2025高中物理题库本章好题新题高考题1含答案111.pdf

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1、11 我国首个火星探测器将于 2020 年在海南文昌发射场用“长征”五号运载火箭实施发射，一步实现火星探测器的“绕、着、巡”，假设将来中国火星探测器探测火星时，经历如图所示的变轨过程，关于这艘飞船的下列说法正确的是（）A.飞船在轨道上运动时，经过 P 点时的速度小于经过 Q 点时的速度B.飞船在轨道上运动时的机械能大于在轨道上运动时所具有的机械能C.飞船在轨道上运动到 P 点时的加速度大于飞船在轨道上运动到 P 点时的加速度D.飞船在轨道 I 上经过 P 点时的速度小于飞船在轨道上经过 P 点时的速度【答案】D2 两颗人造卫星绕地球逆时针运动。如图所示，卫星 1 轨道为圆、卫星 2 轨道为椭圆

2、，A、B 两点为圆轨道长轴两端，C 点为两轨道交点。已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，下列正确的是（）A.从 A 点到 C 点和从 C 点到 A 点的过程地球对卫星 2 做的功相同B.相等时间内，卫星 1 与地心连线扫过的面积等于卫星 2 与地心连线扫过的面积C.卫星 2的周期大于卫星 1 的周期D.卫星 2 在 A 点的速度大于卫星 1 在 C 点的速度【答案】D2025高中物理题库本章好题新题高考题1含答案23.2021 年 6 月 17 日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜，刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程如图所示，天和核心舱处

3、于半径为3r的圆轨道，神舟十二号飞船处于半径为1r的圆轨道，运行周期为1T，通过变轨操作后，沿椭圆轨道运动到P处与天和核心舱对接。则神舟十二号飞船（）A.需要加速才能由轨道进入轨道B.沿轨道运行的周期大于天和核心舱沿轨道运行的周期C.沿轨道运动到对接点P过程中，速度不断增大D.沿轨道运行的周期为3132112rrTTr【答案】AD4.2020 年 7 月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021 年 5 月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（）A.与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度3B.每次经过 P 点时的速度相等C.绕火星运行时在捕

4、获轨道上的周期最大D.绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等【答案】C5 有 a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在赤道表面上随地球一起转动；b是近地轨道地球卫星；c 是地球的同步卫星；d 是高空探测卫星。它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）A.a 的向心加速度等于重力加速度 gB.b 在相同时间内转过的弧长最长C.c 在 4h 内转过的圆心角是3D.d 的运动周期可能是 20h【答案】BC6 洛希极限是 19 世纪法国天文学家洛希在研究卫星状理论中提出的一个使卫星解体的极限数据，即当卫星与行星的距离小于洛希极限时，行星与卫星间的引力会使卫星解体分散。洛

5、希极限的计算公式13AkR其中 k 为常数，、分别为行星和卫星的密度，R 为行星的半径。若一颗行星的半径为 R0，该行星与卫星的近地卫星周期之比为 a，则行星与该卫星间的洛希极限为（）A.230kaRB.230ka RC.320ka RD.320kaR【答案】A47.若“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆形轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为 15km 的椭圆轨道，由近月点 Q 落月，如图所示，则“嫦娥四号”（）A.沿轨道运行的周期大于沿轨道 I 运行的周期B.沿轨道 I 运动至 P 点时，需减速才能进入轨道C.沿轨道运行时，在 P 点的加速度大于在 Q 点的加速度D.在轨道上由 P

6、点运行到 Q 点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，势能减小，机械能不变【答案】BD82021 年 5 月 15 日 7 时 18 分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。登陆火星需经历如图所示的变轨过程，其中轨道、为椭圆轨道，轨道为圆轨道。已知引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A.飞船在轨道上运行时，运行的周期 TTTB.飞船在轨道上的机械能小于在轨道上的机械能C.飞船在 P 点从轨道变轨到轨道，需要在 P 点减速。5D.若轨道贴近火星表面，已知飞船在轨道上运动的周期 T可以推知火星的密度【答案】CD9 1772 年，法籍意

