2025年高一物理寒假銜接講練 (人教版)第11講 宇宙航行（教師版）

第11講宇宙航行模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（4大考點(diǎn)）模塊四小試牛刀過關(guān)測(cè)1．知道三個(gè)宇宙速度的含義和數(shù)值，會(huì)計(jì)算第一宇宙速度.2.掌握人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系.3.理解近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的區(qū)別，掌握衛(wèi)星的變軌問題.知識(shí)點(diǎn)1宇宙速度數(shù)值意義第一宇宙速度7.9km/s物體在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度第二宇宙速度11.2km/s使物體掙脫地球引力束縛的最小地面發(fā)射速度第三宇宙速度16.7km/s使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小地面發(fā)射速度知識(shí)點(diǎn)2人造地球衛(wèi)星1．動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)一般情況下可認(rèn)為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供。2．地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星位于地面上方高度約3.6×104km處,周期等于地球自轉(zhuǎn)周期。其中一種的軌道平面與赤道平面成0度角,運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,稱為靜止衛(wèi)星。具有以下特點(diǎn):(1)軌道平面一定:衛(wèi)星在赤道的正上方,其軌道平面與赤道平面重合。(2)繞行方向一定:和地球自轉(zhuǎn)方向一致。(3)周期一定:和地球自轉(zhuǎn)周期相同,即T=24h。(4)高度一定:位于赤道上方高度約3.6×104km處,距地面高度固定不變。知識(shí)點(diǎn)3人造衛(wèi)星的變軌問題衛(wèi)星變軌時(shí)，先是線速度v發(fā)生變化導(dǎo)致需要的向心力發(fā)生變化，進(jìn)而使軌道半徑r發(fā)生變化.如圖所示，圓形軌道1、3與橢圓軌道2相切于Q、P兩點(diǎn).1．當(dāng)衛(wèi)星減速時(shí)，衛(wèi)星所需的向心力Fn在圖示中衛(wèi)星從軌道3上P處變遷到軌道2上，速度關(guān)系：v3>v2．當(dāng)衛(wèi)星加速時(shí)，衛(wèi)星所需的向心力Fn在圖示中衛(wèi)星從軌道1上Q處變遷到軌道2上，速度關(guān)系：v1<v知識(shí)點(diǎn)4雙星及多星模型1．雙星系統(tǒng)雙星系統(tǒng)由兩個(gè)星體構(gòu)成，其中每個(gè)星體的直徑都遠(yuǎn)小于它們間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以作為孤立系統(tǒng)處理.它們繞其連線上的某固定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).雙星具有以下特點(diǎn)：(1)由于雙星和該固定點(diǎn)總保持三點(diǎn)共線，所以雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和周期分別相同.(2)由于每顆星的向心力都是由雙星間相互作用的萬(wàn)有引力提供的，因此大小必然相等.(3)軌道半徑與質(zhì)量的關(guān)系根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有Gm1m2L2=m12．三星系統(tǒng)宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)(可忽略其他星體對(duì)它們的引力作用)的三顆星組成的三星系統(tǒng).已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)主要有兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R?的圓軌道上運(yùn)動(dòng)；另一種是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)動(dòng).如圖甲和乙所示(設(shè)每顆星體的質(zhì)量均為m).(1)對(duì)第一種形式中A而言，B、C對(duì)A的萬(wàn)有引力提供A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有G(2)對(duì)第二種形式中A而言，B、C對(duì)A的萬(wàn)有引力的合力提供A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有Gm2r2cos考點(diǎn)一宇宙速度1．（23-24高一下·北京海淀·期末）如圖所示，牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中說到：把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)也就一次比一次遠(yuǎn)；拋出速度足夠大時(shí)，物體就不會(huì)落回地面，而是成為人造地球衛(wèi)星?？烧J(rèn)為山的高度遠(yuǎn)小于地球的半徑，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A．對(duì)于那些拋出后可以落回地面的物體，無(wú)論拋出速度是多大，落地時(shí)間都一樣B．圖中圓軌道對(duì)應(yīng)的拋出速度近似等于第一宇宙速度C．若拋出的速度大于第一宇宙速度，則物體在之后的運(yùn)動(dòng)過程中將無(wú)法返回山頂D．若拋出的速度大于第二宇宙速度，則物體被拋出后可能繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意，拋出的物體做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同一高度拋出落到水平地面時(shí)，無(wú)論拋出速度是多大，落地時(shí)間都一樣，由圖可知并不是落到水平地面，所以落地時(shí)間不一樣，故A錯(cuò)誤；B．