高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專(zhuān)題06萬(wàn)有引力與航天(原卷版+解析)

2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專(zhuān)題06萬(wàn)有引力與航天專(zhuān)練目標(biāo)專(zhuān)練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—4T）目標(biāo)2近地太空探測(cè)的航天問(wèn)題（5T—8T）目標(biāo)3與探月有關(guān)的航天問(wèn)題（9T—12T）目標(biāo)4與火星探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題（13T—16T）目標(biāo)5與其他深空探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題（17T—20T）【典例專(zhuān)練】高考真題1．（2022年全國(guó)卷）2022年3月，中國(guó)航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約的“天宮二號(hào)”空間站上通過(guò)天地連線(xiàn)，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過(guò)直播畫(huà)面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）A．所受地球引力的大小近似為零B．所受地球引力與飛船對(duì)其作用力兩者的合力近似為零C．所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小近似相等D．在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小2．（2022年廣東卷）“祝融號(hào)”火星車(chē)需要“休眠”以度過(guò)火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時(shí)長(zhǎng)約為地球的1.88倍?；鹦呛偷厍蚶@太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說(shuō)法正確的是（）A．火星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度比地球的大 B．火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C．火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小 D．火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小3．（2022年遼寧卷）如圖所示，行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在地圖上容易測(cè)得地球—水星連線(xiàn)與地球—太陽(yáng)連線(xiàn)夾角，地球—金星連線(xiàn)與地球—太陽(yáng)連線(xiàn)夾角，兩角最大值分別為、。則（）A．水星的公轉(zhuǎn)周期比金星的大B．水星的公轉(zhuǎn)向心加速度比金星的大C．水星與金星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為D．水星與金星的公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度之比為4．（2022年湖南卷）如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽(yáng)沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀測(cè)者在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)觀測(cè)到火星相對(duì)于恒星背景由西向東運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為順行；有時(shí)觀測(cè)到火星由東向西運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為逆行。當(dāng)火星、地球、太陽(yáng)三者在同一直線(xiàn)上，且太陽(yáng)和火星位于地球兩側(cè)時(shí)，稱(chēng)為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽(yáng)對(duì)行星的引力，下列說(shuō)法正確的是（）A．火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的倍B．在沖日處，地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為順行C．在沖日處，地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為逆行D．在沖日處，火星相對(duì)于地球的速度最小二、近地太空探測(cè)的航天問(wèn)題5．2021年1月，“天通一號(hào)”03星發(fā)射成功。發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如圖所示：火箭先把衛(wèi)星送上軌道1（橢圓軌道，P、Q是遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)）后火箭脫離；衛(wèi)星再變軌，到軌道2（圓軌道）；衛(wèi)星最后變軌到軌道3（同步圓軌道）。軌道1、2相切與P點(diǎn)，軌道2、3相交于M、N兩點(diǎn)。忽略衛(wèi)星質(zhì)量變化。（

）A．衛(wèi)星在三個(gè)軌道上機(jī)械能E3>E2>E1B．衛(wèi)星在三個(gè)軌道上的周期T3>T2>T1C．衛(wèi)星在軌道1上的Q點(diǎn)線(xiàn)速度大于軌道3的線(xiàn)速度D．衛(wèi)星由軌道1變軌至軌道2，必須在P點(diǎn)朝速度同方向噴氣6．2021年7月我國(guó)成功將全球首顆民用晨昏軌道氣象衛(wèi)星——“風(fēng)云三號(hào)05星”送入預(yù)定圓軌道，軌道周期約為1.7h，被命名為“黎明星”，使我國(guó)成為國(guó)際上唯一同時(shí)擁有晨昏、上午、下午三條軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè)能力的國(guó)家，如圖所示。某時(shí)刻“黎明星”正好經(jīng)過(guò)赤道上P城市正上方，則下列說(shuō)法正確的是（）A．“黎明星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sB．同步衛(wèi)星的軌道半徑約為“黎明星”的10倍C．該時(shí)刻后“黎明星”經(jīng)過(guò)408h能經(jīng)過(guò)P城市正上方D．“黎明星”的向心加速度小于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度7．2021年10月16日、神舟十三號(hào)載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，假設(shè)神舟十三號(hào)載人飛船在距地面高度為h的軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．神舟十三號(hào)載人飛船的線(xiàn)速度大于地球第一宇宙速度B．神舟十三號(hào)載人飛船運(yùn)行的周期為C．