2021年高考真题和模拟题分类汇编物理专题06万有引力定律与航天学生版

1、2021年高考真题和模拟题分类汇编物理专题06万有引力定律与航天选择题1.（2021浙江卷）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生 变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.022020.08 期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（）A.绕地运行速度约为2.0km/sB,绕地运行速度约为8. Okni/sC.在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒D.在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒2.（2021全国乙卷）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年 到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为

2、S2的运动轨迹是半长轴约为1000AU（太阳到 地球的距离为1AU）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了 2020 年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该人质量黑洞的引力，设太阳的质最为 M,可以推测出该黑洞质量约为（）A.4x104A/B.4x106M C.4x10sM D.4xlOloA/ 3.（2021全国甲卷）2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为L8xlO5s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约 为2.81（）5叽已知火星半径约为3.4x106g火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7

3、m/s 则“天问一号的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）A.6xl05mB.6xlOem C.6xl07m D.6xlO5m4.（2021湖南卷）2021年4月29 口，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。 根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。 核心舱绕地球口的轨道可视为阅轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的士。卜列说法16正确的是（）A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的（竺1倍B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/sC核心舱在轨道上飞行的周期小于24hD.后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变

4、小5.（2021河北卷）“祝融号”火星车登陆火星之前，“天间一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火 星飞行，其周期为2个火星口，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星口， 己知一个火星口的时长约为一个地球口，火星质量约为地球质量的01倍，则该飞船的轨道 半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（）人网eg噫唯6.（2021春浙江卷）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道裾、返回 器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环 月做圆周运动。已知引力常量G6.67xlO-N 心/kg?地球质量i=6.Oxo?，kg,月球质量 77?2=7.

5、3xiokg,月地距离L3.8x105km,月球半径门=1.7、103km。当轨道器与返回器的组合 体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（）A.16nvs B.l.lxio2m/s C.1.6xl03nVs D.1.4xl04m/s7.（2021广东卷）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，由卜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8.（2021四川泸州三模）12月17

6、 口凌晨1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用“半 弹道跳跃”方式返回地球，圆满完成了月球取样任务。如图虚线为大气层边界，返回器从a 点关闭发动机无动力滑入大气层，然后从。点跳出，再从e点跃入，实现多次减速，可 避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点，离地心的距离为八返回器在d点时的速度大小为V, 地球质量为引力常量为G。则返回器（ ）A.在d点处于完全失重状态C.在（1点时的加速度大小为D.从。点到c点的过程中，只有重力在做功8.在,/点时的速度大小9.（2021北京海淀一模）2020年12月17 口凌晨，嫦娥五号返回器在我国内蒙占中部四子王旗 着陆场成功着陆，这一事件标志着我国首次月球采

7、样任务取得圆满成功。此次任务中，为了 节省燃料、保证返回器的安全，也为之后的载人登月返回做准备，返回器采用了半弹道跳跃 返回方式，具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”，利用大气层减速。返回器第一次再 入过程中，除受到大气阻力外还会受到垂直速度方向的大气升力作用，使其能再次跳跃到距 地面高度120匕以上的大，（层，做一段跳跃飞行后，又再次进入距地面高度120k/以卜.的 大气层，使再入速度达到安全着陆的要求。这一返回过程如图10所示。若不考虑返回器飞 行中质量的变化，从以上给出的信息，可以判断卜列说法中正确的是A.若没有大气层的减速作用，返回器返回着陆点时的速度等于第一宇宙速度B.返回器在第

8、一次再入段，经过轨道最低点前已开始减速C.返回器在第一次再入段，经过轨道最低点时所受人气升力与万有引力大小相等D.返回器从第一次再入至着陆过程中与大气摩擦产生的热量等于其第一次再入时的动能10.（2021 河北唐山一模）假设在月球表面将物体以某速度竖直上抛，经过时间/物体落回地 面，上升的最大高度为人己知月球半径为R、万有引力常量为G,不计一切阻力。则月球 的密度为（）3九h6劫6h8乃hA.- B.- C.- D-4Rt2 GRt2G 兀 R3GRi211.（2021云南曲靖一模）“嫦娥四号”已成功降落J球背面，未来中国还将建立绕月轨道空间 站。如图所示，关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下.

9、沿地一月转移轨道向月球靠近，并将 与空间站在A处对接。已知空间站绕月轨道半径为八周期为几万有引力常量为G,月球 的半径为凡下列说法正确的是（）一宇宙飞帕、 /,:飞 （6* 空间站&“/A.宇宙飞船A处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速B.宇宙飞船在4处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速C.月球的第宇宙速度为1，=D.月球的第一宇宙速度为v = T12.（2021江苏常州一模）”遂占之初，谁传道之？上下未形，何由考之？ ”2020年7月23 口, 我国探测飞船天问一号飞向火星！伟大诗人屈原的“天问”梦想正成为现实。图中虚线为天问 一号的“地卬火，转移轨道，下列说法正确的是（ ）A.天间一号

10、发射速度为大卜7.9kin s小于11.2kni/sB.天间一号的在轨速度总大于地球绕太阳的公转速度C天问一号的在轨加速度总小于火星绕太阳的加速度D.天间号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年13.（2021河北石家庄一模）如图所示，人造卫星甲、乙分别绕地球做匀速圆周运动，卫星甲、 乙 轨道平面互相垂立，乙的轨道半径是甲轨道半径的倍，某时刻两卫星和地心在同 一直线上，且乙在甲的正上方（称为相遇）。在这以后，甲运动6周的时间内，它们相遇了（）A.1次 B.2次 C.3次 D.4次14.（2021河北石家庄一模）1687年牛顿在总结了前人研究成果的基础上提出了万有引力定 律，并通过月一地检脸证明了地球对地面物体的引力与行星对卫星的引力具有相同的性质。 当时牛顿掌握的信息有：地球表面的重力加速度g，月球轨道半径为地球半径的60倍，月 球的公转周期约为273天。卜.列关于月一地检验的说法中正确的是（）A.牛顿计算出了地球对月球的万有引力的数值，从而完成了月一地检验B.牛顿计算出了月球对月球表面物体的万有引力的数值，从而完成了月一地检验C.牛顿计经出球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的），从而完成了月一地检 6验D.牛顿计算出了月球绕地球做圆周运动的加速度约为地球表面用力加速度的小；，从而完 3600成了月一地检验1