《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（29）高热考点强化训练 万有引力与航天的“新情景”问题（解析版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（29）高热考点强化训练 万有引力与航天的“新情景”问题（解析版）　
选择题（共 16 小题，每题 6分，满分 96 分）
1. 2019 年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用 h表示
探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述 F随h变化关系的图像是
【答案】D
【解析】根据万有引力定律可得： ，h越大，F越大，故选项 D符合题意。
2．1970 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．
如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为 v1、v2，近地点到地心的距离为 r，地球质量为 M，引力
常量为 G。则
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以 ，过近地点圆周运动
的速度为 ，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以 ，故 B正确。
3． 2018 年12 月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天
1
器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为 、半径为 ，探测器
的质量为 ，引力常量为 ，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为 的匀速圆周运动时，探测器的
A．周期为 B．动能为
C．角速度为 D．向心加速度为
【答案】C
【解析】由万有引力提供向心力可得 ，可得 ，故 A
正确；解得 ，由于 ，故 B错误；解得 ，故 C错误；解得
，故 D错误。综上分析，答案为 A。
4．北斗卫星导航系统空间段计划由 35 颗卫星组成，包括 5颗静止同步轨道卫星和 3颗倾斜同步轨道卫星，
以及 27 颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星运行在 3个轨道面上，轨道面之间相隔 120°均匀分布，如图
所示。已知同步轨道、中轨道、倾斜同步轨道卫星距地面的高度分别约为 6R、4R、6R（R为地球半径），
则
A．静止同步轨道卫星和倾斜同步轨道卫星的周期不同
2
B．3个轨道面上的中轨道卫星角速度的值均相同
C．同步轨道卫星与中轨道卫星周期的比值约为
D．倾斜同步轨道卫星与中轨道卫星角速度的比值约为
【答案】BC
5．如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO 是近地轨道，MEO 是中地球轨道，GEO 是地球同步轨道，
GTO 是地球同步转移轨道．已知地球的半径 R＝6 400 km，该图中 MEO 卫星的周期为(图中数据为卫星近地
点、远地点离地面的高度)(　　)
A．3 h B．8 h C．15 h D．20 h
【答案】A
解析　GEO 是地球同步轨道，则周期为 TG＝24 h；根据开普勒第三定律可知，＝，则 TM＝TG＝×24 h＝3
h，故选 A.
6．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外
行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为 4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半
径的，该中心恒星与太阳的质量比约为(　　)
A. B．1 C．5 D．10
【答案】B
解析　行星绕中心恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 G＝mr，则＝·＝×≈1，
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