山的高度遠(yuǎn)小于地球的半徑，可忽略山的高度時(shí)，圖中圓軌道對(duì)應(yīng)的拋出速度近似第一宇宙速度，物體將會(huì)不會(huì)落到地球，將會(huì)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．若拋出的速度大于第一宇宙速度，且小于第二宇宙速度時(shí)，物體將繞地球做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，則物體在之后的運(yùn)動(dòng)過程中有可能返回山頂，故C錯(cuò)誤；D．若拋出的速度大于第二宇宙速度，且小于第三宇宙速度時(shí)，物體會(huì)脫離地球引力的束縛，將會(huì)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（23-24高一下·河北·期末）宇宙速度是從地球表面向宇宙空間發(fā)射人造地球衛(wèi)星、行星際和恒星際飛行器所需的最低速度．下列關(guān)于宇宙速度的說法正確的是（

）A．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度B．若飛行器的發(fā)射速度大于第二宇宙速度，則飛行器將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)C．若飛行器的發(fā)射速度大于第三宇宙速度，則飛行器將繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)D．衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率可能大于第一宇宙速度【答案】A【詳解】AD．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度，故A正確，D錯(cuò)誤；B．第二宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)或繞其他行星運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所必需的最小發(fā)射速度，故B錯(cuò)誤；C．第三宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度，故C錯(cuò)誤。故選A。3．（23-24高二下·安徽阜陽(yáng)·期末）2024年3月20日8時(shí)31分，探月工程四期“鵲橋二號(hào)”中繼星由長(zhǎng)征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空，該衛(wèi)星經(jīng)地一月轉(zhuǎn)移軌道逐步送入穩(wěn)定橢圓環(huán)月軌道，后經(jīng)點(diǎn)火減速進(jìn)入離月球表面高度為h的圓軌道運(yùn)行。已知月球半徑為R，月球表面重力加速度大小為g月，下列說法正確的是（）A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)大于11.2km/sB．該衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行的角速度大小為C．該衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行的向心加速度大小為D．該衛(wèi)星在橢圓環(huán)月軌道的周期小于在圓軌道的周期【答案】C【詳解】A．該衛(wèi)星沒有脫離地球的引力范圍，則衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)小于11.2km/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)而解得該衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行的角速度大小為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)該衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行的向心加速度大小為選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律因?yàn)樵跈E圓環(huán)月軌道的半長(zhǎng)軸大于圓軌道的半徑，可知該衛(wèi)星在橢圓環(huán)月軌道的周期大于在圓軌道的周期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。考點(diǎn)二同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星的相關(guān)計(jì)算4．（23-24高一下·江蘇常州·期末）2024年1月18日，我國(guó)成功完成了天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站的對(duì)接，形成的組合體在地球引力作用下繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，離地面高度約400km；地球同步衛(wèi)星離地面高度約為36000km。下列說法正確的是（）A．組合體中的貨物處于超重狀態(tài)B．組合體的運(yùn)行速度略小于7.9km/sC．地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度略大于7.9km/sD．組合體的加速度比地球同步衛(wèi)星的小【答案】B【詳解】A．組合體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，組合體中的貨物處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得解得地球第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，可知組合體的運(yùn)行速度略小于7.9km/s，地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得可得可知組合體的加速度比地球同步衛(wèi)星的大，故D錯(cuò)誤。