7、大利数学家拉格朗日在论文三体问题指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有 5 个特殊点，如图中的 L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日 L2点，下列说法正确的是（）A.该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等B.该卫星在 L2点处于平衡状态C.该卫星绕太阳运动的向心加速度小于地球绕太阳运动的向心加速度D.该卫星在 L2处所受太阳和地球引力的合力比在 L1处大【答案】AD10 2020 年 7 月 23 日，我国把握了最佳发射时机

8、，在文昌发射站发射了首颗火星探测器“天问一号”，火星和地球绕太阳运转过程中，火星距离地球的最近距离约为 0.55 亿千米，最远距离约为 4 亿千米。为了便于计算可作如此简化：火星的公转周期大约是地球公转周期的 2 倍，地球和火星在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。则下列说法正确的是（）6A.地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度B.若不考虑处理信息的时间，当火星离地球最近时，从地球上发出的指令传到火星上再返回地球约需要经过 9 分钟C.火星探测器“天问一号”的发射速度v应满足：7.9km/s11.2km/svD.下一次发射火星探测器的最佳时机还需等 2 年左右时间【

9、答案】D11 如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一平面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O 做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径为 r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A、B 两位置，“高分一号”在 C 位置。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是（）A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为RgrB.如果调动“高分一号”卫星快速到达 B 位置的下方，必须对其加速7C.卫星“G1”由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为3rrRgD.“高分

10、一号”所在高度处的加速度大于地面处的重力加速度【答案】C12 中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过对脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成，如图所示。质量分布均匀的恒星 A、B 双星系统绕 O 点沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动周期为1T，两者间距为 L；C 为 B 的卫星，绕 B 沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为2T，且21TT。A 与 B 之间的引力远大于 C 与 B 之间的引力。引力常量为 G，则（）A.恒星 A、B 的质量之比等于它们的轨道半径之比B.恒星 A、B 的质量之和为23214LGTC.已知卫星 C 的轨道半径 r 和恒星 B 的

11、半径Br，可求得恒星 B 的密度为32323BrGT rD.三星 A、B、C 相邻两次共线的时间间隔为1 212TTTT【答案】BC13.在科幻电影流浪地球中有这样一个场景：地球在接近木星时受其磁场和辐射影响，导致行星发动机故障熄火，被木星引力“捕获”后加速向木星靠近。当地球与木星球心之间的距离小于某个值 d 时，在地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂，这个临界距离 d 被称为“洛希极限”。如图所示，8假设地球和木星的质量分别 M、0M，地球的半径为 R。地球没有自转，同时不考虑木星自转和太阳系其他星球的作用，由于木星的质量大约为地球的 1300 倍，可以近似以木星为惯性系来研究

12、问题。取地球表面上距离木星最近的地方一质量为 m 的物体，计算它刚好被木星吸走时木星与地球距离为临界距离，则木星使地球产生撕裂危险的临界距离 d“洛希极限”满足下列哪个表达式（）A.22()oMMGGdRRB.00222()MMMGGGdRRdC.0222()oMMMGGGRdRdD.00222()MMMGGGdRRd【答案】B14 三体问题是天体力学中的基本模型，即探究三个质量、初始位置和初始速度都任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律。三体问题同时也是一个著名的数学难题，1772 年，拉格朗日在“平面限制性三体问题”条件下找到了 5 个特解，它就是著名的拉格朗日点。在

13、该点上，小天体在两个大天体的引力作用下能基本保持相对静止。如图是日地系统的 5 个拉格朗日点（L1、L2、L3、L4、L5），设想未来人类在这五个点上都建立了太空站，若不考虑其它天体对太空站的引力，则下列说法正确的是（）9A.位于 L1点的太空站处于受力平衡状态B.位于 L2点的太空站的线速度小于地球的线速度C.位于 L3点的太空站的向心加速度大于位于 L1点的太空站的向心加速度D.位于 L4点的太空站向心力大小一定等于位于 L5点的太空站向心力大小【答案】C15 2020 年 11 月 24 日 4 时 30 分，长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨，开启了中国首次地外天体采样