神舟十三號(hào)載人飛船軌道處的重力加速度為D．地球的平均密度8．2022年4月16日0時(shí)44分，神舟十三號(hào)與空間站天和核心艙分離，正式踏上回家之路，分離過(guò)程簡(jiǎn)化如圖所示，脫離前天和核心艙處于半徑為的圓軌道Ⅰ上，從P點(diǎn)脫離后神舟十三號(hào)飛船沿橢圓軌道Ⅱ返回半徑為的近地圓軌道Ⅲ上，然后再多次調(diào)整軌道，繞行5圈后順利著落在東風(fēng)著落場(chǎng)。已知軌道Ⅱ與軌道Ⅰ、Ⅲ兩圓軌道相切于P、Q點(diǎn)兩點(diǎn)且恰好對(duì)應(yīng)橢圓的長(zhǎng)軸兩端點(diǎn)，引力常量為G，地球質(zhì)最為M，則下列說(shuō)法正確的是（??）A．飛船從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)的最短時(shí)間為B．飛船在軌道Ⅲ上的向心加速度小于在軌道Ⅰ上的向心加速度C．飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上的機(jī)械能D．飛船在軌道Ⅰ與地心連線(xiàn)和在軌道Ⅲ與地心連線(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等與探月有關(guān)的航天問(wèn)題9．如圖所示，“鵲橋”中繼星處于地月拉格朗日點(diǎn)L2上時(shí)，會(huì)和月球、地球兩個(gè)大天體保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。設(shè)地球的質(zhì)量為M，“鵲橋”中繼星的質(zhì)量為m，地月間距為L(zhǎng)，拉格朗日L2點(diǎn)與月球間距為d，地球、月球和“鵲橋”中繼星均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略太陽(yáng)對(duì)”鵲橋”中繼星的引力，忽略“鵲橋”中繼星對(duì)月球的影響。則“鵲橋”中繼星處于L2點(diǎn)上時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．地球?qū)υ虑虻囊εc“鵲橋”中繼星對(duì)月球的引力相等B．月球與地球質(zhì)量之比為C．“鵲橋”中繼星與月球的向心加速度之比D．“鵲橋”中繼星與月球的線(xiàn)速度之比為10．2022年10月12日，天宮課堂第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講，在空間站微重力環(huán)境下，展示毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)最細(xì)吸管開(kāi)啟“倍速模式”，水球“變懶”、扳手“掉頭”等實(shí)驗(yàn)。隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)宇航員登上月球?qū)⒉皇菈?mèng)想：假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)。已知月球的半徑為R，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．月球的質(zhì)量為 B．月球表面的重力加速度為C．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為 D．宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)11．“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器著落月球前的運(yùn)動(dòng)軌道示意圖如圖所示，“嫦娥五號(hào)”沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火減速，之后沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，再次運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火減速，之后沿近月（到月球表面的距離不計(jì)）軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng)。月球的半徑為R，軌道Ⅱ上的遠(yuǎn)月點(diǎn)a到月心的距離為，“嫦娥五號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期為，引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是（）A．月球的質(zhì)量為B．月球的質(zhì)量為C．月球表面的重力加速度大小為D．月球表面的重力加速度大小為12．2020年12月17日“嫦娥五號(hào)”首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿(mǎn)完成。在采樣返回過(guò)程中，“嫦娥五號(hào)”要面對(duì)取樣、上升、對(duì)接和高速再入等四個(gè)主要技術(shù)難題，要進(jìn)行多次變軌飛行?！版隙鹞逄?hào)”繞月球飛行的三條軌道示意圖如圖所示，軌道1是貼近月球表面的圓形軌道，軌道2和軌道3是變軌后的橢圓軌道，并且都與軌道1相切于A點(diǎn)。A點(diǎn)是軌道2的近月點(diǎn)，B點(diǎn)是軌道2的遠(yuǎn)月點(diǎn)，“嫦娥五號(hào)”在軌道1上的運(yùn)行速率約為1.7km/s。不計(jì)變軌中“嫦娥五號(hào)”的質(zhì)量變化，不考慮其他天體的影響，下列說(shuō)法中正確的是（）A．“嫦娥五號(hào)”在軌道2經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道1經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度B．“嫦娥五號(hào)”在軌道2經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率可能大于1.7km/sC．“嫦娥五號(hào)”在軌道3上運(yùn)行的最大速率大于其在軌道2上運(yùn)行的最大速率D．“嫦娥五號(hào)”在軌道3所具有的機(jī)械能大于在軌道2所具有的機(jī)械能與火星探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題13．兩千多年前，我國(guó)古代偉大詩(shī)人屈原在其傳奇詩(shī)篇《天問(wèn)》中發(fā)出疑問(wèn)：“日月安屬？列星安陳？”兩千多年后，中國(guó)人秉承著屈原的質(zhì)疑精神和探索精神啟動(dòng)了行星探測(cè)任務(wù)，我們的目標(biāo)，是星辰大海。我國(guó)的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到Q點(diǎn)，再依次進(jìn)入如圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，則“天問(wèn)一號(hào)”（）A．從P到Q的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，太陽(yáng)引力對(duì)其做正功B．發(fā)射速度介于與之間C．從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間大于6個(gè)月D．天問(wèn)一號(hào)在調(diào)相軌道的運(yùn)行周期小于在停泊軌道的運(yùn)行周期14．2021年10月火星上的祝融號(hào)航天器“失聯(lián)”一個(gè)月。追究其原因是2021年10月29日出現(xiàn)了“火星合日”的天象。