2024年高考物理命题猜想与仿真押题专题04万有引力与航天仿真押题含解析.docVIP

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万有引力与航天仿真押题

1．如图所示，地球围着太阳公转，而月球又围着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动．假如要通过观测求得地球的质量，须要测量下列哪些量()

A．地球绕太阳公转的半径和周期

B．月球绕地球转动的半径和周期

C．地球的半径和地球绕太阳公转的周期

D．地球的半径和月球绕地球转动的周期

答案：B

2.2018年1月31日天空上演了“月全食血月”＋“超级月亮”＋“蓝月”三景合一的天文奇观．“超级月亮”看起来比平常大14%、亮度提高了30%.这是因为月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点的原因．下列说法中正确的是()

A．此时月球的速度最小

B．此时月球的加速度最大

C．月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做负功

D．月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能减小

解析：月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点时的速度最大，选项A错误；由Geq\f(Mm,r2)＝ma知，在近地点时月球受到地球的万有引力最大，月球的加速度最大，选项B正确；月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做正功，选项C错误；月球沿椭圆轨道绕地球运动过程中，只有地球对月球的万有引力对月球做功，月球的机械能守恒，选项D错误．

答案：B

3．1798年，英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人．若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2.你能计算出()

A．地球的质量m地＝eq\f(gR2,G)

B．太阳的质量m太＝eq\f(4π2L\o\al(3,2),GT\o\al(2,2))

C．月球的质量m月＝eq\f(4π2L\o\al(3,1),GT\o\al(2,1))

D．可求月球、地球及太阳的密度

答案：AB

4．如图所示，由中山高校发起的空间引力波探测工程“天琴安排”于2015年启动，拟采纳三颗全同的卫星(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，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万千米的轨道上运行，对一个周期仅有5.4分钟的超紧凑双白矮星系统RXJ0806.3＋1527产生的引力波进行探测．若地球近地卫星的运行周期为T0，则三颗全同卫星的运行周期最接近()

A．6T0 B.30T0

C．60T0 D．140T0

解析：设地球的半径为R，对近地卫星有Geq\f(Mm,R2)＝mR(eq\f(2π,T0))2，对三颗全同卫星中的某颗卫星，有Geq\f(Mm,r2)＝mr(eq\f(2π,T))2，由题意知，该卫星的轨道半径r＝eq\f(27R,2cos30°)＝9eq\r(3)R，联立解得该卫星的周期T＝eq\r((9\r(3))3)T0≈60T0，选项C正确．

答案：C

5．“神舟十一号”飞船经验5次变轨后与“天宫二号”目标飞行器在距地面393km的近圆轨道上，胜利进行了空间交会对接，再次上演“太空之吻”．下列关于“天宫二号”、飞船和航天员的说法正确的是()

A．航天员在“天宫二号”内的“私人睡眠站”中睡觉时处于平衡状态

B．由于轨道上有极其淡薄的大气，若不加干预，“天宫二号”的动能会减小

C．为了实现对接，飞船和“天宫二号”应在同一轨道上运行，且两者的速度都应大于第一宇宙速度

D．飞船应先在比“天宫二号”半径小的轨道上加速渐渐靠近“天宫二号”，两者速度接近时实现对接

答案：D

6．随着地球资源的枯竭和空气污染(如雾霾)的加重，星球移民或许是最好的解决方案之一．美国NASA于2024年发觉一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外的行星，与地球的相像度为0.98，并且可能拥有大气层和流淌的水，这颗名叫Kepler452b的行星距离地球约1400光年，公转周期约37年，它的半径大约是地球的1.6倍，重力加速度与地球相近．已知地球表面第一宇宙速度为7.9km/s，则下列说法正确的是()

A．飞船在Kepler452b表面旁边运行时的速度小于7.9km/s

B．该行星的质量约为地球质量的1.6倍

C．该行星的平均密度约是地球平均密度的eq\f(8,5)

D．在地球上放射航天器到达该星球，航天器的放射速度至少要达到第三宇宙速度

解析：设Kepler425b行星的半径为R，飞船的质量为m，第一宇宙速度为v，由万有引力定律得，mg＝meq\f(v2,R)，解得v＝eq\r(gR)，则eq\f(vK,v地)＝eq\r(\f(RK,R地))＝eq\r(1.6)1，故vK7.9