2022年高考物理壓軸題預(yù)測(cè)之天體運(yùn)動(dòng)壓軸題

更新時(shí)間：2022-03-21 瀏覽次數(shù)：208 類(lèi)型：三輪沖刺

一、單選題

1. (2021高三上·山東月考) 地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，哈雷彗星的軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓，預(yù)測(cè)哈雷彗星下次飛近地球?qū)⒃?061年左右。若哈雷彗星近日點(diǎn)與太陽(yáng)中心的距離為r₁、線(xiàn)速度大小為v₁ ，遠(yuǎn)日點(diǎn)與太陽(yáng)中心的距離為r₂、線(xiàn)速度大小為v₂ ，則哈雷彗星（）

A . 線(xiàn)速度v₁＜v₂ B . 近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的機(jī)械能相等 C . 近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的加速度大小之比為 $\text{[math]}$ D . 遠(yuǎn)日點(diǎn)的加速度大小為 $\text{[math]}$

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2. (2022·漳州模擬) 2021年10月17日，“神舟十三號(hào)”載人飛船出征太空。11月7日，航天員王亞平成為中國(guó)首位進(jìn)行出艙活動(dòng)的女航天員。王亞平在中國(guó)空間站“天和”核心艙中一天可以看到16次日出日落。我國(guó)的北斗同步衛(wèi)星也在太空為我們提供導(dǎo)航通信服務(wù)。下列說(shuō)法正確的是（）

A . “神舟十三號(hào)”的發(fā)射速度為第二宇宙速度 B . “天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的速度為第一宇宙速度 C . “天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的周期是北斗同步衛(wèi)星周期的 $\text{[math]}$ D . “天和”核心艙的向心加速度比北斗同步衛(wèi)星的向心加速度大

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3. (2022高三上·行唐期末) 隨著宇宙航天技術(shù)不斷地發(fā)展，人類(lèi)也越來(lái)越向往探索其他的外文明，若有一個(gè)和地球類(lèi)似的星球，其質(zhì)量和地球質(zhì)量幾乎相等，半徑卻達(dá)到了地球半徑的3倍，則該星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度的大小之比約為（）

A . 0.6 B . 1.7 C . 0.3 D . 9

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4. (2022高三下·長(zhǎng)沙開(kāi)學(xué)考) “嫦娥四號(hào)”攜帶“玉兔二號(hào)”月球車(chē)運(yùn)動(dòng)到地月轉(zhuǎn)移軌道 $\text{[math]}$ 點(diǎn)后做近月運(yùn)動(dòng)成功進(jìn)入圓軌道Ⅰ，再次經(jīng)過(guò) $\text{[math]}$ 點(diǎn)時(shí)調(diào)整速度進(jìn)入到橢圓軌道Ⅱ，在Ⅱ軌道經(jīng)過(guò) $\text{[math]}$ 點(diǎn)后再做一系列輔助動(dòng)作，成功駛抵月球背面實(shí)現(xiàn)著陸，截至2021年9月29日，在祖國(guó)72華誕來(lái)臨之際，嫦娥四號(hào)著陸器與玉兔二號(hào)月球車(chē)工作突破1000天，若以月球?yàn)閰⒖枷?，且忽略其他星體的影響，則有關(guān)“嫦娥四號(hào)”的下列說(shuō)法中正確的是（）

A . 沿地月轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過(guò) $\text{[math]}$ 點(diǎn)時(shí)，需加速才能進(jìn)入軌道Ⅰ B . 沿軌道Ⅰ運(yùn)行經(jīng)過(guò) $\text{[math]}$ 點(diǎn)的機(jī)械能等于沿軌道Ⅱ運(yùn)行經(jīng)過(guò) $\text{[math]}$ 點(diǎn)的機(jī)械能 C . 沿軌道Ⅰ繞月運(yùn)行的周期一定小于沿軌道Ⅱ繞月運(yùn)行的周期 D . 在沿軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)，已知引力常量、其繞月線(xiàn)速度和繞月半徑能計(jì)算出月球質(zhì)量

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5. (2022高三下·濮陽(yáng)開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，某衛(wèi)星繞未知天體做圓周運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞周期為T(mén)，天體對(duì)衛(wèi)星的最大張角為α，引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 該未知天體的平均密度為 $\text{[math]}$ B . 該未知天體衛(wèi)星的最小周期為 $\text{[math]}$ C . 張角越大，衛(wèi)星的線(xiàn)速度越小 D . 張角越大，衛(wèi)星的周期越大

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6. (2022·浙江模擬) 2021年6月17日，“神舟十二號(hào)”載人飛船搭載著聶海勝、劉伯明、湯洪波三名宇航員成功飛天，開(kāi)啟歷時(shí)三個(gè)月的太空任務(wù)。9月17日13時(shí)30分許，“神舟十二號(hào)”返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)安全降落。返回艙的返回軌跡可以簡(jiǎn)化為如圖所示，已知返回艙在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ運(yùn)行時(shí)的周期分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在軌道Ⅰ和Ⅲ運(yùn)行時(shí)的速度大小分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。則（）