14、返回之旅。嫦娥五号飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道，在 P 点进入椭圆轨道，到达远地点 Q 后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道。已知近地圆轨道的半径为1r、椭圆轨道的半长轴为 a、环月轨道的半径为3r，嫦娥五号在这三个轨道上正常运行的周期分别为1T、2T、3T，地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g。忽略地月自转及其他星球引力的影响。下列说法正确的是（）A.嫦娥五号在轨道上运行速度大于gRB.嫦娥五号在轨道上 Q 点进入转移轨道时需要减速10C.嫦娥五号在椭圆轨道上 P 点的加速度等于在圆轨道上 P 的加速度D.嫦娥五号沿椭圆轨道从 P 点向 Q 点飞行的过程中，地

15、球对它的引力做正功【答案】C16“林舟十三号”飞船开始在半径为1r的圆轨道 I 上运行，运行周期为1T，在 A 点通过变轨操作后进入椭圆轨道运动，沿轨道运动到远地点 B 时正好与处于半径为3r的圆轨道上的核心舱对接，A 为椭圆轨道的近地点。假设飞船质量始终不变，关于飞船的运动，下列说法正确的是（）A.沿轨道运动到 A 时的速率大于沿轨道运动到 B 时的速率B.沿轨道运行时的机械能等于沿轨道运行时的机械能C.沿轨道运行的周期为313112rrTrD.沿轨道运动到 A 点时的加速度小于沿轨道运动到 B 点时的加速度【答案】AC17 假设地球可视为质量分布均匀的球体，由于地球的自转，地球表面上不同纬

16、度的重力加速度有所差别，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为 g0，在赤道的大小为 g1，则在纬度为 45的地球表面上重力加速度为（）A.2201122ggB.22012ggC.22011022ggg gD.220110222ggg g【答案】B1118如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的 C 点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点 L2、L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕 C 点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于 L2点附近，

17、它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持假设 L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在 L2点已知地球的质量为月球的 81 倍，则A.地球和月球对监测卫星的引力之比为 81：1B.地球球心和月球球心到 C 点的距离之比为 1：9C.监测卫星绕 C 点运行的加速度比月球的大D.监测卫星绕 C 点运行的周期比“鹊桥”中继卫星的大【答案】AC19 两颗质量相同的人造卫星绕地球逆时针运动。如图所示，卫星 1 轨道为圆、卫星 2 轨道为椭圆，A、B 两点为椭圆轨道长轴两端，C 点为两轨道交点。已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，下列说法正确的是（）A.卫星 2 的周期大于卫星 1 的周期B.

18、卫星 2 从 A 点到 B 点的过程动能在减小C.卫星 1 在 C 点的动能小于卫星 2 在 A 点的动能D.相等时间内，卫星 1 与地心连线扫过的面积等于卫星 2 与地心连线扫过的面积12【答案】BC20 015 年中国作家刘慈欣的小说三体斩获科幻文学界著名的“雨果奖”。“三体”一词是指天体力学中一个基本模型，比如太阳、地球、月球就是一个三体系统。早在 1772 年，意大利数学家拉格朗日在论文三体问题中指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有 5 个特殊点，如图中的1L、2L、3L、4L、5L所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可

19、以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日2L点，下列说法正确的是（）A.该卫星绕太阳运动的向心加速度等于地球绕太阳运动的向心加速度B.在1L点与地球之间的连线上有一个点，飞行器经过该点时太阳和地球对其引力的合力为零C.该卫星在2L点绕太阳的运行速度比地球小D.该卫星在2L点绕太阳运动周期和地球自转周期相等【答案】B21 根据同名科幻小说改编的动画三体上线后备受关注。片中出现的太空电梯的原理并不复杂，只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，宇航员、乘客以及货物可以通过像电梯轿厢一样的升降舱沿“绳索”往返于太空和地

20、面，如乙图所示。假设地球赤道上的固定基地与同步空间站 a 间有一升降舱相对地球静止，另有一个卫星 b 与同步空间站 a 的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间 t 之后，a、b 再次相距最13近，已知地球半径为 R，质量为 M、自转周期为 T、引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A.b 卫星的周期为22TttTB.升降舱处于完全失重状态C.升降舱停在距地球表面高度为 2R 的站点时，升降舱中物体的重力加速度为22239GMRRTD.太空电梯上各点线速度与该点到地心的距离成反比【答案】C22 我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图所示，假设