“火星合日”是指火星、太陽(yáng)、地球三者之間形成一條直線(xiàn)時(shí)，從地球的方位觀察，火星位于太陽(yáng)的的正后方，火星被太陽(yáng)完全遮蔽的現(xiàn)象，如圖所示、已知地球、火星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的方向相同，若把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓，地球的公轉(zhuǎn)周期與火星的公轉(zhuǎn)周期之比約為1：2。由此可知（）A．火星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度約為地球公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度的B．火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的C．下一次祝融號(hào)航天器“失聯(lián)”時(shí)間大約是2023年10月D．火星的向心加速度約為地球向心加速度的15．“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器需要通過(guò)霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)射到火星，地球軌道和火星軌道近似看成圓形軌道，霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)在近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示）。“天問(wèn)一號(hào)”在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著沿著這個(gè)軌道運(yùn)行直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知引力常量為G，太陽(yáng)質(zhì)量為m，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針?lè)较?。若只考慮太陽(yáng)對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”的作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩次點(diǎn)火噴射方向都與速度方向相同B．兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為C．“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的線(xiàn)速度大于在火星軌道上的線(xiàn)速度D．“天問(wèn)一號(hào)”在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上P點(diǎn)的加速度比在火星軌道上P點(diǎn)的加速度小16．在火星表面上用探測(cè)器做了一次豎直方向的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，探測(cè)器從火星表面先豎直向上做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)部一質(zhì)量為m的物體受到豎直向上的支持力是其重力的1.8倍，關(guān)閉發(fā)動(dòng)裝置，探測(cè)器接著做豎直上拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)，最后自由落體回到火星表面。已知上升過(guò)程的最大速度為，與火星表面的最大距離為h，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器在上升的過(guò)程中，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)B．探測(cè)器在下降過(guò)程中的平均速度大小為C．若火星的質(zhì)量為M，則火星的半徑為D．若火星的半徑為R，則火星的第一宇宙速度為與其他深空探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題17．中國(guó)日?qǐng)?bào)2022年9月9日電（記者張宇浩）當(dāng)?shù)貢r(shí)間7日，美國(guó)國(guó)家航空航天局的“苔絲”（TESS）任務(wù)宣布發(fā)現(xiàn)兩顆系外行星，距離地球約100光年，其中一顆或適合生命存活。這兩顆系外行星被歸類(lèi)為“超級(jí)地球”，即質(zhì)量比地球大，但比冰巨星小。它們繞著一顆“活躍度較低”的紅矮星運(yùn)行。第一顆行星，LP890-9b，其半徑是地球的倍，每天繞恒星一周。另一顆行星LP890-9c的半徑是地球的倍，大約天繞恒星一周，繞行期間處于恒星宜居帶內(nèi)。研究人員表示，LP890-9c距離恒星很近，接收到的輻射熱量卻很低，若有充足的大氣層，行星表面或存在液態(tài)水。若將兩顆行星和地球均視為球體，假設(shè)LP890-9c與地球密度相等，地球繞太陽(yáng)和兩顆行星繞紅矮星的運(yùn)動(dòng)均看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．LP890-9c表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為B．LP890-9c的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為C．LP890-9b與LP890-9c繞恒星公轉(zhuǎn)的軌道半徑之比為D．LP890-9b與LP890-9c繞恒星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度之比為18．2022年9月27日的“木星沖日”是觀測(cè)木星的一次好機(jī)會(huì)。木星沖日就是指木星、地球和太陽(yáng)依次排列大致形成一條直線(xiàn)時(shí)的天象。已知木星與地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，木星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的318倍，木星半徑約為地球半徑的11倍，木星到太陽(yáng)的距離大約是地球到太陽(yáng)距離的5倍，則下列說(shuō)法正確的是（）A．木星運(yùn)行的加速度比地球運(yùn)行的加速度大B．木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小C．在木星表面附近發(fā)射飛行器的速度至少為7.9km/sD．上一次“木星沖日”的時(shí)間大約在2021年8月份19．仙王座VV是一對(duì)雙星系統(tǒng)，分別由一顆紅超巨星VVA（主星）和一顆藍(lán)矮星VVB（伴星）組成，這是一個(gè)食變雙星，兩顆星會(huì)互相圍繞著公共質(zhì)心（質(zhì)量中心，即質(zhì)量集中的假想點(diǎn)）公轉(zhuǎn)，其中VVA和VVB間的距離為25AU（1AU等于日地平均距離），它們繞公共質(zhì)心公轉(zhuǎn)的周期為20年，由于會(huì)有物質(zhì)從VVA噴發(fā)出去，最終全部流向VVB，導(dǎo)致伴星的質(zhì)量增大而主星的質(zhì)量減小，假定在這個(gè)過(guò)程中兩星間的距離不變，則在VVA的質(zhì)量減小到兩星的質(zhì)量相等的過(guò)程中（）A．公共質(zhì)心離VVB越來(lái)越遠(yuǎn)B．兩星間的引力將減小C．兩星繞公共質(zhì)心公轉(zhuǎn)的周期大于20年D．兩星繞公共質(zhì)心的角速度不變20．