A . 返回艙在橢圓軌道上運(yùn)行周期為 $\text{[math]}$ B . 返回艙在軌道Ⅰ的機(jī)械能大于軌道Ⅲ的機(jī)械能 C . 從軌道Ⅱ上 $\text{[math]}$ 點(diǎn)反向噴火減速進(jìn)入軌道Ⅲ，減速前后瞬間返回艙的加速度減小 D . 返回艙在軌道Ⅱ上 $\text{[math]}$ 點(diǎn)的速度與軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度無(wú)法比較大小

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7. (2022·云南模擬) 為方便對(duì)天體物理學(xué)領(lǐng)域的研究以及實(shí)現(xiàn)對(duì)太空的進(jìn)一步探索，人類(lèi)計(jì)劃在太空中建立新型空間站，假設(shè)未來(lái)空間站結(jié)構(gòu)如圖甲所示。在空間站中設(shè)置一個(gè)如圖乙所示繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū)，圓管的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為R₁、R₂。當(dāng)圓管以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在管中相對(duì)管靜止的人（可看作質(zhì)點(diǎn)）便可以獲得一個(gè)類(lèi)似在地球表面的“重力”（即獲得的加速度大小等于地球表面的重力加速度大小），以此降低因長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)對(duì)身體健康造成的影響。已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r。當(dāng)空間站在地球的同步軌道上運(yùn)行時(shí)，為使管內(nèi)的人獲得類(lèi)“重力”，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 當(dāng)圓管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人將會(huì)擠壓內(nèi)管壁 B . 當(dāng)圓管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人處于完全失重狀態(tài) C . 圓管繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為 $\text{[math]}$ D . 圓管繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為 $\text{[math]}$

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8. (2022·遂寧模擬) 我國(guó)科學(xué)家在發(fā)射“天問(wèn)一號(hào)”前，已精確掌握了火星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖是火星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道，M、N、P是火星依次經(jīng)過(guò)的三位置（MN間路程小于NP間路程），F(xiàn)₁、F₂為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)。火星由M到N和由N到P的過(guò)程中經(jīng)過(guò)時(shí)間相等，火星與太陽(yáng)中心的連線(xiàn)掃過(guò)的面積分別為S₁和S₂。下列判斷正確的是（）

A . S₁>S₂ B . 太陽(yáng)位于焦點(diǎn)F₁處 C . 在M和N處，火星的動(dòng)能E_kM>E_kN D . 在N和P處，火星的加速度a_N＜a_P

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9. (2022·內(nèi)江模擬) 據(jù)外媒報(bào)道，2021年天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆具有大型海洋特征且氣溫和環(huán)境可以支持微生物生命的行星，被稱(chēng)為“Hycean行星”。觀測(cè)發(fā)現(xiàn)“Hycean行星”距離地球約125光年，體積是地球的2.4倍，每228天環(huán)繞著一顆類(lèi)似于太陽(yáng)的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)一周。已知萬(wàn)有引力常量G和地球表面的重力加速度g。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法中正確的是（）

A . 若能觀測(cè)到該行星繞恒星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，則可求出該行星所受恒星的萬(wàn)有引力 B . 若該行星的密度與地球的密度相等，則可求出該行星表面的重力加速度 C . 根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期與軌道半徑，可求出該行星的軌道半徑 D . 若已知該行星的密度，則可求出該行星的軌道半徑

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10. (2022·四川模擬) 宇航員在某星球上能用比地球上小得多的力搬起同一個(gè)鐵球。則下列說(shuō)法中正確的是（）

A . 說(shuō)明這星球的半徑比地球的半徑小 B . 說(shuō)明這星球表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小 C . 說(shuō)明這星球上宇航員將同一拉力器拉至相同長(zhǎng)度時(shí)比地球上更省力 D . 說(shuō)明這星球的第一宇宙速度比地球的第一宇宙速度小

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11. (2022·浦東模擬) 如圖所示，在火星、木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)小行星只受太陽(yáng)的引力，并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若某顆小行星A與地球的周期分別為T(mén)、T₀ ，公轉(zhuǎn)速度分別為v、v₀ ，則（）

A . T>T₀ ， v>v₀ B . T>T₀ ， v<v₀ C . T<T₀ ， v<v₀ D . T<T₀ ， v>v₀

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12. (2022·陳倉(cāng)模擬) 我國(guó)于1970年4月發(fā)射的第一個(gè)衛(wèi)星東方紅一號(hào)還在運(yùn)行，東方紅一號(hào)運(yùn)行的軌道是橢圓，近地點(diǎn)A點(diǎn)距地面的高度是h₁ ，遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面的高度為h₂ ，若地球的半徑為R，地球同步軌道衛(wèi)星距地面的高度為6R，則東方紅一號(hào)與地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期之比為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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13. (2021高三上·廣州月考) 2021年5月15日“天問(wèn)一號(hào)”著陸器帶著“祝融號(hào)”火星巡視車(chē)成功降落火星表面。已知地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球半徑約為火星半徑的2倍，則地球表面的重力加速度約為火星表面的（）

