備戰(zhàn)2025高考物理3年高考2年模擬1年原創(chuàng)專題5.9月球探測含解析

PAGEPAGE1專題5.9月球探測【考綱解讀與考頻分析】我國多次放射月球探測器探測月球，月球探測成為高考命題熱點?！靖哳l考點定位】：月球探測考點一：月球探測【3年真題鏈接】1.（2024全國理綜II卷14）2024年1月，我國嫦娥四號探測器勝利在月球背面軟著陸，在探測器“奔向”月球的過程中，用h表示探測器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描F隨h改變關系的圖像是（）【參考答案】.D【命題意圖】本題考查萬有引力及其相關學問點，考查的核心素養(yǎng)是以嫦娥四號勝利在月球背面軟著陸為背景，提升民族自信，弘揚我國科技成就?！窘忸}思路】在嫦娥四號探測器“奔向”月球過程中，依據(jù)萬有引力定律，隨著離開地面距離h的增大，所受地球引力肯定不勻稱減小，能夠描述f隨h改變關系正確的是D。2.（2024高考理綜天津卷）2024年12月8日，肩負著億萬中華兒女探月飛天幻想的嫦娥四號探測器勝利放射，“實現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡察探測，領先在月背刻上了中國蹤跡”。已知月球的質(zhì)量為、半徑為，探測器的質(zhì)量為，引力常量為，嫦娥四號探測器圍繞月球做半徑為的勻速圓周運動時，探測器的（）A.周期為 B.動能為C.角速度為 D.向心加速度為【參考答案】A【名師解析】由G=mr（）2，解得探測器的周期T=，選項A正確；由G=mrω2，解得探測器的角速度ω=，選項C錯誤；由G=m，Ek=mv2，解得探測器的動能為Ek=，選項B錯誤；；由G=ma解得探測器的向心加速度a=，選項D錯誤?！?年模擬再現(xiàn)】1.（2024河南鄭州二模）.2024年12月8日2時23分，嫦娥四號探測器搭乘長征三號乙運載火箭，起先了奔月之旅，首次實現(xiàn)人類探測器月球背面軟著陸。12月12日16時45分，號探測器勝利實施近月制動，順當完成“太空剎車”，被月球捕獲，進入了近月點約100km的環(huán)月軌道，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.嫦娥四號的放射速度大于其次宇宙速度B.嫦娥四號在100km環(huán)月軌道運行通過P點時的加速度和在橢圓環(huán)月軌道運行通過P點時加速度相同C.嫦娥四號在100km環(huán)月軌道運動的周期等于在橢圓環(huán)月軌道運動周期D.嫦娥四號在地月轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過P點時和在100km環(huán)月軌道經(jīng)過P點時的速度相同【參考答案】B【命題意圖】本題以嫦娥四號實施近月制動為情景，考查對宇宙速度的理解、萬有引力定律和牛頓運動定律、開普勒定律、探測器的變軌及其相關學問點。【解題思路】若嫦娥四號的放射速度大于其次宇宙速度，則嫦娥四號將脫離地球的引力范圍，就不會被月球捕獲，因此若嫦娥四號的放射速度大于第一宇宙速度小于其次宇宙速度，選項A錯誤；嫦娥四號通過同一點時所受的萬有引力相等，依據(jù)牛頓其次定律，嫦娥四號在100km環(huán)月軌道運行通過P點時的加速度和在橢圓環(huán)月軌道運行通過P點時的加速度相同，選項B正確；嫦娥四號在100km環(huán)月軌道運行的軌道半徑大于在橢圓環(huán)月軌道運行的軌道半長軸，依據(jù)開普勒第三定律，嫦娥四號在100km環(huán)月軌道運行的周期大于在橢圓環(huán)月軌道運行的周期，選項C錯誤；嫦娥四號在地月轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過P點時須要“太空剎車”（即減小速度）才能被月球捕獲環(huán)月運行，選項D錯誤。2．（3分）(2024浙江臺州模擬)2024年12月8日，“嫦娥四號”探測器勝利放射，并于2024年1月3日實現(xiàn)人類首次在月球背面軟著陸。已知月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，當嫦娥四號在繞月球做勻速圓周運動時的軌道半徑為r。下列說法正確的是（）A．月球的密度為 B．嫦娥四號繞月做勻速圓周運動的線速度為R C．嫦娥四號繞月做勻速圓周運動的周期為2π D．若嫦娥四號要進入低軌道繞月做圓周運動，須要點火加速【參考答案】.B【命題意圖】本題以“嫦娥四號”探測器勝利在月球背面軟著陸切入，考查萬有引力定律、牛頓運動定律、勻速圓周運動及其相關的學問點?！窘忸}思路】依據(jù)在月球表面旁邊萬有引力等于重力得：G=mg，月球平均密度ρ=M/V，月球體積V=，聯(lián)立解得：ρ=，選項A錯誤；嫦娥四號繞月做勻速圓周運動，依據(jù)萬有引力供應向心力得：G=m，G=mg，聯(lián)立解得：v=R，選項B正確；依據(jù)萬有引力供應向心力得：G=mr()2，G=mg，聯(lián)立解得：T＝2π，選項C錯誤；若嫦娥四號要進入低軌道繞月做圓周運動，須要點火減速，選項D錯誤?！娟P鍵點撥】解決本題的關鍵駕馭萬有引力供應向心力和月球表面的物體受到的重力等于萬有引力兩個公式的綜合應用，留意軌道半徑與星體半徑的關系。依據(jù)在月球表面萬有引力等于重力得出月球的質(zhì)量，結(jié)合月球的體積求出月球的平均密度。3.（2024四川內(nèi)江二模）“嫦娥四號”探測器于2024年12月8日由長征三號乙運載火箭放射升空，經(jīng)過了26天飛行之后，于2024年1月3日勝利著陸月球背面，通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神奇面紗。如圖所示為“嫦娥四號”飛行軌道示意圖。下列說法正確的是（）A.“嫦娥四號”探測器在與火箭分別前始終處于失重狀態(tài)