故選B。5．（23-24高一下·重慶沙坪壩·期末）如圖所示，a為地球赤道上的物體、b為離地心距離約為的衛(wèi)星、c為同步衛(wèi)星，b、c沿相同方向繞地球運(yùn)動(dòng)．已知同步衛(wèi)星c離地心距離約為，R為地球半徑。某一時(shí)刻b、c剛好位于a的正上方，從該時(shí)刻起經(jīng)過24小時(shí)，a、b、c的大致位置是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】由題知，a、c具有相同的角速度，故經(jīng)過24小時(shí)，a、c轉(zhuǎn)過的角度相同，故c一直在a的正上方；對(duì)b、c繞地球公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得解得b的半徑為3.3R，c的半徑為6.6R，所以解得則b衛(wèi)星在24小時(shí)內(nèi)運(yùn)行的圈數(shù)為故b衛(wèi)星沒有回到原位置，在原位置的后面。故選B。6．（23-24高一下·北京懷柔·期末）如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ。則下列說法正確的是（）A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9km/sB．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度C．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道ⅡD．衛(wèi)星從軌道Ⅰ經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度小于它從軌道Ⅱ經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】C【詳解】A．第一宇宙速度是所有環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，可知在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在近地點(diǎn)P點(diǎn)的速度大于在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速做離心運(yùn)動(dòng)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)可知，衛(wèi)星從軌道Ⅰ經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它從軌道Ⅱ經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C?？键c(diǎn)三雙星（多星）問題7．（23-24高一下·河北秦皇島·期末）研究團(tuán)隊(duì)近期發(fā)現(xiàn)了一個(gè)距離地球約2760光年、以20．5分鐘為公轉(zhuǎn)周期飛速繞轉(zhuǎn)的雙星系統(tǒng)，該雙星系統(tǒng)由白矮星和熱亞矮星組成。如圖所示，熱亞矮星A、白矮星B均以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，熱亞矮星A的球心到點(diǎn)的距離為，白矮星B的球心到點(diǎn)的距離為，兩星球之間的距離保持不變。兩星球均可視為質(zhì)點(diǎn)且該雙星系統(tǒng)不受其他星球影響，下列說法正確的是（）A．熱亞矮星A、白矮星B的角速度之比等于B．熱亞矮星A、白矮星B的線速度之比等于C．熱亞矮星A、白矮星B的向心力大小之比等于D．熱亞矮星A、白矮星B的向心加速度大小之比等于【答案】B【詳解】ABD．A、B均以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知A、B相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，A、B的角速度相等；根據(jù)可得熱亞矮星A、白矮星B的線速度之比為根據(jù)可得熱亞矮星A、白矮星B的向心加速度大小之比為故AD錯(cuò)誤，B正確；C．A、B繞點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由相互作用的萬(wàn)有引力提供，則熱亞矮星A、白矮星B的向心力大小相等，故C錯(cuò)誤。故選B。8．（23-24高一下·河南三門峽·期末）在銀河系中，雙星的數(shù)量非常多，研究雙星，對(duì)于了解恒星形成和演化過程的多樣性有重要的意義。由A、B兩顆恒星組成的雙星系統(tǒng)如圖所示，A、B繞其連線上的一點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得A、B兩顆恒星間的距離為L(zhǎng)，恒星A的周期為T，恒星A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒星B的2倍，已知萬(wàn)有引力常量為G，忽略其他星球?qū)、B的影響，則下列說法正確的是（）A．恒星B的周期為 B．A、B兩顆恒星質(zhì)量之比為C．恒星A的線速度是恒星B的4倍 D．A、B兩顆恒星質(zhì)量之和為【答案】D【詳解】A．A、B繞其連線上的一點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)，可知A、B兩顆恒星的周期相等，角速度相等，則恒星B的周期為，故A錯(cuò)誤；B．由于A、B兩顆恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由相互作用的萬(wàn)有引力提供，所以A、B兩顆恒星的向心力大小相等，則有可知A、B兩顆恒星質(zhì)量之比為故B錯(cuò)誤；C．恒星A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒星B的2倍，根據(jù)可知A、B兩顆恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得，又聯(lián)立解得A、B兩顆恒星質(zhì)量之和為故D正確。故選D。9．（23-24高一下·湖北咸寧·期末）《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》曾報(bào)道天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了2例來自黑洞—中子星并合的引力波事件。質(zhì)量較大的天體為黑洞，質(zhì)量較小的天體是中子星，在一段較長(zhǎng)時(shí)間，這兩顆相距較近的天體，在相互間萬(wàn)有引力的作用下，繞連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于黑洞—中子星構(gòu)成的雙星，下列說法中正確的是（