21、与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界，虚线球面外侧没有空气，返回舱从 a 点无动力滑入大气层，然后经 b 点从 c 点“跳出”，再经 d 点从 e 点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回舱。d 点为轨迹最高点，离地面高 h，已知地球质量为 M，半径为 R，引力常量为 G。则返回舱（）A.在 d 点速度小于GMRh14B.在 d 点加速度小于2GMRhC.虚线球面上 a、c 两点离地面高度相等，但是av和cv大小不相等D.虚线球面上 c、e 两点离地面高度相等，所以cv和ev大小相等【答案】ACD23飞天揽月，奔月取壤，嫦娥五号完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆月球前部分轨道的

22、简化示意图，I 是地月转移轨道，II、III 是绕月球运行的椭圆轨道，IV 是绕月球运行的圆形轨道。P、Q 分别为椭圆轨道 II 的远月点和近月点。已知圆轨道 IV 到月球表面的高度为 h，月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g，不考虑月球的自转，下列关于嫦娥五号说法正确的是（）A.在 IV 轨道上绕月运行的速度大小为gRB.在 III 轨道上的机械能比 IV 轨道上大C.由 I 轨道进入 II 轨道需在 P 处向前喷气，由 II 轨道进入 III 轨道需在 Q 处向后喷气D.在 II 轨道上稳定运行时经过 P 点的加速度大于经过 Q 点的加速度【答案】B24 北京时间 2022 年 11

23、 月 29 日 23 点 08 分，我国成功发射神舟十五号载人飞船，在太空与在轨的神舟十四号乘组对接，这是我国航天史上首次实现两载人飞船在太空中对接。神舟十五号载人飞船和在轨的神舟十四号载人飞船对接前运行可简化为匀速圆周运动，如图所示，神舟十五飞船绕 A 轨道运行的周期为 T1，15神舟十四号飞船绕 B 轨道运行的周期为 T2，在某时刻两飞船相距最近，轨道 B离地高度约为 400km。下列说法正确的是（）A.两飞船下一次相距最近需经过时间1 212TTtTTB.神舟十五、十四两飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为2312TTC.神舟十五号飞船要与在轨的神舟十四号飞船对接，需要向其运动方向喷

24、气D.神舟十五号飞船对接后的向心加速度小于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度【答案】B25某载人宇宙飞绕地球做圆周运动的周期为 T，由于地球遮挡，宇航员发现有16T 时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知地球的半径为 R，引力常量为G，地球自转周期为 T0，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（）A.宇宙飞船离地球表面的高度为 2RB.一天内飞船经历“日全食”的次数为0TT16C.宇航员观察地球的最大张角为 120D.地球的平均密度为224GT【答案】D262019 年 1 月 3 日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信支持，我国早在 2

25、01S 年 5 月 21 日就成功发射嫦娥四号中继卫星鹊桥号，如图所示。鹊桥号一边绕拉格朗日点 L2点做圆周运动，一边随月球同步绕地球做圆周运动，且其绕点的半径远小于点与地球间距离。（已知位于地、月拉格朗日 L1、L2点处的小物体能够在地、月的引力作用下，几乎不消耗燃料便可与月球同步绕地球做圆周运动）则下列说法正确的是（）A.“鹊桥号”的发射速度大于 11.2km/sB.“鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期C.同一卫星在 L2点受地月引力的合力与在 L1点受地月引力的合力相等D.若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于拉格朗日 L2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持【答案】B2

26、7 如图所示，三颗卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动，其中 b、c 在地球的同步轨道上，a 距离地球表面的高度为 R，此时 a、b 恰好相距最近。已知地球质量为 M、半径为 R、地球自转的角速度为，万有引力常量为 G，则（）17A.卫星 a 和 b 下一次相距最近还需经过328tGMRB.卫星 c 的引力一定等于卫星 b 的引力C.若要卫星 c 与 b 实现对接，可让卫星 c 加速D.发射卫星 b 时速度要大于11.2km/s【答案】A28 如图所示，“鹊桥”中继星处于地月拉格朗日点 L2上时，会和月球、地球两个大天体保持相对静止的状态。设地球的质量为 M，“鹊桥”中继星的质量为 m，地月