B.“嫦娥四號”探測器在月球旁邊降軌前后，機械能增大

C.“嫦娥四號”探測器由地球飛向近月軌道過程中，引力勢能先減小后增大

D.不通過“鵲橋”中繼星，在月球背面的著陸器無法將信息干脆傳回地球【參考答案】D

【名師解析】放射過程中，加速上升，處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；“嫦娥四號”探測器在月球旁邊降軌時，需點火減速，作用力做負功，故其機械能減小，故選項B錯誤；“嫦娥四號”探測器飛向近月軌道過程中，萬有引力先做負功，再做正功，所以引力勢能先增大后減小，故C錯誤；因月球繞地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的周期相同，人類在地球上看到的月球只有一面始終面對地球，月球背面發(fā)出的信息，不借助衛(wèi)星，信息將無法干脆傳回地球，選項D正確。

4．（2024新疆三模）如圖所示為位于月球背面的我國“嫦娥四號”探測器A通過“鵲橋”中繼星B向地球傳輸電磁波信息的示意圖。拉格朗日L2點位于地月連線延長線上，“鵲橋”在L2點旁邊與月球以相同的周期一起繞地球做勻速圓周運動的同時，還在與地月連線垂直的平面內(nèi)繞L2點做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A.“嫦娥四號”的放射速度必需達到其次宇宙速度才能到達月球背面

