2025届高中物理（人教版）一轮复习单元素养评价五：万有引力与航天（含解析）.docxVIP

单元素养评价(五)万有引力与航天

一、单项选择题(本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()

A．距地面的高度变大B．向心加速度变大

C．线速度变大D．角速度变大

2．如图所示，由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”，拟采用三颗相同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形阵列，卫星将对一个周期仅有5.4min的超紧凑双白矮星系统产生的引力波进行探测．假设地球处于三角形中心，若地球近地卫星的运行周期为T0，则三颗相同卫星的运行周期最接近()

A．40T0B．50T0C．60T0D．70T0

3.

如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则()

A．金星表面的重力加速度是火星的eq\f(k,n)倍

B．金星的“第一宇宙速度”是火星的eq\r(\f(k,n))倍

C．金星绕太阳运动的加速度比火星小

D．金星绕太阳运动的周期比火星大

4．[2024·四川成都统考二模]中国空间站天和核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知其轨道距地面的高度为h，运行周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，由此可得到地球的平均密度为()

A．eq\f(3π,GT2)B．eq\f(4π,GT2)C．eq\f(3π（R＋h）3,GT2R3)D．eq\f(3π2（R－h）3,GT2R3)

5．[2024·北京押题卷]中国计划在2030年前后实现航天员登月．如果航天员登月后做了一个小实验，用轻绳拉着小球在竖直面内转动，绳长为L，小球运动到最高点的速度为v0时，小球恰能做完整的圆周运动．已知月球半径为R.则月球的第一宇宙速度大小为()

A．v0B．eq\r(\f(R,L))v0C．eq\r(\f(L,R))v0D．eq\r(\f(2R,L))v0

二、多项选择题(本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)

6.

2023年8月3日，我国使用长征四号丙运载火箭，成功将风云三号06星发射升空，卫星顺利进入高度为830km的预定轨道，近似做匀速圆周运动．下列说法正确的是()

A．卫星在轨运行时，处于失重状态

B．卫星在轨运行时，加速度不变

C．点火发射的瞬间，火箭的加速度为0

D.火箭加速上升过程，卫星处于超重状态

7．[2024·福建宁德福安市第一中学校考一模]2021年2月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备．如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是()

A．图中两阴影部分的面积不相等

B．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大

C．从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变大

D．探测器在P点的加速度大于在N点的加速度

8．2023年2月24日是俄乌冲突爆发一周年，俄乌冲突是俄罗斯与乌克兰及其背后的西方双方阵营在多个领域开展的综合博弈，其中，低轨道卫星更是体现出重要的军事应用价值．如图所示，卫星A是一颗低轨道卫星，卫星B是地球同步卫星，若它们均可视为绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，下列说法正确的是()

A．卫星A的运行周期可能为36h

B．卫星B在6h内转过的圆心角是90°

C．卫星B在运行一周时间内经过上饶市的正上方一次

D．卫星B的向心加速度大于卫星P随地球自转的向心加速度

三、非选择题(本题共2小题，按要求答题)

9.

月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道．如图所示，探测器在椭圆轨道Ⅰ上运动，运行周期为2eq\r(2)T.在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道Ⅱ上运动，运行周期为T.已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：

(1)月球的质量M；

(2)椭圆轨道Ⅰ上远月点Q距月球表面的高度h.

10．[2024·全国模拟预测]如图所示，假定地球为密度均匀分布的球体，忽略地球的自转，已知地球的半径为R.理论和实验证明：质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零．求：

(1)地面上方高h的山顶A处和地面处重力加速度大小之比gA∶g0；

(2)地面下方深h的矿井底B处和地面处重力加速度大小之比gB∶g0；

(3)根据上述两问的结论，定性做出重力加速度g随离地心的距离r而变化的函数曲线(图