27、间距为 L，拉格朗日 L2点与月球间距为 d，地球、月球和“鹊桥”中继星均可视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力，忽略“鹊桥”中继星对月球的影响。则“鹊桥”中继星处于 L2点上时，下列选项正确的是（）A.月球与地球质量之比为2232()()Ld ddLLdB.“鹊桥”中继星与月球的线速度之比为:LLdC.“鹊桥”中继星与月球的向心加速度之比:()LLdD.地球对月球的引力和“鹊桥”中继星对月球的引力之比为 1118【答案】A29 截止 2020 年底，中国在轨卫星数量大约 400 颗，居世界第二位。现有质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动，其中卫星 a 为遥感卫

28、星“高分三号”，在半径为 R 的圆轨道上运行，经过时间 t，转过的角度为，b、c 为地球的同步卫星，某时刻卫星 a、b 恰好相距最近，已知地球自转的角速度为，引力常量为 G，则（）A.若要卫星 c 与 b 实现对接，直接让卫星 c 加速即可B.卫星 a 和 b 下次相距最近还需的时间为02 tttC.地球质量为232RMGtD.卫星 a 的机械能大于卫星 b 的机械能【答案】BC30.如图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。假设“嫦娥三号”运行经过 P 点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为 100 km 的圆形轨道上运动，再次经过 P 点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地

29、点为Q、高度为 15 km，远地点为 P、高度为 100 km 的椭圆轨道上运动，下列说法正确的是（）19A.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道上运动时速度大小可能变化B.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km 的圆轨道上运动的周期一定大于在椭圆轨道上运动的周期C.“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过 Q 点时的加速度一定大于经过 P 点时的加速度D.“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过 Q 点时的速率可能小于经过 P 点时的速率【答案】BC31 我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将“行云二号”卫星发射升空，卫星进入预定轨道。如图所示，设地球半径为 R，地球表面的重力加速度为

30、 g0，卫星在半径为 R 的近地圆形轨道 I 上运动，到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的远地点 B 时，再次点火进入轨道半径为 4R 的圆形轨道绕地球做圆周运动，设卫星质量保持不变。则（）A.卫星在轨道向轨道变轨时火箭需在 B 点点火向前喷气加速B.飞船在轨道上稳定飞行经过 A、B 点速度之比为2:120C.卫星在轨道 I、上相同时间扫过的面积相同D.卫星在轨道上 A 点的速率大于第一宇宙速度0g R【答案】D322022 年 12 月 14 日，神舟十四号顺利脱离天和核心舱空间站，安全返回地球。规定无穷远处引力势能为 0，空间站到地心距离为 r 时其引力势能可表示为pGMm

31、Er，其中 G 为引力常量，M为地球质量，m为空间站质量。已知地球半径为R，空间站绕地球做匀速圆周运动时距地面的高度为 h，若忽略地球的自转及空气阻力，下列说法正确的是（）A.空间站在地球表面的引力势能为GMmRB.空间站在离地面高度为 h 轨道运行的动能为GMmRhC.空间站在离地面高度为 h 轨道运行的机械能为12GMmhRhRD.从地面发射到离地面高度为 h 轨道做圆周运动需要对空间站做的功为12GMmhRhR【答案】D332023 年 6 月 7 日，力箭一号遥二运载火箭采取“一箭 26 星”方式，将搭载的试验卫星顺利送入预定轨道。如图所示，甲、乙两颗质量相等的人造卫星绕地球逆时针运动

32、。甲的轨道 III 为圆形，乙从圆轨道 I 到椭圆轨道 II 要在 S 点点火加速，做离心运动，S、P 两点为椭圆轨道长轴两端，Q 点为轨道 II 与 III 的交点。已知轨道 III 的半径与轨道 II 的半长轴相等，不计卫星在变轨过程中的质量变化，则（）21A.甲在轨道 III 上运行周期大于乙在轨道 II 上运行周期B.甲在 Q 点的动能小于乙在 S 点的动能C.从 S 到 P 和从 P 到 S 两过程地球对乙做的功相同D.相等时间内，甲与地心连线扫过的面积一定等于乙与地心连线扫过的面积【答案】B34 我国已于今年 11 月 24 日凌晨在海南文昌发射场用长征五号运载火箭成功发射“嫦娥五