B.“鵲橋”B繞L2點做勻速圓周運動的向心力等于地球和月球?qū)λ囊χ?/p>

C.“鵲橋”B繞L2點做勻速圓周運動的半徑越大，其相對于L2【參考答案】.D

【名師解析】其次宇宙速度是放射脫離地球束縛的航天器的最小放射速度，嫦娥四號是圍繞地球運動的航天器，故其放射速度介于第一、二宇宙速度之間，故A錯誤；地球和月球?qū)o橋的引力之和充當了鵲橋繞地球公轉(zhuǎn)及鵲橋繞點L2轉(zhuǎn)動的兩個向心力，“鵲橋”B繞L2點做勻速圓周運動的向心力小于于地球和月球?qū)λ囊χ?，故B錯誤；繞L2點做勻速圓周運動的向心力由引力在垂直方向分力充當，所以R越大，對應的分力越大，依據(jù)F=m，即知F引sinθ=m，θ增大，v增大，故C錯誤；因為月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期相同，所以我們只能看到月球的同一面，故D正確。

【關鍵點撥】其次宇宙速度是放射脫離地球束縛的航天器的最小放射速度，地球和月球?qū)o橋的引力之和充當了鵲橋繞地球公轉(zhuǎn)及鵲橋繞點L2轉(zhuǎn)動的兩個向心力，繞L2點做勻速圓周運動的向心力由引力在垂直方向分力充當，所以R越大，對應的分力越大，依據(jù)F=m，即知F引sinθ=m，θ增大，v增大，因為月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期相同，所以我們只能看到月球的同一面。

解答本題關鍵是知道人造衛(wèi)星的萬有引力供應向心力，地球和月球?qū)o橋的引力之和充當了鵲橋繞地球公轉(zhuǎn)及鵲橋繞點L2轉(zhuǎn)動的兩個向心力。5.（2024遼寧葫蘆島二模）2024年12月8日，嫦娥四號放射升空。將實現(xiàn)人類歷史上首次月球背面登月。隨著嫦娥奔月幻想的實現(xiàn)，我國不斷刷新深空探測的中國高度。嫦娥衛(wèi)星整個飛行過程可分為三個軌道段：繞地飛行調(diào)相軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段、繞月飛行軌道段我們用如圖所示的模型來簡化描繪嫦娥衛(wèi)星飛行過程，假設調(diào)相軌道和繞月軌道的半長軸分別為a、b，公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2．關于嫦娥衛(wèi)星的飛行過程，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)3T12=b3T22

【參考答案】D

【名師解析】依據(jù)開普勒第三定律，調(diào)相軌道與繞月軌道的中心天體分別對應地球和月球，故它們軌道半長軸的三次方與周期的二次方比值不相等，故A錯誤；11.2km/s是其次宇宙速度，是地球上放射脫離地球束縛的衛(wèi)星的最小放射速度，故嫦娥衛(wèi)星沒有脫離地球束縛，故其速度小于11.2km/s，故B錯誤；從調(diào)相軌道切入到地月轉(zhuǎn)移軌道時，衛(wèi)星的軌道將持續(xù)增大，故衛(wèi)星須要在P點做離心運動，故在P點須要加速，故C錯誤；