2022年5月12日晚，在上海召開(kāi)的全球新聞發(fā)布會(huì)上，天文學(xué)家向人們展示了位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*的首張照片（如圖）：一個(gè)被亮環(huán)狀結(jié)構(gòu)圍繞的暗弱中心區(qū)域（稱(chēng)之為陰影）。黑洞是一種密度極大，引力極強(qiáng)的天體，該天體第一宇宙速度的倍大于等于光速c。如果天文學(xué)家觀測(cè)到距該黑洞中心的距離為r的天體以周期T繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知引力常量為G。下列關(guān)于該黑洞的說(shuō)法，正確的是（）A．該黑洞的質(zhì)量為B．該黑洞的質(zhì)量為C．該黑洞的最小半徑為D．該黑洞的最大半徑為2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專(zhuān)題06萬(wàn)有引力與航天專(zhuān)練目標(biāo)專(zhuān)練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—4T）目標(biāo)2近地太空探測(cè)的航天問(wèn)題（5T—8T）目標(biāo)3與探月有關(guān)的航天問(wèn)題（9T—12T）目標(biāo)4與火星探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題（13T—16T）目標(biāo)5與其他深空探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題（17T—20T）【典例專(zhuān)練】高考真題1．（2022年全國(guó)卷）2022年3月，中國(guó)航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約的“天宮二號(hào)”空間站上通過(guò)天地連線(xiàn)，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過(guò)直播畫(huà)面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）A．所受地球引力的大小近似為零B．所受地球引力與飛船對(duì)其作用力兩者的合力近似為零C．所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小近似相等D．在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小【答案】C【詳解】ABC．航天員在空間站中所受萬(wàn)有引力完全提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，飛船對(duì)其作用力等于零，故C正確，AB錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力公式可知在地球表面上所受引力的大小大于在飛船所受的萬(wàn)有引力大小，因此地球表面引力大于其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2022年廣東卷）“祝融號(hào)”火星車(chē)需要“休眠”以度過(guò)火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時(shí)長(zhǎng)約為地球的1.88倍。火星和地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說(shuō)法正確的是（）A．火星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度比地球的大 B．火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C．火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小 D．火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小【答案】D【詳解】由題意可知，火星的公轉(zhuǎn)周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期C．根據(jù)可得可知火星的公轉(zhuǎn)半徑大于地球的公轉(zhuǎn)半徑，故C錯(cuò)誤；A．根據(jù)可得結(jié)合C選項(xiàng)，可知火星的公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度小于地球的公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知火星公轉(zhuǎn)的角速度小于地球公轉(zhuǎn)的角速度，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得可知火星公轉(zhuǎn)的加速度小于地球公轉(zhuǎn)的加速度，故D正確。故選D。3．（2022年遼寧卷）如圖所示，行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在地圖上容易測(cè)得地球—水星連線(xiàn)與地球—太陽(yáng)連線(xiàn)夾角，地球—金星連線(xiàn)與地球—太陽(yáng)連線(xiàn)夾角，兩角最大值分別為、。則（）A．水星的公轉(zhuǎn)周期比金星的大B．水星的公轉(zhuǎn)向心加速度比金星的大C．水星與金星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為D．水星與金星的公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度之比為【答案】BC【詳解】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有可得；因?yàn)樗堑墓D(zhuǎn)半徑比金星小，故可知水星的公轉(zhuǎn)周期比金星??；水星的公轉(zhuǎn)向心加速度比金星的大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．設(shè)水星的公轉(zhuǎn)半徑為，地球的公轉(zhuǎn)半徑為，當(dāng)α角最大時(shí)有同理可知有所以水星與金星的公轉(zhuǎn)半徑之比為故C正確；D．根據(jù)可得結(jié)合前面的分析可得故D錯(cuò)誤；故選BC。4．（2022年湖南卷）如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽(yáng)沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀測(cè)者在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)觀測(cè)到火星相對(duì)于恒星背景由西向東運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為順行；有時(shí)觀測(cè)到火星由東向西運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為逆行。當(dāng)火星、地球、太陽(yáng)三者在同一直線(xiàn)上，且太陽(yáng)和火星位于地球兩側(cè)時(shí)，稱(chēng)為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽(yáng)對(duì)行星的引力，下列說(shuō)法正確的是（）A．火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的倍B．