《高考全国最新模拟试题分类汇编》专题04万有引力与航天（原卷版）

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2021 年高考全国模拟试题分类汇编(一模二模)

专题 04 万有引力与航天

1．（2021·贵阳市二模）(多选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。

如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是(　　)

A．在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大

B．在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大

C．春夏两季与秋冬两季时间相等

D．春夏两季比秋冬两季时间长

2. （2021·大连市一模）（单选）如图所示，火星和地球都在围绕太阳旋转，其运行轨道均为椭圆，根据开

普勒定律可知(　　)

A．火星绕太阳运动过程中，速率不变

B．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长

C．地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小

D．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大

3．（2021·云南丽江市一模）（单选）“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得 “嫦娥二

号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期为 T，已知引力常量为 G，则可估算月球

的(　　)

A．密度 B．质量 C．半径 D．自转周期

4．（2021·太原市二模）(多选)若宇航员在月球表面附近自高 h处以初速度 v0水平抛出一个小球，测出小

球的水平射程为 L。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G。则下列说法正确的是(　　)

A．月球表面的重力加速度 g月＝

B．月球的质量 m月＝

C．月球的自转周期 T＝

D．月球的平均密度 ρ＝

5．（2021·常州市一模）（单选）关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是(

)

A．天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的

B．在 18 世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定

律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上

述偏差

C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的

D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的

6．（2021·新疆乌鲁木齐二模）（单选）假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体。已知质量分布均

匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为

如下图像中的哪一个(　　)

7．(2021·湖北襄阳一模)（单选）如图所示，A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星，A、B两卫星与地心的

连线在相等时间内扫过的面积之比为 k：1，则 A、B两卫星的周期的比值为(　　)

A．k　B．k

C．k2　D．k3

8．(2021·3 月佛山市二模)（单选）如图所示，A为近地气象卫星，B为远地通讯卫星，假设它们都绕地球

做匀速圆周运动．已知地球半径为 R，卫星A距地面高度可忽略不计，卫星B距地面高度为 h，不计卫星

间的相互作用力．则下列说法正确的是(　　)

A．若两卫星质量相等，发射卫星B需要的能量少

B．卫星A与卫星B运行周期之比为

C．卫星A与卫星B运行的加速度大小之比为

D．卫星A与卫星B运行速度大小之比为

9．(2021·潍坊市一模)(多选)嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空．如

果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面 h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲

发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，

返回地球．月球的半径为 R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为 g0且小于地球表面的重力加速度，

引力常量为 G.不考虑月球的自转，则下列说法正确的是(　　)

A．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度

B．月球的平均密度 ρ＝

C．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的 t时间内，绕月球运转圈数 n＝

D．根据题给数据可求出月球的第一宇宙速度

10. （2021·长沙市二模）(多选)被誉为嫦娥 5号“探路尖兵”的载人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预

定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术，为

嫦娥 5号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀

速圆周运动，经过时间 t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为 s，航天器与月球的中心连线扫过

的角度为 θ，引力常量为 G，则(　　)

A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为

C．月球的质量为 D．月球的密度为

11.（2021·内蒙古鄂尔多斯市二模） (多选)发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道 1，然后点火，

使其沿椭圆轨道 2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道 3。轨道 1、2相切于Q点，轨道 2、3相

切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是(　　)

A．卫星在轨道 3上的速率大于在轨道 1上的速率

B．卫星在轨道 3上的角速度小于在轨道 1上的角速度

C．卫星在轨道 1上经过 Q点时的加速度大于它在轨道 2上经过 Q点时的加速度

D．卫星在轨道 2上经过 P点时的加速度等于它在轨道 3上经过 P点时的加速度

12.（2021·百所名校高三模拟金券二）（单选）中国将于 2022 年前后建成空间站。假设该空间站在离地面

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