33、号”月球探测器，并实现区域软着陆，此次“挖土”之旅标志着我国进入探月阶段，如图所示，探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道为圆形轨道，到月心的距离为 r，运行周期为 T；轨道为椭圆轨道，近月点到月心距离为2r，下列说法正确的是（）A.探测器在环月轨道上 P 点的加速度小于在环月轨道上 P 点的加速度B.探测器的发射速度必定大于 11.2km/sC.探测器在轨道上的运行周期为3 38TD.为使探测器从 P 点由轨道进入轨道，必须在 P 点点火加速【答案】C35 国产科幻大片 流浪地球 2 中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。科学家们在地球同步静止轨道上建造了一个

34、空间站，再用超级缆绳连接地球上的22固定基地，通过超级缆绳承载太空电梯，使轿厢沿绳索从基地直入太空，而向空间站运送货物，超级缆绳相对地面静止。下列说法正确的是（）A.随着离地面高度的增大，货物的角速度增大B.货物的向心力始终由“太空电梯”对货物的作用力提供C.随着离地面高度的增大，货物的向心加速度增大D.随着离地面高度的增大，货物的线速度减小【答案】C36 如图所示a为静止于赤道地面上的物体，b为低轨道卫星，c为同步卫星，则下列说法中正确的是（）A.b卫星的周期可能为80minB.若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈会再次经过a的正上方C.b的线速度比c的线速度大D.a的向心加速度比c

35、的向心加速度大【答案】C37 如图所示，质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动，其中 b、c在地球的同步轨道上，a 距离地球表面的高度为 R，此时 a、b 恰好相距最近。已知地球质量为 M、半径为 R、地球自转的角速度为，万有引力常量为 G，则（）23A.发射卫星 b 时速度要大于 11.2km/sB.若要卫星 a 与 b 实现对接，可调节卫星 a，使其在 b的后下方加速C.若要卫星 c 与 b 实现对接，可让卫星 c 直接在原轨道加速D.卫星 a 和 b 下次相距最近还需经过328tGMR【答案】BD38 三颗人造卫星 A、B、C 都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、

36、C 为地球同步卫星，某时刻 A、B 相距最近，如图所示。已知地球自转周期为1T，B 的周期为2T，则下列说法正确的是（）A.A 加速可追上同一轨道上的 CB.经过时间1 212TTTT，AB、再次相距最近C.A、C 向心加速度大小相等，且大于 B 的向心加速度D.在相同时间内，A 与地心连线扫过的面积大于 B 与地心连线扫过的面积【答案】BD39 2021 年 9 月 9 日，我国成功将中星 9B 卫星发射升空，中星 9B 卫星是地球同步轨道广播电视直播卫星，具备为北京 2022 年冬奥会提供高质量直播传输服24务的能力。如图所示，两颗人造卫星 A、B 都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动

37、，A 为地球同步卫星，某时刻 A、B 相距最近。已知地球自转周期为T1，B 的运行周期为 T2，则下列说法正确的是（）A.在相同时间内，卫星 A，B 与地心连线扫过的面积相等B.经过时间1 2122TTTT，A、B 相距最远C.A 的向心加速度小于 B 的向心加速度D.卫星 A、B 受到地球的万有引力大小一定不相等【答案】BC402022 年 11 月 30 日，神舟十五号载人飞船与天和核心舱完成对接，三位中国航天员进入空间站与神舟十四号航天员乘组首次在轨会师，对接过程的示意图如图所示。天和核心舱处于半径为 r3的圆轨道，神舟十五号飞船处于半径为r1的圆轨道，运行周期为 T1，通过变轨操作后，

38、沿椭圆轨道运动到 B 处与天和核心舱对接。已知万有引力常量为 G。则下列说法正确的是（）A.飞船沿轨道从 A 运动到对接点 B 过程中，速度不断增大B.飞船沿轨道从 A 运动到对接点 B 过程中，机械能不断增大C.地球的质量为231214 rGT25D.飞船沿轨道运行的周期为3132112rrTTr（）【答案】CD41.如图所示，质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动，其中 b、c 在地球的同步轨道上，a 距离地球表面的高度为 R，此时 a、b 恰好相距最近。已知地球质量为 M、半径为 R、地球自转的角速度为。万有引力常量为 G，则（）A.发射卫星 b 时速度要大于 11.2 k