從地月轉(zhuǎn)移軌道切入到繞月軌道時，衛(wèi)星相對月球而言，軌道半徑減小，須要在Q點起先做近心運動，故衛(wèi)星需在Q點減速，故D正確。

【關鍵點撥】開普勒第三定律是相對于同一個中心天體而言，其次宇宙速度是放射脫離地球束縛衛(wèi)星的最小放射速度，依據(jù)衛(wèi)星變軌原理分析衛(wèi)星是加速還是減速進入相應軌道即可。本題是放射環(huán)月衛(wèi)星的軌道原理，即衛(wèi)星通過在軌道上加速或減速來增大或減小軌道。6．(2024·福建泉州模擬)我國已駕馭高速半彈道跳動式再入返回技術，為“嫦娥五號”飛船登月并執(zhí)行月面取樣返回任務奠定了基礎．如圖所示虛線為地球的大氣層邊界，返回器與服務艙分別后，從a點無動力滑入大氣層，然后從c點“跳”出，再從e點“躍”入，實現(xiàn)多次減速，可避開損壞返回器．d點為軌跡的最高點，離地心的距離為r，返回器在d點時的速度大小為v，地球質(zhì)量為M，引力常量為G.則返回器()A．在b點處于失重狀態(tài) B．在a、c、e點時的動能相等C．在d點時的加速度大小為eq\f(GM,r2) D．在d點時的速度大小v>eq\r(\f(GM,r))【參考答案】C【名師解析】返回器在b點處的加速度方向背離地心，應處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；返回器從a到c的過程中由于空氣阻力對其做負功，返回器的動能減小，從c到e的過程中只有萬有引力做功，機械能守恒，所以返回器在a、c、e三點的速度大小應滿意va>vc＝ve，動能不相等，選項B錯誤；在d點時返回器受到的合力等于萬有引力，即eq\f(GMm,r2)＝mad，所以加速度大小ad＝eq\f(GM,r2)，選項C正確；在d點時返回器做近心運動，其所受到的萬有引力大于其所需的向心力，所以速度大小v<eq\r(\f(GM,r))，選項D錯誤．7．（6分）（2024河北邯鄲一模）2024年1月3日，我國勝利放射的“嫦娥四號”探測器在月球背面著陸，開啟了人類探測月球的新篇章。若月球的質(zhì)量是地球的、半徑是地球的，“嫦娥四號”繞月球做勻速圓周運動的半徑為月球半徑的q倍，地球的第一宇宙速度為v1，則下列說法正確的是（）A．“嫦娥四號”的放射速度小于v1 B．月球表面和地球表面的重力加速度大小之比為 C．月球的第一宇宙速度為 D．“嫦娥四號”繞月球運行的速度大小為【參考答案】D【名師解析】第一宇宙速度是最小的放射速度，可知“嫦娥四號”的放射速度大于v1，故A錯誤。依據(jù)得星球表面的重力加速度g＝，月球的質(zhì)量是地球的、半徑是地球的，則月球表面和地球表面的重力加速度大小之比為，故B錯誤。依據(jù)得星球的第一宇宙速度v＝，月球的質(zhì)量是地球的、半徑是地球的，則，解得月球的第一宇宙速度，故C錯誤。由C選項知，月球的第一宇宙速度，“嫦娥四號”繞月球運行的速度v＝，而，則，故D正確。8.（2024高考III卷押題卷01）2024年12月12日由中國研制的“嫦娥四號”探測器實現(xiàn)在月球背面軟著陸?！版隙鹚奶枴碧綔y器到達月球引力范圍時，通過變軌先進入繞月圓軌道，再經(jīng)變軌，進入橢圓軌道，其中A、B兩點分別為近月點和遠月點，如圖所示。已知月球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，繞月圓軌道半徑為r，忽視地球引力的影響，則嫦娥四號探測器從B點飛A點所用的時間為（）A． B． C． D．【參考答案】B

【名師解析】9.（2024河南六市二模）2024年12月8日2時23分，我國勝利放射“嫦娥四號”探測器?！版隙鹚奶枴碧綔y器經(jīng)驗地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行，最最終2024年1月3日10時26分實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。假設“嫦娥四號”在環(huán)月圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則“嫦娥四號”（）A.在減速著陸過程中，其引力勢能減小

B.在環(huán)月橢圓軌道上運行時，其速率不變

C.由地月轉(zhuǎn)移軌道進入環(huán)月軌道，應讓其加速

D.若知其環(huán)月圓軌道的半徑、運行周期和引力常量，則可算出月球的密度【參考答案】A

【名師解析】嫦娥三號在著陸過程中，萬有引力做正功，引力勢能減小，選項A正確。、在橢圓軌道上，由遠月點到近月點，萬有引力做正功，速度增加，則遠點的速度小于近月點的速度，故B錯誤。、嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時，需點火減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運動，故C錯誤。已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，依據(jù)萬有引力供應向心力可以求出月球的質(zhì)量，但是月球的半徑未知，無法求出月球的體積，則無法得出月球的密度，故D錯誤。