A . 5倍 B . 2.5倍 C . 0.2倍 D . 0.4倍

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二、多選題

14. (2022·咸陽(yáng)模擬) 赤道平面內(nèi)的某顆衛(wèi)星自西向東繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)該衛(wèi)星離地面的高度小于地球同步衛(wèi)星的高度，赤道上一觀測(cè)者發(fā)現(xiàn)，該衛(wèi)星連續(xù)兩次出現(xiàn)在觀測(cè)者正上方的最小時(shí)間間隔為t，已知地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)₀ ，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，由此可知該衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和離地面的高度H為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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15. (2022·湖南模擬) 2021年4月29日，發(fā)射入軌的空間站“天和”核心艙進(jìn)入交會(huì)對(duì)接軌道后將開(kāi)展與“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接的準(zhǔn)備工作。對(duì)“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船的發(fā)射及與“天和”核心艙的對(duì)接，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 發(fā)射速度不大于第一宇宙速度 B . 對(duì)接前做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度不大于第一宇宙速度 C . 若對(duì)接前在高于“天和”核心艙的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，則開(kāi)始對(duì)接時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)向下方噴氣 D . 若對(duì)接前在低于“天和”核心艙的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，則開(kāi)始對(duì)接時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)向后方噴氣

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16. (2022·遂寧模擬) 2021年5月15日，如圖所示的天問(wèn)一號(hào)著陸器成功著陸火星表面，其垂直著陸過(guò)程中的某一段為：打開(kāi)降落傘，經(jīng)90s速度從4.6×10²m/s減為1.0×10²m/s。已知火星的半徑約為3.4×10³km，火星表面的重力加速度值約為3.72m/s²。則（）

A . 90s降落過(guò)程中，著陸器所受平均阻力與著陸器重力之比約為21：10 B . 90s降落過(guò)程中，著陸器所受平均阻力與著陸器重力之比約為11：10 C . 在火星表面發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度約為3.6×10³m/s D . 在火星表面發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度約為3.0×10³m/s

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17. (2022·玉林模擬) 導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用人造衛(wèi)星對(duì)物體進(jìn)行定位測(cè)速的工具，目前世界上比較完善的導(dǎo)航系統(tǒng)有美國(guó)的 GPS 系統(tǒng)，中國(guó)的北斗系統(tǒng)，歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)以及俄羅斯的 GLONASS 系統(tǒng)，其中美國(guó)的 GPS 系統(tǒng)采用的是運(yùn)行周期為 12 小時(shí)的人造衛(wèi)星，中國(guó)的北斗系統(tǒng)一部分采用了同步衛(wèi)星，現(xiàn)有一顆北斗同步衛(wèi)星 A 和一顆赤道平面上方的 GPS 衛(wèi)星 B， t =0時(shí)兩者剛好均處在地面某點(diǎn) C 的正上方，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A . A的速度比B的小 B . 發(fā)射衛(wèi)星A需要更多的能量 C . 衛(wèi)星A，B的軌道半徑r_A：r_B=2：1 D . 從此時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)24小時(shí)，兩者相距最近

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18. (2022·龍崗模擬) 2020年11月24日，在海南文昌成功發(fā)射“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器，其登陸月球的變軌過(guò)程如圖所示。P和Q分別是軌道Ⅲ的遠(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)。圓軌道Ⅱ和橢圓軌道Ⅲ相切于P點(diǎn)。則探測(cè)器（）

A . 在P點(diǎn)由軌道Ⅰ進(jìn)入Ⅱ需要點(diǎn)火加速 B . 在P點(diǎn)由軌道Ⅰ進(jìn)入Ⅱ需要點(diǎn)火減速 C . 在軌道Ⅲ上從P點(diǎn)至Q點(diǎn)萬(wàn)有引力做正功 D . 在軌道Ⅲ上運(yùn)行與在軌道Ⅱ上運(yùn)行周期相等

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19. (2022·淮北模擬) 2021年4月29日，長(zhǎng)征五號(hào)遙二運(yùn)載火箭在海南文昌成功將空間站天和核心艙送入離地高約450km的預(yù)定軌道。2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接，將航天員翟志剛、王亞平、葉光富成功送入了天和核心艙。他們將在核心艙駐留6個(gè)月，主要任務(wù)是驗(yàn)證中國(guó)空間站建造相關(guān)技術(shù)，為我國(guó)空間站后續(xù)建造及運(yùn)營(yíng)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 核心艙在軌運(yùn)行周期小于24小時(shí) B . 組合體在軌運(yùn)行速度大于7.9km/s C . 火箭發(fā)射升空過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的燃?xì)馔苿?dòng)空氣，空氣推動(dòng)火箭上升 D . 在宇宙飛船加速升空過(guò)程中，宇航員處于超重狀態(tài)；當(dāng)宇航員進(jìn)入空間站仍然受重力作用，但處于失重狀態(tài)

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