39、m/sB.卫星 a的机械能大于卫星 b 的机械能C.卫星 a 和 b 下一次相距最近还需经过328tGMRD.若要卫星 c 沿同步轨道与 b 实现对接，可让卫星 c 加速【答案】C42 随着“天问一号”火星探测器的发射，人类终将揭开火星的神秘面纱。“天问一号”接近火星附近时首先进入轨道 1、然后再经过两次变轨，最终“天问一号”在火星表面附近的轨道 3 上环绕火星做匀速圆周运动，其简易图如图所示，已知万有引力常量为 G。则下列说法正确的是（）26A.“天问一号”在轨道 1 的运行周期大于在轨道 3 的运行周期B.“天问一号”若从轨道 1 变轨到轨道 2，需在 A 点朝运动的反方向喷气C.如果已知

40、火星的半径和“天问一号”在轨道 3 上运行的周期，可求火星表面的重力加速度D.如果已知“天问一号”在轨道 3 上运行的角速度，可求火星的平均密度【答案】ACD43.史瓦西半径是任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值。该值的含义是：如果特定质量的物质被压缩到此临界半径时，该物质就被压缩成一个黑洞，即此时它的逃逸速度等于光速。已知某星球的逃逸速度为其第一宇宙速度的2倍，该星球半径6400R km，表面重力加速度 g 取210m/s，不考虑星球的自转，则该星球的史瓦西半径约为（）A.9 纳米B.9 毫米C.9 厘米D.9 米【答案】B44 有 a、b、c、d 四颗地球卫星，卫星 a 还未发射，

41、在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星 b 在地面附近近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（）A.a 的向心加速度等于重力加速度 gB.b 在相同时间内转过的弧长最长27C.c 在 4 h 内转过的圆心角是6D.d 的运动周期有可能是 20h【答案】B45 随着地球气候变暖的加剧，某科学研究兴趣小组大胆设想通过模拟卫星变轨的方法，若能将地球加速变轨到火星的绕日运转轨道，借此移居的计划给地球“降温”。经查阅资料，他们发现火星的质量是地球质量的19，而火星的绕日半径是地球绕日半径的32倍。假设太阳的质量为 M，地球的质量为 m，地日距离为 r，如图所示

42、，计划将地球从自身轨道，经椭圆轨道进入火星轨道，A、B 为两轨道的切点，假设距太阳 r 处，地球具有的引力势能为 Ep=GMmr（取无穷远处为势能零参考面），则下列说法正确的是（）A.移居前，地球和火星受到太阳的万有引力之比为 272B.移居前，地球和火星的角速度之比为 3322C.如果成功转移地球从轨道 I 到 III，则引力做功为2GMmrD.如果成功转移地球轨道，则地球在移居计划前后需通过外力给地球做的功为6GMmr【答案】BD461970 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为1v、2v，近地点

43、到地心的距离为 r，地球质量为 M，引力常量为 G。则（）28A.12vv，1GMvrB.12vv，1GMvrC.12vv，1GMvrD.12vv，1GMvr【答案】B47 如图，地球与月球可以看作双星系统，它们均绕连线上的 C 点转动，在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点 L2、L4，位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕 C 点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形。我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于 L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持。假设 L4点有一颗监测卫

44、星，“鹊桥”中继卫星视为在 L2点。已知地球的质量为月球的 81 倍，则（）A.地球球心和月球球心到 C 点的距离之比为 81：1B.地球和月球对监测卫星的引力之比为 9：1C.监测卫星绕 C 点运行的加速度比月球的大D.监测卫星绕 C 点运行的周期比“鹊桥”中继卫星的大【答案】C2948 地球赤道上的物体重力加速度为 g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球转动的角速度应为原来的（）A.agB.gaaC.gaaD.ga【答案】B49 中国载人登月初步方案已公布，计划 2030 年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两