）A．兩顆天體中質(zhì)量大的黑洞動(dòng)能較小 B．黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度較大C．中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力較小 D．兩顆天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等【答案】A【詳解】?jī)深w天體繞同一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度，兩者之間的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，可知做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等，根據(jù)則質(zhì)量較大的天體為黑洞的運(yùn)動(dòng)半徑較??；根據(jù)可知轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大的動(dòng)能較大，即兩顆天體中質(zhì)量大的黑洞動(dòng)能較小，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A?？键c(diǎn)四衛(wèi)星變軌問題10．（23-24高一下·江西·期末）“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船于北京時(shí)間2023年5月11日5時(shí)16分成功對(duì)接于空間站“天和”核心艙后向端口。已知“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船現(xiàn)在離地大約400km。下列說法正確的是（）A．“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船中的貨物處于平衡狀態(tài)B．在稀薄空氣阻力的影響下，若無(wú)動(dòng)力補(bǔ)充，“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船速度會(huì)越來越大C．在“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船中不能用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)氣壓D．“天舟六號(hào)”減速可與更高的同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)接【答案】C【詳解】A．“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力指向軌跡的圓心，不是平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．在稀薄空氣阻力的影響下，若無(wú)動(dòng)力補(bǔ)充，“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船速度會(huì)越來越小，故B錯(cuò)誤；C．水銀氣壓計(jì)的工作原理是托里拆利實(shí)驗(yàn)，大氣壓強(qiáng)等于玻璃管中水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，在太空中物體都處于失重狀態(tài)，所以玻璃管中的水銀對(duì)下部不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，此方法不能測(cè)得太空艙內(nèi)的壓強(qiáng)，故C正確；D．“天舟六號(hào)”減速會(huì)做近心運(yùn)行，進(jìn)入低軌道，不可能與更高的同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故D錯(cuò)誤。故選C。11．（23-24高二下·廣東揭陽(yáng)·期末）2024年4月26日，神舟十八號(hào)載人飛船與天宮空間站成功對(duì)接．空間站運(yùn)行在距離地面340~370千米的軌道上，對(duì)接前，神舟十八號(hào)與空間站運(yùn)行在同一軌道的前后位置上。下列關(guān)于飛船和空間站的說法正確的是（

）A．神舟十八號(hào)通過加速即可趕上空間站B．空間站繞地球運(yùn)行的速度大于7.9km/sC．飛船和空間站里的航天員不受重力作用D．空間站的公轉(zhuǎn)周期小于24h【答案】D【詳解】A．發(fā)動(dòng)機(jī)加速，則飛船的運(yùn)行速度變大，飛船受到的萬(wàn)有引力不足以提供飛船所需向心力，飛船將做離心運(yùn)動(dòng)，顯然飛船不能追上空間站，故A錯(cuò)誤；B．7．9km/s是最大環(huán)繞速度，所以空間站的運(yùn)行速度不可能大于7．9km/s，故B錯(cuò)誤；C．飛船和空間站里的航天員處于完全失重狀態(tài)，但失重并不是不受重力作用，重力提供向心力，故C錯(cuò)誤；D．空間站運(yùn)行在距離地面340~370千米的軌道上，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知，軌道高度低于同步衛(wèi)星，故周期小于同步衛(wèi)星的周期，即小于24h，故D正確。故選D。12．（23-24高二下·廣西南寧·期末）2024年3月20日，鵲橋二號(hào)中繼星成功發(fā)射升空，為嫦娥六號(hào)在月球背面的探月任務(wù)提供地月間中繼通訊。