人教万有引力与航天 训练题——2023届高考物理一轮复习（word版含答案）.docx

万有引力与航天 训练题
一、选择题（本题共15个小题，每题5分，共75分）
1、2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是( )
A.核心舱的质量和绕地半径 B.核心舱的质量和绕地周期
C.核心舱的绕地角速度和绕地周期 D.核心舱的绕地线速度和绕地半径
2、2021年6月17日，神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，随后与天和核心舱（空间站）进行对接，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示，若空间站在距地球表面高约430 km的轨道上做匀速圆周运动，已知引力常量为，地球半径约为6400 km，则下列说法正确的是( )
A.空间站的运行速度大于7.9 km/s
B.空间站里所有物体的加速度均为零
C.位于低轨道的飞船需减速才能与高轨道的空间站实现对接
D.若已知空间站的运行周期，则可以估算出地球的平均密度
3、如图甲所示，太阳系中有一颗“躺着”自转的蓝色“冷行星”——天王星，其周围存在着环状物质。为了测定环状物质是天王星的组成部分，还是环绕该行星的卫星群，假设“中国天眼”对其做了精确的观测，发现环状物质线速度的二次方与其到行星中心的距离的倒数关系如图乙所示。已知天王星的半径为，引力常量为G，以下说法正确的是( )
A.环状物质是天王星的组成部分 B.天王星的自转周期为
C.关系图像的斜率等于天王星的质量 D.天王星表面的重力加速度为
4、假设在某星球上，一宇航员从距地面不太高的H处以水平速度抛出一小球，小球落地时在水平方向上发生的位移为
s。已知该星球的半径为R，且可看成球体，引力常量为G。忽略小球在运动过程中受到的阻力及星球自转的影响。下列说法中正确的是( )
A.该星球的第一宇宙速度为
B.该星球的质量为
C.该星球的平均密度为
D.距该星球表面足够高的h处的重力加速度为
5、2020年1月，天文学界公布了一系列最新的天文学进展。其中的一项是发现了一颗距离地球约100光年的恒星TOI-700，它位于剑鱼座，质量大约是太阳的40%。TOI-700d是环绕该恒星做匀速圆周运动的一颗行星，且位于恒星宜居带内，其公转周期为37天。若已知日地距离、地球公转周期和引力常量，结合上述信息，则( )
A.能估算出恒星TOI-700的平均密度 B.能估算出行星TOI-700d的质量
C.能估算出行星TOI-700d的运行速度 D.能估算出行星TOI-700d的第一宇宙速度
6、甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有( )
A.由可知，甲的速度是乙的倍 B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍
C.由可知，甲的向心力是乙的 D.由可知，甲的周期是乙的倍
7、2021年6月17日，神舟十二号飞船载着三名宇航员与轨道离地高度约为430 km的天和核心舱完成对接。天和核心舱绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A.天和核心舱的运行速度大小大于7.9 km/s B.天和核心舱的运行周期小于24 h
C.天和核心舱的加速度大小大于 D.天和核心舱受到的合力恒定
8、有四颗人造地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b在地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有( )
A.a的向心加速度等于重力加速度g B.b在相同时间内转过的弧长最长
C.c在4 h内转过的圆心角是 D.d的运动周期有可能是20 h
9、小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面停留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器的快速启动时间忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间为( )
A. B. C. D.
10、2021年2月，天问一号探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于5月着陆火星表面，开展巡视探测等工作。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的切点，还分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。关于探测器，下列说法正确的是( )
A.由轨道I进入轨道Ⅱ需