覺(jué)兩顆冥王星的小衛(wèi)星,其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r2=48000km,則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于()A.15天 B.25天C.35天 D.45天答案B11.(2024廣東理綜,20,6分)(多選)在星球表面放射探測(cè)器,當(dāng)放射速度為v時(shí),探測(cè)器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)放射速度達(dá)到2v時(shí),可擺脫星球引力束縛脫離該星球。已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10∶1,半徑比約為2∶1,下列說(shuō)法正確的有()A.探測(cè)器的質(zhì)量越大,脫離星球所須要的放射速度越大B.探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C.探測(cè)器分別脫離兩星球所須要的放射速度相等D.探測(cè)器脫離星球的過(guò)程中,勢(shì)能漸漸增大答案BD【三年模擬】時(shí)間:35分鐘分值60分一、單項(xiàng)選擇題(每小題3分,共15分)1.(2024江蘇淮安調(diào)研,5)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器由軌道器、返回器和著陸器等多個(gè)部分組成。探測(cè)器預(yù)料放射后,自動(dòng)完成月面樣品采集,并從月球起飛,返回地球,帶回約2kg月球樣品。某同學(xué)從網(wǎng)上得到地球和月球的半徑之比為4∶1,地球表面和月球表面的重力加速度之比為6∶1,則可推斷地球和月球的密度之比為()A.2∶3 B.3∶2C.4∶1 D.6∶1答案B2.(2025屆江蘇阜寧中學(xué)月考,4)2024年2月11日,美國(guó)科學(xué)家宣布探測(cè)到引力波,證明了愛(ài)因斯坦100年前的預(yù)料,補(bǔ)上了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中最終一塊“拼圖”。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來(lái)源之一,假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成,這兩顆星體繞它們連線的某一點(diǎn)在萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得a星的周期為T(mén),a、b兩顆星的距離為l,a、b兩顆星的軌道半徑之差為Δr(a星的軌道半徑大于b星),則()A.b星的周期為l-B.a、b兩顆星的質(zhì)量之比為lC.a、b兩顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為lD.a星的線速度大小為π答案D3.(2025屆江蘇高考模擬)據(jù)中新網(wǎng)報(bào)道,中國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“北斗三號(hào)”第17顆衛(wèi)星已于西昌衛(wèi)星放射中心勝利放射。該衛(wèi)星是北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的首顆地球同步軌道衛(wèi)星,也是北斗三號(hào)系統(tǒng)中功能最強(qiáng)、承載最大、壽命最長(zhǎng)的衛(wèi)星。關(guān)于該衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是()A.它的放射速度肯定大于11.2km/sB.它運(yùn)行的線速度肯定不小于7.9km/sC.它在由過(guò)渡軌道進(jìn)入運(yùn)行軌道時(shí)必需減速D.由于淡薄大氣的影響,如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時(shí)間后,該衛(wèi)星的動(dòng)能可能會(huì)增加3.答案D4.(2024江蘇泰州、宜興月考,3)我國(guó)放射神舟號(hào)飛船時(shí),先將飛船發(fā)送到一個(gè)橢圓軌道上,其近地點(diǎn)M距地面200km,遠(yuǎn)地點(diǎn)N距地面340km。進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí),通過(guò)M、N點(diǎn)時(shí)的速率分別是v1、v2。當(dāng)某次飛船通過(guò)N點(diǎn)時(shí),地面指揮部發(fā)出指令,點(diǎn)燃飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī),使飛船在短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面340km的圓形軌道,起先繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這時(shí)飛船的速率為v3。比較飛船在M、N、P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)(不包括點(diǎn)火加速階段)的速率大小和加速度大小,下列結(jié)論正確的是()A.v1>v3>v2,a1>a3>a2 B.v1>v2>v3,a1>a2=a3C.v1>v2=v3,a1>a2>a3 D.v1>v3>v2,a1>a2=a34.答案D5.(2025屆江蘇無(wú)錫月考,3)荷蘭“MarsOne”探討所推出了2024年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的安排。假如在火星上讓一個(gè)小球從肯定的高度自由下落,測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m,已知火星半徑約為地球半徑的一半,地球表面重力加速度為10m/s2,則()A.小球在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sB.小球在第2s內(nèi)的位移是8mC.火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1D.火星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的15.答案C二、多項(xiàng)選擇題(每小題4分,共12分)6.(2025屆江蘇揚(yáng)州中學(xué)期中,6)2024年4月10