如圖，鵲橋二號(hào)采用周期為24的環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道，近月點(diǎn)為A，遠(yuǎn)月點(diǎn)為B，CD為橢圓軌道的短軸，下列說法正確的是（）A．鵲橋二號(hào)在地球表面附近的發(fā)射速度大于11.2km/sB．鵲橋二號(hào)在A點(diǎn)的加速度大于B點(diǎn)的加速度C．鵲橋二號(hào)從C經(jīng)B到D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為12hD．鵲橋二號(hào)在C、D兩點(diǎn)的速度方向垂直于其與月心的連線【答案】B【詳解】A．由于鵲橋二號(hào)環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)，而月球?yàn)榈厍虻摹靶l(wèi)星”，則鵲橋二號(hào)未脫離地球的束縛，故鵲橋二號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2kms，故A錯(cuò)誤；B．由可知鵲橋二號(hào)在A點(diǎn)的加速度大于B點(diǎn)的加速度，故B正確；C．鵲橋二號(hào)圍繞月球做橢圓運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第二定律可知，從A→C→B做減速運(yùn)動(dòng)，從B→D→A做加速運(yùn)動(dòng)，則從C→B→D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于半個(gè)周期，即大于12h，故C錯(cuò)誤；D．由于鵲橋二號(hào)做曲線運(yùn)動(dòng)，則可知鵲橋二號(hào)速度方向應(yīng)為軌跡的切線方向，則可知鵲橋二號(hào)在C、D兩點(diǎn)的速度方向不可能垂直于其與月心的連線，故D錯(cuò)誤。故選B。一、單選題1．（24-25高三上·江蘇南京·階段練習(xí)）2024年華為隆重推出搭載我國(guó)自主研發(fā)的麒麟9010s芯片的Mate70手機(jī)，該手機(jī)可以與地球靜止軌道衛(wèi)星“天通一號(hào)01”實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信。已知地球半徑為R，“天通一號(hào)01”離地高度約為6R，以下關(guān)于該衛(wèi)星的說法正確的是（）A．“天通一號(hào)01”衛(wèi)星在地球同步軌道上處于平衡狀態(tài)B．“天通一號(hào)01”衛(wèi)星的發(fā)射速度小于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度C．若地球自轉(zhuǎn)加快，“天通一號(hào)01”衛(wèi)星為保持與地面同步，軌道高度應(yīng)降低D．“天通一號(hào)01”衛(wèi)星的加速度約為靜止在赤道上物體加速度的6倍【答案】C【詳解】A．衛(wèi)星在地球同步軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．同步衛(wèi)星軌道高于近地軌道衛(wèi)星，故發(fā)射速度大于最小發(fā)射速度，即大于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故B錯(cuò)誤；C．若地球自轉(zhuǎn)加快，衛(wèi)星為保持與地面同步，應(yīng)當(dāng)具有更大的角速度，更小的周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可知軌道高度應(yīng)降低，故C正確。D．同步軌道上衛(wèi)星與赤道上物體運(yùn)動(dòng)的角速度相同，由可知衛(wèi)星在同步軌道上的向心加速度約是靜止在赤道上物體向心加速度的7倍，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（24-25高二上·浙江·期中）華為衛(wèi)星通話是華為推出的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，該技術(shù)可以通過部署在地球靜止衛(wèi)星軌道上的多顆“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星與外界進(jìn)行聯(lián)系?！疤焱ㄒ惶?hào)”系列衛(wèi)星均位于36000公里的地球同步軌道，單顆衛(wèi)星可以覆蓋地球的面積三分之一，其離地高度約為地球半徑的5倍。關(guān)于該系列衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星與赤道上待發(fā)射的衛(wèi)星速率相等B．“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星質(zhì)量越大周期越小C．為了實(shí)現(xiàn)全球通信，至少需要部署三顆衛(wèi)星D．“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星的向心加速度約為地表重力加速度【答案】C【詳解】A．“天通一號(hào)”是地球同步靜止衛(wèi)星，衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度和周期均相等，根據(jù)可知，“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星的速率大于赤道上待發(fā)射的衛(wèi)星速率，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述可知，“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星的周期始終等于地球自轉(zhuǎn)周期，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．由于單顆衛(wèi)星可以覆蓋地球的面積三分之一，則為了實(shí)現(xiàn)全球通信，至少需要部署三顆衛(wèi)星，故C正確；D．