2025届高考物理：万有引力与宇宙航行限时训练（含解析）.docxVIP

2025届高考物理：万有引力与宇宙航行限时训练

一、单选题（本大题共5小题）

1．地球同步卫星是在赤道上空相对地面静止的一种卫星，其公转周期与地球的自转周期相同。设地球同步卫星的轨道半径为r，运行速率为，向心加速度为；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为；地球的第一宇宙速度为，地球的半径为R，地球可视为质量均匀分布的规则球体。则下列表达式中正确的是（????）

A． B． C． D．

2．2024年5月8日，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，环月轨道示意图如图所示，其中P为近月点，到月球球心的距离为（近似等于月球半径），Q为远月点，到月球球心的距离为。则嫦娥六号探测器在该环月轨道飞行时，下列说法正确的是（）

A．嫦娥六号在P点的飞行速度一定小于月球的第一宇宙速度

B．嫦娥六号在P点的机械能大于在Q点的机械能

C．嫦娥六号在P点的加速度大于在Q点的加速度

D．嫦娥六号在P点和Q点的速度大小之比为

3．SpinLaunch的发射系统称为“亚轨道加速器”，其开发的系统不依赖于火箭燃料，而是利用电力、动能和离心机。整个离心机由一个1000吨的钢制真空室组成，直径长达100米，离心机中间有一条长达几十米的旋臂，旋臂的一端用来固定要发射的航天器。在发射前将空气从腔室中吸出，以创造一个低摩擦的环境。然后离心机的电机将航天器加速旋转长达一小时。当航天器时速达到要求后，发射机制便会断开航天器的绳索，使其从发射口射出（????）

A．航天器加速圆周运动过程中，相同时间内速度的变化量一定相同

B．航天器做加速圆周运动过程中，航天器的重力、旋臂对航天器拉力的合力等于航天器的向心力

C．航天器从发射口射出后，在空中飞行过程中，相同时间内速度的变化量一定相同

D．航天器离开发射口速度至少要达到7.9km/s

4．华为MAte60Pro成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，即使在没有地面网络信号的情况下，用户也可以从容拨打、接听卫星电话。该手机依托“天通一号”系列地球同步静止卫星与外界联系，目前我国已发射有“天通一号”01、02、03三颗卫星，若卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A．三颗卫星有可能经过天津市上空

B．三颗卫星的轨道半径一定都相等

C．三颗卫星的运行速度等于7.9km/s

D．若已知三颗卫星到地球表面高度及引力常量，即可求出地球质量

5．某课外物理研究小组探究这样一个课题：如图所示，假想沿地轴方向凿通一条贯穿地球两极的隧道PQ，隧道极窄，地球仍可看做一个球心为O、半径为R、质量分布均匀的球体。从隧道口P点由静止释放一小球，小球将会做什么样的运动？该小组查阅资料得知：一个质量分布均匀的薄球壳对位于球壳内任意位置质点的万有引力都等于0。下面是该小组同学通过计算讨论得出的结论，其中正确的是（）

A．小球先做匀加速运动，后做匀减速运动

B．小球以O点为平衡位置做简谐运动

C．小球在O点受到地球的万有引力最大

D．小球若从隧道中距O点处由静止释放，则小球第一次到达O点的时间会减小

二、多选题（本大题共3小题）

6．如图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。假设“嫦娥三号”运行经过P点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为100km的圆形轨道Ⅰ上运动，再次经过P点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为Q、高度为15km，远地点为P、高度为100km的椭圆轨道Ⅱ上运动，下列说法正确的是（）

A．“嫦娥三号”在距离月面高度为100km的圆轨道Ⅰ上运动时速度大小可能变化

B．“嫦娥三号”在距离月面高度为100km的圆轨道Ⅰ上运动的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期

C．“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一定大于经过P点时的加速度

D．“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率可能小于经过P点时的速率

7．2024年5月3日，我国“嫦娥六号”月球探测器成功发射，6月2日探测器登陆月球背面，开始人类首次月背采样。如图所示，若“嫦娥六号”被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ运行，当经过近月点M时启动点火装置，完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ运行。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（）

A．发射速度大于地球的第二宇宙速度

B．在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行至M点时加速度大小相等

C．在轨道Ⅰ经过M点的速率大于在轨道Ⅱ经过M点的速率

D．在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅱ的机械能

8．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，2023年11月3日观测到木星冲日现象。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：

行星名称

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

轨道半径R/AU

1.0

1