【關鍵點撥】

依據(jù)萬有引力供應向心力，結(jié)合嫦娥三號的軌道半徑和周期，求出月球的質(zhì)量，由于月球的半徑未知，無法求出密度；依據(jù)萬有引力與向心力的大小關系推斷加速還是減速；依據(jù)萬有引力做功推斷引力勢能的改變；依據(jù)動能定理，通過引力做功推斷速度的改變，從而得出速度的大小關系。

10．（6分）（2024河北唐山三模）2024年1月3日10時26分，“嫦娥四號”探測器在月球背面勝利軟著陸，放射后“嫦娥四號”探測器經(jīng)過約110小時奔月飛行，到達月球旁邊勝利實施近月制動，被月球捕獲。其放射過程簡化如下：探測器從地球表面放射后，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過A點時變軌進入距離月球表面2R高的圓形軌道I，在軌道I上做勻速圓周運動，經(jīng)過B點時再次變軌進入橢圓軌道之后將變軌到近月圓軌道Ⅲ做勻速圓周運動，經(jīng)過一段時間最終在C點著陸，已知月球半徑為R．下列說法正確的是（）A．探測器在軌道Ⅰ、Ⅲ上的加速度之比為1：4 B．探測器在軌道Ⅰ、Ⅱ上運動周期之比為3：4 C．探測器在軌道Ⅰ上運行速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度 D．探測器在軌道Ⅱ上運行周期等于在軌道Ⅰ上運行的周期【參考答案】BC【名師解析】由，求得：a＝，a1：a2＝R2：（3R）2＝1：9，故A錯誤。由幾何學問，Ⅰ的軌道半徑r1＝3R、Ⅱ半長軸r2＝2R，依據(jù)開普勒第三定律：，代入數(shù)據(jù)求得：T1：T2＝3：4，故B正確，D錯誤。探測器由軌道Ⅰ換到軌道Ⅱ做向心運動，探測器須要減速，故C正確。預料考點一：月球探測【2年模擬再現(xiàn)】1．（2024安徽合肥二模）¨嫦娥四號”在月球背面軟著陸和巡察探測，創(chuàng)建了人類探月的歷史。為了實現(xiàn)“嫦娥四號”與地面間的太空通訊，我國于2024年5月放射了中繼衛(wèi)星“鵲橋”，它是運行于地月拉格朗日L2點的通信衛(wèi)星，L2點位于地球和月球連線的延長線上。若某飛行器位于L2點，可以在幾乎不消耗燃料的狀況下與月球同步繞地球做勻速圓周運動，如圖所示。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的k倍，飛行器質(zhì)量遠小于月球質(zhì)量，地球與月球中心距離是L2點與月球中心距離的n倍。下列說法正確的是（）A．飛行器的加速度大于月球的加速度B．飛行器的運行周期大于月球的運行周期C．飛行器所需的向心力由地球?qū)ζ湟狣．k與n滿意k=【參考答案】AD【命題意圖】此題以運行于地月拉格朗日L2點的通信衛(wèi)星——中繼衛(wèi)星“鵲橋”為情景，考查萬有引力定律及其相關學問點?！窘忸}思路】依據(jù)題述，位于L2點的飛行器與月球同步繞地球做勻速圓周運動，二者圍繞地球做圓周運動的角速度ω相同，周期相同，由于飛行器圍繞地球運動的軌道半徑r大于月球，由a=ω2r可知，飛行器的加速度大于月球的加速度，選項A正確B錯誤；飛行器圍繞地球圓周運動所需的向心力由地球?qū)ζ湟驮虑驅(qū)ζ湟Φ暮狭?，選項C錯誤；設月球質(zhì)量為M，飛行器質(zhì)量為m，L2點與月球中心距離為r，月球繞地球做勻速圓周運動，G=Mω2nr，位于L2點的飛行器繞地球做勻速圓周運動，G+G=mω2(n+1)r，聯(lián)立解得k與n滿意k=，選項D正確?！疽族e警示】解答此題常見錯誤主要有：一是對題述情景理解不到位；二是不能正確運用萬有引力供應向心力列方程解得結(jié)果。2.（2024年1月云南昆明復習診斷測試）2018年12月8日，中國長征三號運載火箭把“嫦娥四號”探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，踏上了奔赴月球的征程，“嫦娥四號”將經(jīng)過多次變軌，預料2024年初著陸在月球背面。