《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题06 万有引力（二）（解析版）

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2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编
专题 06 万有引力定律（二）
1、（2021·北京市房山区高三下学期 5 月二模）2020 年12 月17 日，嫦娥五号任务轨道器和返回器在距地
球5000 公里的圆轨道处实施分离，返回器携带月球样品将变轨返回地球，轨道器在完成任务后将开展拓展
任务，启程飞往距地球约 150 万公里的日地拉格朗日点 L1进行环绕飞行并开展探测实验。在日地拉格朗日
点L1，轨道器在太阳和地球引力的共同作用下，与太阳和地球保持相对静止，与地球同步绕太阳运动，下
列说法正确的是（　　）
A. 在分离前，轨道器和返回器一起环绕地球飞行的速度大于第一宇宙速度
B. 在分离后，返回器应需加速才能离开原轨道飞回地球
C. 在分离后，轨道器应需加速才能离开原轨道飞往日地拉格朗日点 L1
D. 在日地拉格朗日点 L1，轨道器所受的合外力为零
【答案】C
【解析】
A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，分离前轨道器和返回器一起环绕地球飞行的速度应该小于第一宇宙
速度。故 A错误；
B．分离后，返回器需要减速才能从高轨变成地轨进而返回地球，故 B错误；
C．分离后，轨道器需要加速才能变到较高轨道，从而到达日地拉格朗日点。故 C正确；
1
D．在日地拉格朗日点，轨道器与地球同步绕太阳运动，仍然需要向心力的，故此时合外力不为零。故 D
错误。
故选 C。
2、（2021·北京市昌平区高三下学期 5 月二模）2021 年2月10 日，天问一号火星探测器被火星捕获，成
功实现火星环绕，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。下列说法正
确的是（　　）
A. 天问一号从调相轨道进入停泊轨道时需在 P点处加速
B. 天问一号在停泊轨道上 P点的加速度比在 N点小
C. 天问一号在停泊轨道上运动过程中，经过 P点时的线速度比 N点小
D. 天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小
【答案】D
【解析】
A．从调相轨道进入停泊轨道，需要做近心运动，因此在 P点处应减速，A错误；
B．根据牛顿第二定律
可知 P点的加速度比在 N点的大，B错误；
C．在停泊轨道上运动过程中，P点是离火星最近的点，N点是离火星最远的点，所以经过 P点时的线速度
比N点大，C错误；
2
D．根据开普勒第三定律知天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小，D正确。
故选 D。
3、（2021·安徽省芜湖市高三下学期 5 月质检）截至 2020 年11 月，被誉为“中国天眼”的 500 米口径球
面射电望远镜（FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过 240 颗。脉冲星就是旋转的中子
星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的
周期为 ，该中子星的半径为 ，已知万有引力常量为 ，中子星可视为匀质球体，由以上物理量可以求
出（　　）
A. 该中子星的质量
B. 该中子星
的
第一宇宙速度
C. 该中子星赤道表面的重力加速度
D. 该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度
【答案】D
【解析】
A．电磁脉冲信号的周期 即为中子星的自转周期，所以中子星的同步卫星的周期为 ，根据牛顿第二定
律得
因为同步卫星的高度未知，所以中子星的质量无法求解。A错误；
BC．该中子星的近地卫星速度即为第一宇宙速度，有
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