《三年（2020-2022）高考真题物理分项汇编（新高考专用）》专题05 万有引力定律和航天（原卷版）

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专题 05 万有引力定律和航天
1、（2022·湖南卷·T8）如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火
星的轨道半径大约是地球的 1.5 倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向
东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，
且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确
的是（　　）
A. 火星的公转周期大约是地球的 倍
B. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行
C. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行
D. 在冲日处，火星相对于地球的速度最小
2、（2022·广东卷·T2）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬
季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的 1.88 倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为
匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（　　）
A. 火星公转的线速度比地球的大 B. 火星公转的角速度比地球的大
C. 火星公转的半径比地球的小 D. 火星公转的加速度比地球的小
3、（2022·山东卷·T6）“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地
球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球
表面 A点正上方，恰好绕地球运行 n圈。已知地球半径为地轴 R，自转周期为 T，地球表面重力加速度为
g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ）
A. B.
C. D.
4、（2022·浙江 6 月卷·T6）神州十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核
心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（　　）
A. 天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大
B. 返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力
C. 质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行
D. 返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒
5、（2022·浙江 1 月卷·T8）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的 P点沿地火转移轨道到 Q点，
再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　）
A. 发射速度介于 7.9km/s 与11.2km/s 之间
B. 从 P点转移到 Q点的时间小于 6个月
C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
6.(2022·湖北·T2) 2022 年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球
引力作用下绕地球做圆周运动，周期约 90 分钟。下列说法正确的是（ ）
A. 组合体中的货物处于超重状态
B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C. 组合体的角速度大小比地球同步卫星的大
D. 组合体的加速度大小比地球同步卫星的小
1．（2021·山东卷）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子
卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中
形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为 f的环境阻力，可使卫星保持在原
轨道上。已知卫生离地平均高度为 H，导体绳长为 ，地球半径为 R，质量为 M，轨道处磁感应
强度大小为 B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（　　）
A．B．
C．D．
2．（2021·山东卷）从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。
已知火星质量约为月球的 9倍，半径约为月球的 2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的 2倍。
在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”
所受陆平台的作用力大小之比为（　　）
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