根據(jù)，解得，可知，“天通一號(hào)”系列衛(wèi)星的向心加速度小于地表重力加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（23-24高一下·江蘇·期中）我國(guó)首個(gè)獨(dú)立火星探測(cè)器“天問一號(hào)”已于2021年5月15日成功著陸火星表面，對(duì)我國(guó)持續(xù)推進(jìn)深空探測(cè)、提升國(guó)家軟實(shí)力和國(guó)際影響力具有重要意義。假設(shè)火星是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則（）A．火星密度為B．此探測(cè)器的發(fā)射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間C．火星赤道表面重力加速度為D．一個(gè)質(zhì)量為m的物體分別靜止在火星兩極和赤道時(shí)對(duì)地面的壓力的差值為【答案】D【詳解】A．根據(jù)已知條件，無(wú)法求出火星的質(zhì)量，故無(wú)法計(jì)算火星的密度，故A錯(cuò)誤；B．此探測(cè)器的發(fā)射速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之間，故B錯(cuò)誤；C．為火星赤道表面物體的向心加速度，不是赤道表面重力加速度，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)火星質(zhì)量為M，物體在兩極時(shí)所受重力大小等于萬(wàn)有引力，則其對(duì)地面壓力大小為，物體在赤道時(shí)所受重力大小等于萬(wàn)有引力減去向心力，則其對(duì)地面壓力大小為N=故二者壓力差值為，故D正確。故選D。4．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）隨著中國(guó)航天科技的飛躍發(fā)展，中國(guó)宇航員將登上月球。假設(shè)宇航員登月后，在月面做了一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，將一小球由靜止釋放，經(jīng)過一小段時(shí)間t，小球的速度大小為v0，已知月球的第一宇宙速度大小為nv0，引力常量為G，一探測(cè)器在離月面的高度為月球半徑倍的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．月面的重力加速度大小為B．探測(cè)器的線速度大小為C．月球的半徑為D．月球的密度為【答案】B【詳解】A．小球由靜止釋放，經(jīng)過一小段時(shí)間t，小球的速度大小為v0，則有解得故A錯(cuò)誤；C．月球的第一宇宙速度大小為nv0，則有，結(jié)合上述解得故C錯(cuò)誤；B．探測(cè)器在離月面的高度為月球半徑倍的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有解得故B正確；D．月球的密度結(jié)合上述解得故D錯(cuò)誤。故選B。5．（24-25高二上·浙江·階段練習(xí)）2024年11月4日1時(shí)24分，神舟十八號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，神舟十八號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。若簡(jiǎn)化其返回地球過程為如右圖所示。飛船先在軌道Ⅲ上勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)通過點(diǎn)火變軌到軌道Ⅱ，穩(wěn)定運(yùn)行后，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)再次變軌到軌道Ⅰ。則下列說法正確的是（

）A．從軌道Ⅲ變軌到軌道Ⅱ需要點(diǎn)火加速B．軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的向心加速度等于軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)的向心加速度C．軌道Ⅱ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度大于軌道Ⅲ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度D．軌道Ⅱ的周期與軌道Ⅲ的周期之比等于【答案】B【詳解】A．軌道Ⅲ高于軌道Ⅱ，因此，從軌道Ⅲ變軌到軌道Ⅱ需要減速，做近心運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律可得解得故軌道Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)的向心加速度等于軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)的向心加速度，B正確;C．飛船在軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)時(shí)通過點(diǎn)火減速變軌到軌道Ⅱ，故軌道Ⅱ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度小于軌道Ⅲ上經(jīng)過B點(diǎn)的速度，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第三定律可知其中聯(lián)立解得D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題6．（23-24高一下·河北保定·期末）如圖是嫦娥六號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng)后變軌示意圖，它先進(jìn)入近月點(diǎn)高度200km、遠(yuǎn)月點(diǎn)高度8600km、周期12小時(shí)的大橢圓環(huán)月軌道，然后進(jìn)入近月點(diǎn)高度200km遠(yuǎn)月點(diǎn)高度2200km的橢圓停泊軌道，最后進(jìn)入高度約200km的圓軌道。已知月球半徑約為1800km，則嫦娥六號(hào)探測(cè)器（）A．離開地球的發(fā)射速度介于7.9km/s與11.2km/s之間B．在大橢圓軌道經(jīng)過近月點(diǎn)的加速度大于橢圓停泊軌道經(jīng)過近月點(diǎn)的加速度C．橢圓停泊軌道的運(yùn)行周期約為4小時(shí)D．