2023年高考物理二轮复习（人教版） 第3部分 考前特训 热点4　万有引力与航天.docx

热点4　万有引力与航天
1.(2022·江苏省苏锡常镇四市调研)北斗指路，国之夙愿.2020年我国发射了北斗系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统实现全球覆盖．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动，虚线圆是P、Q卫星轨道的包围圆，其中P是地球同步卫星，则这三颗卫星(　　)
A．运行的周期TP＝TQ>TM
B．线速度大小vQ<vP<vM
C．受到的引力FM>FP＝FQ
D．具有的机械能EP＝EQ>EM
答案　A
解析　根据G＝m＝mr，可得v＝，T＝2π ，因为rP＝rQ>rM，则运行的周期TP＝TQ>TM，线速度大小vQ＝vP<vM，选项A正确，B错误；三个卫星的质量关系不确定，则不能确定受到的引力关系以及机械能大小关系，选项C、D错误．
2.(2022·山东卷·6)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星．如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直．卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈．已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为(　　)
A．－R B．
C．－R D．
答案　C
解析　地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律有＝mg，可得GM＝gR2，根据题意可知，卫星的运行周期为T′＝，根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有＝m′(R＋h)；联立以上式子解得h＝－R，故选C.
3．(2022·广东梅州市二模)2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射成功．六小时后神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，一起绕地球做匀速圆周运动．下面有关说法正确的是(　　)
A．在发射过程中，三位航天员一直处于失重状态
B．空间站组合体绕地球飞行的速度可达第一宇宙速度
C．若已知引力常量G和组合体的绕地周期T，可利用测出地球的平均密度
D．若已知组合体的绕地周期，可求出一天(24 h)内航天员看到日出的次数
答案　D
解析　在发射过程中，加速度向上，则三位航天员一直处于超重状态，选项A错误；第一宇宙速度是所有环绕卫星的最大运行速度，则空间站组合体绕地球飞行的速度小于第一宇宙速度，选项B错误；由G＝m(R＋x)，M＝πR3ρ，可得ρ＝，故不能利用测出地球的平均密度，选项C错误；若已知组合体的绕地周期T，根据－＝2π，可求得组合体每次看到日出间隔的时间，从而可求出一天(24 h)内航天员看到日出的次数，选项D正确．
4.(2022·黑龙江大庆市质检)根据天体运动规律，火星和地球每隔26个月将会分别位于太阳的两侧，三个天体近似连成线，这个现象称为火星合日.2021年9月中旬至10月下旬便是这样一个时期，当时中国天问一号火星环绕器和祝融号火星车与地球通信信号被太阳遮挡，无法通信而进入“日凌模式”．如图所示，假设太阳不动，地球轨道与火星轨道共面，根据题中所给数据及所掌握常识，计算从如图所示的火星合日开始到下一次地球与天问一号能通信这段时间内，地球与火星绕太阳转过的角度之比约为(　　)
A. B. C. D.
答案　C
解析　设火星和地球