2021年高考物理一模满分必刷600题（尖子生专用）满分突破必刷30题1．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（忽略其自转影响）（）A．B．4倍C．16倍D．64倍【答案】D【详解】设在星球表面处有一质量为m的物体，由可得由于表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，密度跟地球密度相同，因此此星球的半径是地球半径的4倍，又可推得，此星球质量是地球质量的64倍。故选D。2．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面。某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是()A．a、c存在相撞危险B．a、c的加速度大小相等，且小于b的加速度C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度D．a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度【答案】D【详解】A．根据万有引力提供向心力解得a、c的轨道相交于P，说明两颗卫星的轨道半径相等，则周期相等，不存在相撞危险，A错误；B．a、c的轨道相交于P，说明两颗卫星的轨道半径相等，根据万有引力提供向心力解得b的轨道半径大于a、c，a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，B错误；C．根据万有引力提供向心力解得b的轨道半径大于a、c，则b的角速度小于a、c的角速度，C错误；D．根据万有引力提供向心力解得d的轨道半径大于a、c，则a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度，D正确。故选D。3．如图所示，曲线I是一颗绕地球做圆周运动的卫星轨道的示意图，其半径为R；曲线II是一颗绕地球做椭圆运动的卫星轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（）A．椭圆轨道的长轴长度为RB．卫星在I轨道的速率为v0，卫星在II轨道B点的速率为vB，则v0>vBC．卫星在I轨道的加速度大小为a0，卫星在II轨道A点加速度大小为aA，则a0>aAD．若OA=0.5R，则卫星在B点的速率vB>【答案】B【详解】A．根据开普勒第三定律可知椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常数，由于两轨道上运动的卫星周期相等，所以轨道Ⅰ的半径和轨道Ⅱ的半长轴相等，所以AB的长度为2R，故A项错误；B．设两轨道的靠下的交点为C，在此点两个卫星受到的向心力大小相等，轨道I的万有引力提供了向心力，而轨道II是椭圆所以万有引力的一部分提供了向心力，根据知在此点，轨道I上的速度大于轨道II上的速度，在轨道II上从C点运动到B点做离心运动，万有引力做负功，所以动能减小，速度减小，所以，故B正确；C．两卫星都是由万有引力提供向心力，根据可知离地心越远，加速度越小，卫星1离地心的距离比卫星2在A点离地心的距离远，所以有，故C错误；D．由A项分析可知AB=2R，因为OA=0.5R，所以OB=1.5R，设绕地球做匀速圆周运动，且半径为1.5R的卫星的速度为v，则有根据万有引力提供向心力有解得所以故D错误；故选B。4．2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”在中国文昌航天发射场踏上征程，使中国人探索火星的梦想更进一步。已知火星半径大致是地球的一半，火星质量约为地球的，火星绕太阳公转的周期约为地球的2倍，忽略火星和地球自转，则（）A．火星表面的重力加速度约为地球表面的0.2B．火星绕太阳的轨道半径约为地球的4倍C．火星表面的第一宇宙速度约为地球的D．火星受到太阳的万有引力约为地球的【答案】C【详解】A．根据可知火星表面重力加速度为地球的0.4，A错误；B．根据开普勒第三定律可知，火星公转轨道半径为地球的倍，B错误：C．根据可知选项C正确。D．根据可知，火星受到太阳的引力为地球的选项D错误。故选C。5．2020年7月23日，我国火星探测器“天问一号”首次在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，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、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q分别是...