圓軌道的運(yùn)行周期約為1小時(shí)【答案】AC【詳解】A.探測(cè)器飛向月球仍然收到地球的束縛，最終被月球捕獲，因此發(fā)射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間，故A正確；B.探測(cè)器在大橢圓軌道和橢圓停泊軌道上近月點(diǎn)的位置不變，受到的萬(wàn)有引力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度相等，故B錯(cuò)誤；CD.對(duì)大橢圓軌道、橢圓停泊軌道及圓軌道，根據(jù)開普勒第三定律可得解得橢圓停泊軌道的運(yùn)行周期約為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。7．（2024·重慶·模擬預(yù)測(cè)）吸血鬼恒星是一種理論上的天體，它通過從伴星吸取物質(zhì)來維持自身的光和熱。這種恒星通常處于雙星系統(tǒng)中，吸血鬼恒星通過這種方式獲得額外的物質(zhì)，從而延長(zhǎng)自己的壽命。這種現(xiàn)象在天文學(xué)中被稱為質(zhì)量轉(zhuǎn)移或吸積過程。假設(shè)兩恒星中心之間的距離保持不變，忽略因熱核反應(yīng)和輻射等因素導(dǎo)致的質(zhì)量虧損，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，則（）A．兩恒星的周期不變 B．兩恒星的軌道半徑保持不變C．吸血鬼恒星的線速度增大 D．伴星的線速度增大【答案】AD【詳解】A．假設(shè)在演化開始時(shí)，吸血鬼恒星的質(zhì)量為，伴星的質(zhì)量為，兩者之間的中心距離為，根據(jù)雙星運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)于吸血鬼恒星有同理對(duì)于伴星又有聯(lián)立解得由題意知兩恒星的總質(zhì)量不變，也不變，則周期不變，故A正確；BCD．由A中分析，聯(lián)立可解得，根據(jù)題意可知，增大，減小，故減小，增大，又有則吸血鬼恒星的線速度減小，伴星的線速度增大，故BC錯(cuò)誤D正確；故選AD。8．（24-25高三上·福建廈門·期中）北京時(shí)間2020年11月24題時(shí)30分，長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，嫦娥五號(hào)順利發(fā)射。如圖所示，經(jīng)多次變軌修正之后，“著陸器、上升器組合體”降落月球表面。下列正確的是（）A．在地球上的發(fā)射速度一定大于第一宇宙速度B．在P點(diǎn)由軌道1進(jìn)入軌道2需要瞬間點(diǎn)火加速C．在軌道1的運(yùn)行周期小于軌道2的運(yùn)行周期D．經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】AD【詳解】A．第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，故在地球上的發(fā)射速度一定大于第一宇宙速度，故A正確；B．衛(wèi)星在軌道1上的P點(diǎn)處減速，使萬(wàn)有引力大于所需的向心力做近心運(yùn)動(dòng)，才能進(jìn)入軌道2，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律軌道1的半徑大于軌道2的半長(zhǎng)軸，可知在軌道1的運(yùn)行周期大于軌道2的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得Q點(diǎn)離月球較近，故經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度，故D正確。故選AD。三、填空題9．（23-24高一下·上海黃浦·期中）我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體，在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。則地球質(zhì)量為，組合體運(yùn)動(dòng)的角速度大小為?！敬鸢浮俊驹斀狻縖1][2]在地球表面附近，某物體m所受重力和萬(wàn)有引力近似相等，則有解得設(shè)該組合體的質(zhì)量為m1，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，組合體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為萬(wàn)有引力提供向心力聯(lián)立解得10．（23-24高一下·山西大同·階段練習(xí)）如圖所示，A、B、C是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的三顆人造地球衛(wèi)星，它們軌道半徑的關(guān)系為rA＝rB<rC，它們的線速度關(guān)系vAvC（選填“小于”、“等于”、“大于”），他們的周期關(guān)系TBTC（選填“小于”、“等于”、“大于”）【答案】大于小于【詳解】[1]由得線速度的表達(dá)式因rA<rC故[2]由得周期表達(dá)式因rB<rC故11．（23-24高一下·福建三明·期末）雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的直徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為。則、做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比；向心加速度之比?！敬鸢浮?∶13∶5【詳解】[1]雙星周期相同，由得m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為1：1；[2]雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度，設(shè)為，則有解得軌道半徑之比等于質(zhì)量的反比，即根據(jù)向心速度與角速度關(guān)系可知，、做圓周運(yùn)動(dòng)的向心速度之比等于軌道半徑之比為12．（24-25高三上·福建廈門·階段練習(xí)）如圖所示，同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率為，向心加速度為，地球赤道