2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：万有引力定律

电影《月球陨落》讲述了月球突然偏离运行轨道，即将撞上地球，而人类为了避免危机，有人提出使用核弹。已知地球质量约为、半径约为6400km，月球质量约为、半径约为1700km，地球和月球间的距离约为。从地球上正对月球发射一核弹，获得能到达月球的能量后无动力飞行，在之后的飞行中核弹速度最小的位置离地球的距离约为（ ）

2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。靠近火星时需要通过变轨过程逐渐靠近火星，轨道Ⅰ是贴近火星表面的圆轨道，其轨道半径为R，在此轨道上的运行周期为T。已知引力常量为G，则下列说法正确的是（   ）

我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球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。中轨道卫星轨道高度约为 ， 同步轨道卫星的高度约为 ， 已知地球半径为 ， 这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，下列说法正确的是（   ）

2020年7月23日12时41分，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射升空，并于2021年登陆火星。如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、III为椭圆，轨道II为圆。探测器经轨道I、II、III运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、II、III的交点，轨道上的O、Q、P、R四点与火星中心在同一直线上，O、R两点分别是椭圆轨道I的近火星点和远火星点，O、Q两点分别是椭圆轨道I的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，探测器在轨道II 上经过O点的速度为v₀。下列说法正确的是（   ）

如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是（   ）

2022年3月30日上午10时29分，我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功将天平二号A、B、C卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，若已知A、B、C卫星绕地球做近似圆周运动，高地高度分别是、和hc，且 ， 环绕周期分别是、和 ， 地球表面重力加速度为g，则以下说法正确的是（   ）

2022年6月5日10时44分，神舟十四号载人飞船顺利将陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员送入太空，与空间站组合体自主快速交会对接。空间站组合体离地面的距离为h，地球半径为R，组合体绕地球做匀速圆周运动的周期为T（约90min），万有引力常量为G，下列说法正确的是（   ）

中国北斗卫星导航系统（简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，可为全球用户提供定位、导航和授时服务，该导航系统由多颗不同轨道的卫星组成。如图所示，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（   ）

2022年5月10日，“天舟四号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱，已知空间站在距离地球表面约400km的圆轨道上运行，地球同步卫星距离地球表面约3.6×10⁴km的圆轨道上运行，下列说法正确的是（ ）

我国“天问一号”火星探测器在成功实施近火制动后，进入运行周期为T的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离为L。已知火星半径为R，火星表面处自由落体的加速度大小为g₀ ， 则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离为（   ）

如图，某卫星在轨道1上绕地球做匀速圆周运动，运动到A点时加速，之后在椭圆轨道2上绕地球运动，下列说法正确的是（   ）

2022年2月，有科学家报告了迄今观测到的最大星系——“阿尔库俄纽斯”，它离地球30亿光年，自身横跨1630万光年的距离。星系中心有一个超大质量的黑洞，若观测到绕该黑洞做圆周运动的天体A的角速度为 ， 到黑洞中心的距离为 ， 天体B绕黑洞运动的周期与地球绕太阳转动的周期相同，为T。已知地球中心到太阳中心的距离为R，则下列说法正确的是（   ）

2022年6月16日发生的“七星连珠”现象，是指金星、木星、水星、火星、土星、天王星、海王星连成一线。“行星冲日”是“三星连珠”，即地球恰好运行到某个地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，下列说法正确的是（       ）（）

	地球	火星	木星	土星	天王星	海王星
轨道半径R/AU	1.0	1.5	5.2	9.5	19	30

我国神舟十四号载人飞船于2022年6月5日17时42分成功对接天和核心舱，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲入驻天和核心舱。已知核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度为地球半径的 ， 地球半径为R，地球表面处重力加速度大小为g，忽略地球自转。以下关于核心舱在轨运行时的说法正确的是（   ）

如图甲所示，在某星球水平面上静置一个质量为m的物体，现对该物体施加一变化的水平推力，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，最终物体运动了2x₀位移停止；已知物体与星球水平面间的动摩擦因数为μ，m，F₀ ， x₀均为已知量且各物理量单位均为国际单位。

2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图所示是地球卫星发射过程的简化模型，先将质量为m的卫星发射到近地圆形轨道1上运行，其轨道半径近似等于地球半径R，在A点点火加速进入转移轨道，转移轨道为椭圆轨道的一部分，到达转移轨道的远地点B时再次点火加速进入半径为3R的圆形轨道2，三个轨道处于同一平面内。已知地球表面的重力加速度为g，假设卫星质量不变，求：