在沖日處，地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為順行C．在沖日處，地球上的觀測(cè)者觀測(cè)到火星的運(yùn)動(dòng)為逆行D．在沖日處，火星相對(duì)于地球的速度最小【答案】CD【詳解】A．由題意根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知火星軌道半徑大約是地球軌道半徑的1.5倍，則可得故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可得由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，故火星運(yùn)行線(xiàn)速度小于地球運(yùn)行線(xiàn)速度，所以在沖日處火星相對(duì)于地球由東向西運(yùn)動(dòng)，為逆行，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由于火星和地球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變，在沖日處火星和地球速度方向相同，故相對(duì)速度最小，故D正確。故選CD。二、近地太空探測(cè)的航天問(wèn)題5．2021年1月，“天通一號(hào)”03星發(fā)射成功。發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如圖所示：火箭先把衛(wèi)星送上軌道1（橢圓軌道，P、Q是遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)）后火箭脫離；衛(wèi)星再變軌，到軌道2（圓軌道）；衛(wèi)星最后變軌到軌道3（同步圓軌道）。軌道1、2相切與P點(diǎn)，軌道2、3相交于M、N兩點(diǎn)。忽略衛(wèi)星質(zhì)量變化。（

）A．衛(wèi)星在三個(gè)軌道上機(jī)械能E3>E2>E1B．衛(wèi)星在三個(gè)軌道上的周期T3>T2>T1C．衛(wèi)星在軌道1上的Q點(diǎn)線(xiàn)速度大于軌道3的線(xiàn)速度D．衛(wèi)星由軌道1變軌至軌道2，必須在P點(diǎn)朝速度同方向噴氣【答案】C【詳解】A．由軌道1變至軌道2，離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在P點(diǎn)向后噴氣，機(jī)械能增大，而在軌道2、3上，高度相同，根據(jù)；可知，速度大小相同，動(dòng)能相同，則機(jī)械能相同，故故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，衛(wèi)星在三個(gè)軌道上的周期故B錯(cuò)誤；C．若經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)做圓軌道，則在軌道1上Q點(diǎn)的線(xiàn)速度大于對(duì)應(yīng)圓軌道的線(xiàn)速度，根據(jù)可知Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)圓軌道的線(xiàn)速度大于圓軌道2的線(xiàn)速度，圓軌道2的線(xiàn)速度等于圓軌道3的線(xiàn)速度，故軌道1在Q點(diǎn)的線(xiàn)速度大于軌道3的線(xiàn)速度，故C正確。D．由軌道1變至軌道2，離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在P點(diǎn)向運(yùn)動(dòng)的反方向噴氣，故D錯(cuò)誤；故選C。6．2021年7月我國(guó)成功將全球首顆民用晨昏軌道氣象衛(wèi)星——“風(fēng)云三號(hào)05星”送入預(yù)定圓軌道，軌道周期約為1.7h，被命名為“黎明星”，使我國(guó)成為國(guó)際上唯一同時(shí)擁有晨昏、上午、下午三條軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè)能力的國(guó)家，如圖所示。某時(shí)刻“黎明星”正好經(jīng)過(guò)赤道上P城市正上方，則下列說(shuō)法正確的是（）A．“黎明星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sB．同步衛(wèi)星的軌道半徑約為“黎明星”的10倍C．該時(shí)刻后“黎明星”經(jīng)過(guò)408h能經(jīng)過(guò)P城市正上方D．“黎明星”的向心加速度小于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度【答案】C【詳解】A．7.9km/s為地球衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，所以“黎明星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．依題意可知“黎明星”的運(yùn)行周期約為T(mén)1=1.7h，同步衛(wèi)星的周期為T(mén)2=24h，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得解得同步衛(wèi)星的軌道半徑約為“黎明星”的6倍。故B錯(cuò)誤；C．該時(shí)刻后“黎明星”經(jīng)過(guò)1.7h恰好運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，回到“原地”。則該時(shí)刻后“黎明星”經(jīng)過(guò)408h運(yùn)動(dòng)的周期數(shù)為回到“原地”。由于地球自轉(zhuǎn)，此時(shí)P城市轉(zhuǎn)過(guò)的角度為恰好回到“原地”，故C正確；D．對(duì)于同步衛(wèi)星與“黎明星”，萬(wàn)有引力提供向心力，則有解得因同步衛(wèi)星的軌道半徑大于“黎明星”的軌道半徑，故同步衛(wèi)星的向心加速度小于“黎明星”的向心加速度；對(duì)同步衛(wèi)星與在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，兩者有相同的角速度，則有因同步衛(wèi)星的軌道半徑更大，故同步衛(wèi)星的向心加速度大于在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度，所以“黎明星”的向心加速度大于在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。7．2021年10月16日、神舟十三號(hào)載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，假設(shè)神舟十三號(hào)載人飛船在距地面高度為h的軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．神舟十三號(hào)載人飛船的線(xiàn)速度大于地球第一宇宙速度B．神舟十三號(hào)載人飛船運(yùn)行的周期為C．神舟十三號(hào)載人飛船軌道處的重力加速度為D．地球的平均密度【答案】BC【詳解】ABC．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得；；且在地球表面滿(mǎn)足即由題意知神舟十三號(hào)載人飛船軌道半徑為所以解得周期為線(xiàn)速度為由于神舟十三號(hào)載人飛船的軌道半徑大于地球近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以其線(xiàn)速度小于地球近地衛(wèi)星線(xiàn)速度，即小于第一宇宙速度；向心加速度即重力加速度為故A錯(cuò)誤，BC正確；D．根據(jù)密度公式得故D錯(cuò)誤。故選BC。8．