2023年高考物理一模试题分项汇编（北京专用）：专题05+万有引力与航天

这是一份2023年高考物理一模试题分项汇编（北京专用）：专题05+万有引力与航天，文件包含专题05万有引力与航天解析版docx、专题05万有引力与航天原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
专题05   万有引力与航天一、单选题1.（2023·北京朝阳·统考一模）科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位置距地心的距离为r，地球半径为图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确的是（　　）A. 航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度B. 乙图中的小于地球同步卫星的轨道半径C. 航天员在位置时处于完全失重状态D. 在小于的范围内，航天员越接近的位置对梯仓的压力越大 2．（2023·北京东城·统考一模）2022年11月1日，重约23吨的梦天实验舱与重约60吨的天和核心舱组合体顺利对接，完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空间站距地面高度约为400，地球同步卫星距地面高度约为36000，二者的运动均视为匀速圆周运动，则（    ）A. 对接前空间站内的宇航员不受地球引力作用B. 对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等C. 对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9D. 对接后中国空间站的运行周期大于地球同步卫星的运行周期 3．（2023·北京丰台·统考一模）2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球的运动可看作匀速圆周运动，组合体距地面的高度约为400km，地球同步卫星距地面的高度约为。下列说法正确的是（　　）A. 组合体的线速度大于第一宇宙速度B. 组合体的周期大于地球同步卫星的周期C. 组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度D. 组合体的加速度小于地球同步卫星的加速度 4．（2023·北京海淀八模（二））A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示，不考虑A、B之间的万有引力，已知地球的半径为，万有引力常量为，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则以下说法正确的是（　　）A. 卫星A的发射速度可能大于第二宇宙速度B. 地球的第一宇宙速度为C. 地球的密度为D. 卫星A的加速度大小为 5．（2023·北京平谷·统考一模）发射地球同步卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（    ）A. 地球同步卫星可以定点在北京上空B. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率C. 卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中机械能逐渐增大D. 卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率 6．（2023·北京西城·统考一模）木星有多颗卫星，下表列出了其中两颗卫星的轨道半径和质量，两颗卫星绕木星的运动均可看作匀速圆周运动．由表中数据可知（    ）卫星轨道半径卫星质量木卫一木卫二A. 木星对木卫一的万有引力小于木星对木卫二的万有引力B. 木卫一绕木星运动的向心加速度大于木卫二绕木星运动的向心加速度C. 木卫一绕木星运动线速度小于木卫二绕木星运动的线速度D. 木卫一绕木星运动的周期大于木卫二绕木星运动的周期 7．（2023·北京延庆·统考一模）北京时间2022年11月17日16时50分，经过约5.5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务，出舱活动取得圆满成功．若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（    ）A. “问天实验舱”的质量为B. 漂浮在舱外的航天员加速度等于零C. “问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于D. 若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员 8．（2023·北京汇文中学·校考一模）2020年12月17日“嫦娥五号”首次地外天体采样返回任务圆满完成。在采样返回过程中，“嫦娥五号”要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题，要进行多次变轨飞行。“嫦娥五号”绕月球飞行的三条轨道示意图如图所示，轨道1是贴近月球表面的圆形轨道，轨道2和轨道3是变轨后的椭圆轨道，并且都与轨道1相切于A点。A点是轨道2的近月点，B点是轨道2的远月点，“嫦娥五号”在轨道1上的运行速率约为1.7km/s。不计变轨中“嫦娥五号”的质量变化，不考虑其他天体的影响，下列说法中正确的是（　　）A. “嫦娥五号”在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道1经过A点时的加速度B. “嫦娥五号”在轨道2经过B点时的速率一定小于1.7 km/sC. “嫦娥五号”在轨道3上运行的最大速率小于其在轨道2上运行的最大速率D. “嫦娥五号”在轨道3所具有的机械能小于其在轨道2所具有的机械能 9．（2023·北京汇文中学·校考一模）地球半径约为6400km，地球表面的大气随海拔高度增加而变薄，大气压强也随之减小到零，海拔100km的高度被定义为卡门线，为大气层与太空的分界线。有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。已知在卡门线附近，一个正对太阳光、面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到光的压力约为9N；力虽小，但假设以同样材料做成面积为1.0×104m2的 “帆”安装在飞船上，若只在光压作用下，从卡门线附近出发，一个月后飞船的速度可达到2倍声速。设想实际中有一艘安装了“帆”（面积为1.0×104m2）的飞船，在卡门线上正对太阳光，下列说法正确的是（　　）A. 飞船无需其他动力，即可不断远离太阳B. 一年后，飞船的速度将达到24倍声速C. 与太阳中心的距离为日地间距离2倍时，“帆”上的压力约为2.25×10-2ND. 与太阳中心的距离为日地间距离2倍时，飞船的加速度为出发时的 10．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，卫星沿圆形轨道I环绕地球运动。当其运动到M点时采取了一次减速制动措施，进入椭圆轨道II或III。轨道I、II和III均与地球赤道面共面。变更轨道后（　　）A. 卫星沿轨道III运动B. 卫星经过M点时速度小于7.9km/sC. 卫星经过M点时的加速度变大D. 卫星环绕地球运动的周期变大 11．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（　　）A. 飞船B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道B. 在B点变轨后，飞船的机械能减小C. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的小D. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小 12．（2023·北京四中·校考一模）科学家通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外有一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若该行星绕恒星做圆运动的轨道半径可测量、万有引力常量G已知。根据以上数据可以估算的物理量有（　　）A. 行星的质量 B. 行星的密度 C. 恒星的质量 D. 恒星的密度