如圖所示為某次變軌時的示意圖，軌道Ⅰ為繞月運行的橢圓軌道，軌道II為繞月運行的圓軌道，兩軌道相切于P點，下列說法正確的是（）A.“嫦娥四號”在軌道I上經(jīng)過Q點時的速度小于在軌道I上經(jīng)過P點時的速度B.“嫦娥四號”在軌道I上經(jīng)過P點時的速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的速度C.“嫦娥四號”在軌道1上經(jīng)過P點時的加速度等子在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的加速度D.若已知“嫦娥四號”繞月圓軌道Ⅱ的半徑、運動周期和引力常量，可算出月球的密度【參考答案】AC【命題意圖】本題考查萬有引力定律、宇宙探測及其相關學問點的理解和運用?！窘忸}思路】“嫦娥四號”圍繞月球在橢圓軌道上運動，機械能守恒，在近月點引力勢能較小，動能較大，速度較大，所以“嫦娥四號”在軌道I上經(jīng)過Q點時的速度小于在軌道I上經(jīng)過P點時的速度，選項A正確；“嫦娥四號”在軌道I上經(jīng)過P點時須要減速才能轉(zhuǎn)移到軌道II上做勻速圓周運動，所以“嫦娥四號”在軌道I上經(jīng)過P點時的速度大于在軌道II上經(jīng)過P點時的速度，選項B錯誤；依據(jù)萬有引力定律，“嫦娥四號”經(jīng)過同一點所受萬有引力相等，依據(jù)牛頓運動定律可知，“嫦娥四號”在軌道I上經(jīng)過P點時的加速度等于在軌道II上經(jīng)過P點時的加速度，選項C正確；由G=mr()2，解得M=,若已知“嫦娥四號”圍繞月球運動圓軌道II的半徑r，運動周期T和引力常量G，可以得出月球的質(zhì)量M。由于不知道月球半徑R，不能得出月球的密度，選項D錯誤?！痉椒w納】衛(wèi)星問題，一般利用萬有引力等于向心力列出相關方程，分析解答。3．（2024湖北百所名校大聯(lián)考）嫦娥四號于2019年1月3日在月球背面著陸，嫦娥五號也討劃在今年放射。假如嫦娥五號經(jīng)過若干次軌道調(diào)整后，先在距離月球表面h的高度處繞月球做勻速圓周運動，然后開啟反沖發(fā)動機，嫦娥五號著陸器短暫處于懸停狀態(tài)，最終實現(xiàn)軟著陸，自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量為G。不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是A.嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度可能大于地球的第一宇宙速度B.月球的平均密度C.嫦娥五號探測器在繞月球做勻速圓周運動的t時間內(nèi)，繞月球運轉(zhuǎn)圈數(shù)D.依據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)無法求出月球的第一宇宙速度【參考答案】BC【名師解析】嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度小于月球的第一宇宙速度，依據(jù)第一宇宙速度公式，v1=，月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，可知月球的第一宇宙速度肯定小于地球的第一宇宙速度，所以嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度肯定小于地球的第一宇宙速度，選項A錯誤；由G=mg0，可得月球質(zhì)量M=，月球體積V=，月球的平均密度，選項B正確；由G=m（R+h）（）2，n=t/T，聯(lián)立解得.嫦娥五號探測器在繞月球做勻速圓周運動的t時間內(nèi)，繞月球運轉(zhuǎn)圈數(shù)，選項C正確。