2022年4月16日0時(shí)44分，神舟十三號(hào)與空間站天和核心艙分離，正式踏上回家之路，分離過(guò)程簡(jiǎn)化如圖所示，脫離前天和核心艙處于半徑為的圓軌道Ⅰ上，從P點(diǎn)脫離后神舟十三號(hào)飛船沿橢圓軌道Ⅱ返回半徑為的近地圓軌道Ⅲ上，然后再多次調(diào)整軌道，繞行5圈后順利著落在東風(fēng)著落場(chǎng)。已知軌道Ⅱ與軌道Ⅰ、Ⅲ兩圓軌道相切于P、Q點(diǎn)兩點(diǎn)且恰好對(duì)應(yīng)橢圓的長(zhǎng)軸兩端點(diǎn)，引力常量為G，地球質(zhì)最為M，則下列說(shuō)法正確的是（??）A．飛船從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)的最短時(shí)間為B．飛船在軌道Ⅲ上的向心加速度小于在軌道Ⅰ上的向心加速度C．飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上的機(jī)械能D．飛船在軌道Ⅰ與地心連線(xiàn)和在軌道Ⅲ與地心連線(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等【答案】AC【詳解】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得對(duì)于Ⅰ軌道上的衛(wèi)星，有所以聯(lián)立解得故A正確；B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有可得所以軌道半徑越大，向心加速度越小，所以飛船在軌道Ⅲ上的向心加速度大于在軌道Ⅰ上的向心加速度，故B錯(cuò)誤；C．飛船由軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到軌道Ⅲ需要在軌道相切的位置P和Q點(diǎn)點(diǎn)火減速，做近心運(yùn)動(dòng)，所以在點(diǎn)火過(guò)程中外力對(duì)飛船做負(fù)功，所以飛船的機(jī)械能減小，即飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上的機(jī)械能，故C正確；D．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，飛船在同一軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船與地心的連線(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故D錯(cuò)誤。故選AC。與探月有關(guān)的航天問(wèn)題9．如圖所示，“鵲橋”中繼星處于地月拉格朗日點(diǎn)L2上時(shí)，會(huì)和月球、地球兩個(gè)大天體保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。設(shè)地球的質(zhì)量為M，“鵲橋”中繼星的質(zhì)量為m，地月間距為L(zhǎng)，拉格朗日L2點(diǎn)與月球間距為d，地球、月球和“鵲橋”中繼星均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略太陽(yáng)對(duì)”鵲橋”中繼星的引力，忽略“鵲橋”中繼星對(duì)月球的影響。則“鵲橋”中繼星處于L2點(diǎn)上時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．地球?qū)υ虑虻囊εc“鵲橋”中繼星對(duì)月球的引力相等B．月球與地球質(zhì)量之比為C．“鵲橋”中繼星與月球的向心加速度之比D．“鵲橋”中繼星與月球的線(xiàn)速度之比為【答案】B【詳解】A．月球所受的合外力方向指向地球，故地球?qū)υ虑虻囊Υ笥凇谤o橋”中繼星對(duì)月球的引力，故A錯(cuò)誤；D．“鵲橋”中繼星與月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)可得“鵲橋”中繼星與月球的線(xiàn)速度之比為,故D錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得“鵲橋”中繼星與月球的向心加速度之比為，故C錯(cuò)誤；B．對(duì)月球，地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供向心力對(duì)“鵲橋”中繼星，地球引力和月球引力的合力提供向心力，故聯(lián)立解得故B正確。故選B。10．2022年10月12日，天宮課堂第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講，在空間站微重力環(huán)境下，展示毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)最細(xì)吸管開(kāi)啟“倍速模式”，水球“變懶”、扳手“掉頭”等實(shí)驗(yàn)。隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)宇航員登上月球?qū)⒉皇菈?mèng)想：假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)。已知月球的半徑為R，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．月球的質(zhì)量為 B．月球表面的重力加速度為C．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為 D．宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)【答案】A【詳解】AB．設(shè)月球表面重力加速度為g，；在月球表面處可認(rèn)為物體受重力大小等于受到的萬(wàn)有引力聯(lián)立得，A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立得，C錯(cuò)誤；D．離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度為月球的第一宇宙速度，D錯(cuò)誤。故選A。11．“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器著落月球前的運(yùn)動(dòng)軌道示意圖如圖所示，“嫦娥五號(hào)”沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火減速，之后沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，再次運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火減速，之后沿近月（到月球表面的距離不計(jì)）軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng)。月球的半徑為R，軌道Ⅱ上的遠(yuǎn)月點(diǎn)a到月心的距離為，“嫦娥五號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期為，引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是（）A．月球的質(zhì)量為B．月球的質(zhì)量為C．月球表面的重力加速度大小為D．月球表面的重力加速度大小為【答案】AC【詳解】AB．根據(jù)題意，設(shè)月球的質(zhì)量為、“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器的質(zhì)量為，在軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為，由萬(wàn)有引力提供向心力有由開(kāi)普勒第三定律有聯(lián)立解得故B錯(cuò)誤A正確；CD．