45、卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图 1 所示，测得两卫星之间的距离r随时间变化的关系如图 2 所示，不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（）A.a、b 两卫星的线速度大小之比:5:3abvv B.a、b 两卫星的加速度大小之比:4:1abaa C.a 卫星的运转周期为 TD.b 卫星的运转周期为 7T【答案】D502021 年 2 月 15 日 17 时，首次火星探测任务“天问一号”探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动。探测器运行到 P 点时，发动机点火工作，将绕火星赤道的轨道 1 调整为经过火星两极的轨道 2。“天问一号”从轨道 1 到轨道 2 涉及了

46、不同平面的轨道切换，被天文爱好者称为“侧手翻”。后续，探测器还将通过数次轨道调整，进入火星停泊轨道 3。如图，P 点为轨道 1 到轨道 2 的切换点，Q 点为轨道 2 和轨道 3 的公共切点。下列说法不正确的是（）30A.搭载“天问一号”的运载火箭的发射速度介于 7.9km/s 到 11.2km/s 之间B.“天问一号”运行在轨道 2 上 Q 点的加速度等于它运行在轨道 3 上 Q 点的加速度C.“天问一号”在轨道切换点 P 点进行轨道切换时不是处于完全失重状态D.“天问一号”在轨道 3 上运行的周期比轨道 2 上运行的周期小【答案】C51 2 中国火星探测器“天问一号”历经 200 多天成功

47、闯过“四关”，第一关：抓住发射“窗口期”开启“地火转移”；第二关：抓住被火星捕获的机会精准刹车；第三关：绕“火”飞行寻找最佳着陆点；第四关：安全着陆开展火星表面探测任务。“天问一号”成功发射，标志着中国深空探测技术取得了巨大进步。其中，探测器在停泊轨道和遥感轨道上运行时相切于同一点 P（未画出）。下列有关闯这“四关”方面的物理学知识正确的是（）A.“地火转移”过程，探测器关闭发动机后以第二宇宙速度匀速运动B.第二关中，探测器要被火星捕获，开启发动机作用是使探测器减速C.探测器在停泊轨道上运行经过 P 处时的加速度比在遥感轨道上经过同一 P 点时的加速度大D.若测出探测器绕火星表面做圆周运动的周

48、期，即可根据引力常量求得火星的平均密度【答案】BD3152如图，卫星在 P 点由椭圆轨道变轨到近椭圆形轨道（可认为半径等于火星半径 R）。已知椭圆轨道上的远火点 Q 到火星表面高度为 6R，火星表面重力加速度为 g0，引力常量为 G，下列说法错误的是（）A.火星的平均密度为034gGRB.卫星在轨道上由 Q 点运动到 P 点所用时间为016RgC.卫星在轨道上运动到 Q 点时的速度小于07g RD.卫星在轨道上经过 P 点时的加速度等于在轨道上经过 P 点时的加速度【答案】B53.2019 年 1 月 3 日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信

49、支持，我国于 2018 年 5 月 21 日成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”如图所示，“鹊桥号”中继星围绕地月拉格朗日 L2点旋转，“鹊桥号”与 L2点的距离远小于 L2点与地球的距离。已知位于地月拉格朗日Ll、L2点处的小物体能够在地月的引力作用下，几乎不消耗燃料，便可与月球同步绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（）A.“鹊桥号”的发射速度大于 11.2km/sB.“鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期32C.同一卫星在 L2点受地月引力的合力比在 L1点受地月引力的合力大D.“鹊桥号”若刚好位于 L2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持【答案】BC54卫星 M 在轨道上

50、做匀速圆周运动，一段时间后在 A 点变速进入轨道，运行一段时间后，在 B 点变速进入轨道半径为轨道轨道半径 5 倍的轨道，最后在轨道做匀速圆周运动，在轨道上的速率为 v，则卫星在轨道上的 B点速率可能是（）A.15vB.56vC.33vD.62v【答案】C55.2016 年 10 月 17 日“神舟十一号”载人飞船发射升空。如图所示，“神舟十一号”飞船首先发射到离地面很近的圆轨道，后经多次变轨后，最终与天宫二号对接成功，二者组成的整体在距地面的高度约为116R(R 为地球半径)的地方绕地球做周期为 T 的圆周运动，引力常量为 G，则（）A.成功对接后，宇航员相对飞船不动时处于平衡状态B.由题中