依據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，利用第一宇宙速度公式，v1=，可以求出月球的第一宇宙速度，選項D錯誤。4（2024江蘇宿遷期末）2024年12月8日2時23分，我國勝利放射“嫦娥四號”探測器?！版隙鹚奶枴碧綔y器經(jīng)驗地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行，最最終2024年1月3日10時26分實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。假設“嫦娥四號”在環(huán)月圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則“嫦娥四號”（）A．在減速著陸過程中，其引力勢能減小 B．在環(huán)月橢圓軌道上運行時，其速率不變 C．由地月轉(zhuǎn)移軌道進入環(huán)月軌道，應讓其加速 D．若知其環(huán)月圓軌道的半徑、運行周期和引力常量，則可算出月球的密度【參考答案】．A【名師解析】嫦娥三號在著陸過程中，萬有引力做正功，引力勢能減小，故A正確。在橢圓軌道上，由遠月點到近月點，萬有引力做正功，速度增加，則遠點的速度小于近月點的速度，故B錯誤。嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時，需點火減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運動，故C錯誤。已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，依據(jù)萬有引力供應向心力可以求出月球的質(zhì)量，但是月球的半徑未知，無法求出月球的體積，則無法得出月球的密度，故D錯誤。5．（2024廣東茂名一模）嫦娥四號于2019年1月3日在月球背面著陸，嫦娥五號也安排在今年放射。假如嫦娥五號經(jīng)過若干次軌道調(diào)整后，先在距離月球表面h的高度處繞月球做勻速圓周運動，然后開啟反沖發(fā)動機，嫦娥五號著陸器短暫處于懸停狀態(tài)，最終實現(xiàn)軟著陸，自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量為G。不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度可能大于地球的第一宇宙速度B.月球的平均密度C.嫦娥五號探測器在繞月球做勻速圓周運動的t時間內(nèi)，繞月球運轉(zhuǎn)圈數(shù)D.依據(jù)題目給出數(shù)據(jù)無法求出月球的第一宇宙速度【參考答案】BC【名師解析】由于月球表面的重力加速度只有地面的1/6，月球半徑小于地球的半徑，由v=可知.嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度肯定小于地球的第一宇宙速度，選項A錯誤；由G=mg0，ρ=M/V，V=πR3，聯(lián)立解得，選項B正確；由G=m（R+h）()2，G=mg0，聯(lián)立解得T=，嫦娥五號探測器在繞月球做勻速圓周運動的t時間內(nèi)，繞月球運轉(zhuǎn)圈數(shù)，選項C正確；由mg0=m可得月球的第一宇宙速度v1=，選項D錯誤。6.（2024廣東潮州二模）由于月球被地球潮汐鎖定，使得面對我們的恒久是月球的同一面，嫦娥四號就是在月球的背面著陸的，已知月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期為T，月球表面重力加速度為g，月球半徑為R，萬有引力常量為G，由以上信息可知：（）A.月球的質(zhì)量為gR2/GQUOTER2gG B.月球的密度為QUOTE3g4πRG