設(shè)月球表面的物體的質(zhì)量為，月球表面的重力加速度大小為，則有解得故D錯(cuò)誤C正確。故選AC。12．2020年12月17日“嫦娥五號(hào)”首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿(mǎn)完成。在采樣返回過(guò)程中，“嫦娥五號(hào)”要面對(duì)取樣、上升、對(duì)接和高速再入等四個(gè)主要技術(shù)難題，要進(jìn)行多次變軌飛行。“嫦娥五號(hào)”繞月球飛行的三條軌道示意圖如圖所示，軌道1是貼近月球表面的圓形軌道，軌道2和軌道3是變軌后的橢圓軌道，并且都與軌道1相切于A點(diǎn)。A點(diǎn)是軌道2的近月點(diǎn)，B點(diǎn)是軌道2的遠(yuǎn)月點(diǎn)，“嫦娥五號(hào)”在軌道1上的運(yùn)行速率約為1.7km/s。不計(jì)變軌中“嫦娥五號(hào)”的質(zhì)量變化，不考慮其他天體的影響，下列說(shuō)法中正確的是（）A．“嫦娥五號(hào)”在軌道2經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道1經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度B．“嫦娥五號(hào)”在軌道2經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率可能大于1.7km/sC．“嫦娥五號(hào)”在軌道3上運(yùn)行的最大速率大于其在軌道2上運(yùn)行的最大速率D．“嫦娥五號(hào)”在軌道3所具有的機(jī)械能大于在軌道2所具有的機(jī)械能【答案】ACD【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得解得“嫦娥五號(hào)“探測(cè)器在軌道2上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因?yàn)檐壍?上的A點(diǎn)和軌1上的A點(diǎn)是同一點(diǎn)，即r相等，故探測(cè)器在軌道2經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道1經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度，故A正確；B．過(guò)B點(diǎn)做外切圓，由于衛(wèi)星在橢圓軌道上從B點(diǎn)開(kāi)始做離心運(yùn)動(dòng)，才能進(jìn)入圓軌道，因此衛(wèi)星在B點(diǎn)的速度一定小于其在過(guò)B點(diǎn)的圓軌道上的速度，即根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得解得因?yàn)?，所以故故“嫦娥五?hào)”在軌道2經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率一定小于1.7km/s，故B錯(cuò)誤；C．“嫦娥五號(hào)”從軌道2變軌到軌道3，必須在A點(diǎn)加速，所以“嫦娥五號(hào)”在軌道3上運(yùn)行的最大速率大于其在軌道2上運(yùn)行的最大速率，故C正確。D．由于“嫦娥五號(hào)”從軌道2變軌到軌道3，必須在A點(diǎn)加速，機(jī)械能增加，所以在軌道3所具有的機(jī)械能大于其在軌道2所具有的機(jī)械能，故D正確。故選ACD。與火星探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題13．兩千多年前，我國(guó)古代偉大詩(shī)人屈原在其傳奇詩(shī)篇《天問(wèn)》中發(fā)出疑問(wèn)：“日月安屬？列星安陳？”兩千多年后，中國(guó)人秉承著屈原的質(zhì)疑精神和探索精神啟動(dòng)了行星探測(cè)任務(wù)，我們的目標(biāo)，是星辰大海。我國(guó)的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到Q點(diǎn)，再依次進(jìn)入如圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，則“天問(wèn)一號(hào)”（）A．從P到Q的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，太陽(yáng)引力對(duì)其做正功B．發(fā)射速度介于與之間C．從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間大于6個(gè)月D．天問(wèn)一號(hào)在調(diào)相軌道的運(yùn)行周期小于在停泊軌道的運(yùn)行周期【答案】C【詳解】A．由題意可得當(dāng)“天問(wèn)一號(hào)”從P到Q的運(yùn)行過(guò)程中，太陽(yáng)對(duì)火星探測(cè)器引力的方向指向太陽(yáng)，探測(cè)器速度的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線(xiàn)方向。如下圖所示，顯然探測(cè)器所受太陽(yáng)引力與自身速度的夾角為鈍角，因而從P到Q的運(yùn)行過(guò)程中太陽(yáng)引力對(duì)其做負(fù)功。故A錯(cuò)誤；B．由于火星探測(cè)器的作用是探索火星，需要脫離地球的束縛，而又不能飛出太陽(yáng)系。所以它的發(fā)射速度需要大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度。即發(fā)射速度需要介于與之間。故B錯(cuò)誤；C．地球的公轉(zhuǎn)周期為12個(gè)月，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知（k為與中心天體有關(guān)的定值），“天問(wèn)一號(hào)”在地火軌道的軌道半長(zhǎng)軸大于地球公轉(zhuǎn)半徑，因而運(yùn)行周期大于12個(gè)月，從P到Q的路程為整個(gè)橢圓的一半，因而從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間大于6個(gè)月。故C正確；D．與C選項(xiàng)同理，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，當(dāng)中心天體同為火星時(shí)，調(diào)相軌道的半長(zhǎng)軸顯然比停泊軌道的半長(zhǎng)軸更大，即因而運(yùn)行周期。故D錯(cuò)誤。故選C。14．2021年10月火星上的祝融號(hào)航天器“失聯(lián)”一個(gè)月。追究其原因是2021年10月29日出現(xiàn)了“火星合日”的天象?！盎鹦呛先铡笔侵富鹦恰⑻?yáng)、地球三者之間形成一條直線(xiàn)時(shí)，從地球的方位觀察，火星位于太陽(yáng)的的正后方，火星被太陽(yáng)完全遮蔽的現(xiàn)象，如圖所示、已知地球、火星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的方向相同，若把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓，地球的公轉(zhuǎn)周期與火星的公轉(zhuǎn)周期之比約為1：2。由此可知（）A．火星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度約為地球公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度的B．火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的C．下一次祝融號(hào)航天器“失聯(lián)”時(shí)間大約是2023年10月D．火星的向心加速度約為地球向心加速度的【答案】C【詳解】A．火星公轉(zhuǎn)的角速度約為地球公轉(zhuǎn)角速度的，但它們的公轉(zhuǎn)半徑不同，故火星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度不是地球公轉(zhuǎn)線(xiàn)速度的，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律所以故B錯(cuò)誤；C．設(shè)相鄰兩次“火星合日”的時(shí)間間隔為t，則有解得故下一次祝融號(hào)航天器“失聯(lián)”時(shí)間大約為2023年10月，故C正確；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，即可得所以故D錯(cuò)誤。故選C。15．“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器需要通過(guò)霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)射到火星，地球軌道和火星軌道近似看成圓形軌道，霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)在近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示）。“天問(wèn)一號(hào)”在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著沿著這個(gè)軌道運(yùn)行直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知引力常量為G，太陽(yáng)質(zhì)量為m，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針?lè)较?。若只考慮太陽(yáng)對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”的作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩次點(diǎn)火噴射方向都與速度方向相同B．兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為C．“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的線(xiàn)速度大于在火星軌道上的線(xiàn)速度D．“天問(wèn)一號(hào)”在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上P點(diǎn)的加速度比在火星軌道上P點(diǎn)的加速度小【答案】BC【詳解】A．兩次點(diǎn)火都是從低軌道向高軌道轉(zhuǎn)移，需要加速，所以點(diǎn)火噴射方向都與運(yùn)動(dòng)方向相反，A錯(cuò)誤；B．探測(cè)器在地球軌道上由萬(wàn)有引力提供向心力有由開(kāi)普勒第三定律得兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間為聯(lián)立解得，B正確；C．“天問(wèn)一號(hào)”在繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)滿(mǎn)足可得在地球軌道上運(yùn)行時(shí)軌道半徑較小，故線(xiàn)速度較大，C正確；D．由牛頓第二定律可得解得“天問(wèn)一號(hào)”在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上P點(diǎn)與在火星軌道上P點(diǎn)位置相同，到太陽(yáng)球心距離R相同，故加速度相同，D錯(cuò)誤。故選BC。16．在火星表面上用探測(cè)器做了一次豎直方向的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，探測(cè)器從火星表面先豎直向上做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)部一質(zhì)量為m的物體受到豎直向上的支持力是其重力的1.8倍，關(guān)閉發(fā)動(dòng)裝置，探測(cè)器接著做豎直上拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)，最后自由落體回到火星表面。已知上升過(guò)程的最大速度為，與火星表面的最大距離為h，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器在上升的過(guò)程中，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)B．探測(cè)器在下降過(guò)程中的平均速度大小為C．若火星的質(zhì)量為M，則火星的半徑為D．若火星的半徑為R，則火星的第一宇宙速度為【答案】BD【詳解】A．探測(cè)器在上升過(guò)程中先加速后減速，加速度先向上后向下，先是超重狀態(tài)后是失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)火星表面的重力加速度為，上升的高度為時(shí)達(dá)到最大速度，對(duì)內(nèi)部物體進(jìn)行分析，由牛頓第二定律及速度位移關(guān)系有速度達(dá)到后接著再上升的高度為到達(dá)最高點(diǎn)，由速度位移關(guān)系有聯(lián)立解得設(shè)探測(cè)器在下降過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得下降過(guò)程的平均速度大小為聯(lián)立解得故B正確；C．設(shè)火星的半徑為，若火星的質(zhì)量為M，在火星表面由黃金代換可得解得故C錯(cuò)誤；D．若火星的半徑為R，則火星的第一宇宙速度為故D正確。故選BD。與其他深空探測(cè)有關(guān)的航天問(wèn)題17．中國(guó)日?qǐng)?bào)2022年9月9日電（記者張宇浩）當(dāng)?shù)貢r(shí)間7日，美國(guó)國(guó)家航空航天局的“苔絲”（TESS）任務(wù)宣布發(fā)現(xiàn)兩顆系外行星，距離地球約100光年，其中一顆或適合生命存活。這兩顆系外行星被歸類(lèi)為“超級(jí)地球”，即質(zhì)量比地球大，但比冰巨星小。它們繞著一顆“活躍度較低”的紅矮星運(yùn)行。第一顆行星，LP890-9b，其半徑是地球的倍，每天繞恒星一周。另一顆行星LP890-9c的半徑是地球的倍，大約天繞恒星一周，繞行期間處于恒星宜居帶內(nèi)。研究人員表示，LP890-9c距離恒星很近，接收到的輻射熱量卻很低，若有充足的大氣層，行星表面或存在液態(tài)水。若將兩顆行星和地球均視為球體，假設(shè)LP890-9c與地球密度相等，地球繞太陽(yáng)和兩顆行星繞紅矮星的運(yùn)動(dòng)均看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．LP890-9c表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為B．LP890-9c的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為C．LP890-9b與LP890-9c繞恒星公轉(zhuǎn)的軌道半徑之比為D．LP890-9b與LP890-9c繞恒星公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度之比為【答案】B【詳解】A．由得又知，與地球密度相等，所以故LP890-9c表面的重力加速度與地球表面的重