C.月球的第一宇宙速度為QUOTERg D.月球的自轉(zhuǎn)周期為2T【參考答案】ABC

【名師解析】月球表面的物體受到的月球的吸引力約等于重力，則：mg=

所以：M=．故A正確；月球的密度：．故B正確；在月球旁邊做勻速圓周運動的物體的萬有引力供應向心力，則：mg=，可得：v=．故C正確；由題，月球的自轉(zhuǎn)周期等于月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期為T，故D錯誤。7．（2024山西三模）2024年1月3日10時26分，“嫦娥四號”探測器自主著陸在月球背面南極﹣艾特肯盆地內(nèi)的馮卡門撞擊坑內(nèi)，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸?！版隙鹚奶枴睆木嘣旅?5km的近月軌道下降著陸必需實行動力下降，通過發(fā)動機噴氣獲得動力。其減速著陸的軌跡如圖所示，其中ab段為主減速段，假設ab段軌跡為傾斜直線，則在ab段發(fā)動機噴氣的方向可能是（）A．v1方向 B．v2方向 C．v3方向 D．v4方向【參考答案】C【名師解析】“嫦娥四號”落月前的接近段幾乎是沿著一條傾斜的直線做減速運動，故受到的合力方向與運動方向相反，因受到的重力豎直向下，通過受力分析可知噴氣發(fā)動機的噴氣方向為v3方向；故選項C正確，ABD錯誤。8.（2024安徽江南十校二模）2024年1月3日10時26分，嫦娥四號探測器勝利軟著陸在月球背面預選區(qū)域。放射后，嫦娥四號探測器經(jīng)過約110小時奔月飛行，到達月球旁邊，勝利實施近月制動，順當完成“太空剎車”，被月球捕獲，進入距離月球表面高度為h的環(huán)月軌道。若忽視月球自轉(zhuǎn)，月球的半徑為R，將嫦娥四號探測器的環(huán)月軌道視為圓形軌道，運動周期為T，引力常量為G，不計因燃料消耗而損失的質(zhì)量，則下列說法正確的是（）A嫦娥四號在軌道上的速度與月球的第一宇宙速度之比是B嫦娥四號在軌道上的速度與月球的第一宇宙速度之比是C.嫦娥四號在軌道上的加速度與月球表面的重力加速度之比是D嫦娥四號在軌道上的加速度與月球表面的重力加速度之比是【參考答案】C【名師解析】由G=m，解得v=，嫦娥四號在軌道上的速度與月球的第一宇宙速度之比是，選項AB錯誤；由G=ma，解得a=,所以嫦娥四號在軌道上的加速度與月球表面的重力加速度之比是，選項C正確D錯誤。9.（2024四川遂寧三模）“嫦娥四號”飛船在月球背面著陸過程如下：在反推火箭作用下，飛船在距月面100米處懸停，通過對障礙物和坡度進行識別，選定相對平坦的區(qū)域后，起先以a=2m/s2垂直下降。當四條“緩沖腳”觸地時，反推火箭馬上停止工作，隨后飛船經(jīng)2s減速到0，停止在月球表面上。飛船質(zhì)量m=1000kg，每條“緩沖腳”與地面的夾角為60°，月球表面的重力加速度g=3.6m/s2，四條緩沖腳的質(zhì)量不計。求：（1）飛船垂直下降過程中，火箭推力對飛船做了多少功；（2）從反沖腳觸地到飛船速度減為0的過程中，每條“緩沖腳”對飛船的沖量大小。

【名師解析】（1）飛船加速下降推力為F：mg-F=ma，

推力做功：W=-Fh

代入數(shù)據(jù)得：W=-1.6×105J

（2）運動時間t=2S，a=2m/s2，反沖腳觸地前飛船速度大小為v：v2=2ah

從反沖腳觸地到速度減為0，每條反沖腳對飛船的沖量大小為I

4Isin60°-mgt=mv

代入數(shù)據(jù)得：I=1360033Ns

答：（1）飛船垂直下降過程中，火箭推力對飛船做了-1.6×105J功；

（2）從反沖腳觸地到飛船速度減為0的過程中，每條“緩沖腳”對飛船的沖量大小為136003（1）嫦娥四號組合體（月球車和著陸器）在月球表面旁邊處起先懸停，若懸停時，嫦娥四號組合體水平和豎直速度大小均為零，推力發(fā)動機產(chǎn)生豎直方向大小為F的推力，已知月球車質(zhì)量為m1，著陸器質(zhì)量為m2，求月球表面的重力加速度大?。唬?）若已知月球半徑為R，萬有引力常量為G，利用以上物理量求月球質(zhì)量M；（3）2024年1月14