2020-2022年三年山東卷高考匯編

專題05萬有引力定律與航天

【考綱定位】

通過史實(shí)，了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過

程.知道萬有引力定律.認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬有

1.萬有引力定律及應(yīng)用2021.山東.高考T5

引力定律的重要意義.認(rèn)識(shí)科學(xué)定律對(duì)

人類未知世界的作用.

2022?山東?高考T6

會(huì)計(jì)算人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度，知道

2.衛(wèi)星與航天宇宙速度2020?山東?高考T7

第二宇宙速度和第三宇宙速度.

2021.山東?高考T8

【知識(shí)重現(xiàn)】

萬有引力與航天

1.開普勒三定律

定律內(nèi)容圖示

開普勒第一定律所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太

:

（軌道定律）陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上

開普勒第二定律對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在

（面積定律）相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積

所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它

開普勒第三定律

的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，表達(dá)

（周期定律）

式為亍=k

注意：開普勒第三定律中的4由中心天體決定，與環(huán)繞天體無關(guān).若將橢圓軌道按圓軌道處

理，則行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，。為圓軌道的半徑廠，即提=%.

2.萬有引力定律的基本應(yīng)用

（1）基本方法：把天體（或人造衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬有引力提供.

（2）解決天體圓周運(yùn)動(dòng)問題的兩條思路

①在地面附近萬有引力近似等于物體的重力（常用于“地上''問題，如赤道上的物體），即哪

=mg,整理得GM=gR2（被稱為黃金代換式）.利用此關(guān)系式可求得行星表面的重力加速度g

GM

=鏟

②天體運(yùn)動(dòng)都可以近似地看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由萬有引力提供(常用于“天上”問題,

如衛(wèi)星)，即=ni~=tnco2r=nr^r=ma.

3.萬有引力與重力的區(qū)別與聯(lián)系

地球?qū)ξ矬w的萬有引力尸表示為兩個(gè)效果：一是重力〃?g,二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心

力尸向，如圖所示.

(1)在赤道上：瑞巖=mg1+ms?R.

(2)在兩極上：Cr^r=mg2.

(3)在一般位置：萬有引力裝等于重力機(jī)g與向心力廠時(shí)的矢量和.

越靠近南北兩極g值越大.由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力較小，常認(rèn)為重力和萬有引力

近似相等，即￡?duì)€=機(jī)&

4.人造地球衛(wèi)星

(1)三種宇宙速度

第一宇宙速度(環(huán)繞速度)：在人造衛(wèi)星的發(fā)射過程中火箭要克服地球的引力做功，所以將衛(wèi)

星發(fā)射到越高的軌道，在地面上所需的發(fā)射速度就越大，故人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度對(duì)應(yīng)將

衛(wèi)星發(fā)射到貼近地面的軌道上運(yùn)行的速度.故有：G^r—nr^,.9km/s,或

vi=y[Rg=1.9km/s.

注意：第一宇宙速度的兩個(gè)表達(dá)式，不僅適用于地球，也適用于其他星球，只是M、H、g

是相應(yīng)星球的質(zhì)量、半徑和表面的重力加速度.若7.9km/s<v<11.2km/s,物體繞地球運(yùn)

行.

第二宇宙速度(脫離速度)：物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.若11.2km/s<v<16.7

km/s,物體繞太陽運(yùn)行.

第三宇宙速度（逃逸速度）：物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度.若以16.7km/s,物體將

脫離太陽系在宇宙空間運(yùn)行.

（2）衛(wèi)星的運(yùn)行參量

衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看成圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，類比行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,

同樣可得：wry=mw2r=iTT^r=ma,可推導(dǎo)出：

、減小、

>、什增大時(shí)3減小

?=越高越慢

7增大

、“減小，

GM

（3）同步衛(wèi)星的特點(diǎn)

①軌道平面一定：軌道平面與赤道平面共面；

②運(yùn)行方向一定：自西向東與地球自轉(zhuǎn)同步；

③周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T=24h；

④高度一定：由G?（岸力.=康（/?+〃）,得同步衛(wèi)星離地面的高度

^r--7?=3.6xlO7m.

h=y

由同步衛(wèi)星的周期T和高度力一定，還可以推導(dǎo)出同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率V、角速度3,向心

加速度。也是確定的.但是，由于不同的同步衛(wèi)星的質(zhì)量不同，受到的萬有引力不同.

【真題匯編】

1.（2022?山東?高考真題）“羲和號(hào)”是我國首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。如圖所示，該

衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面與赤道平面接近垂直。衛(wèi)星每天在相同時(shí)

刻，沿相同方向經(jīng)過地球表面A點(diǎn)正上方，恰好繞地球運(yùn)行〃圈。已知地球半徑為地軸R

自轉(zhuǎn)周期為T,地球表面重力加速度為g,則“羲和號(hào)''衛(wèi)星軌道距地面高度為（）

【答案】c

【解析】

地球表面的重力加速度為g,根據(jù)牛頓第二定律得

GMm

———=

R2

解得

GM=gR2

根據(jù)題意可知，衛(wèi)星的運(yùn)行周期為

T

T'=-

n

根據(jù)牛頓第二定律，萬有引力提供衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心力，則有

GMm

(R+h)2咯(R+3

聯(lián)立解得

力=3叵

V4〃2萬2-R

故選C。

2.（2021?山東?高考真題）從“玉兔”登月至「祝融”探火，我國星際探測(cè)事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系

到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，“祝融”火星車的質(zhì)

量約為“玉兔”月球車的2倍。在著陸前，“祝融”和“玉兔”都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由著陸平臺(tái)支撐的懸

停過程。懸停時(shí)，“祝融”與“玉兔”所受陸平臺(tái)的作用力大小之比為（）

A.9：1B.9：2C.36：1D.72：1

【答案】B

【解析】

懸停時(shí)所受平臺(tái)的作用力等于萬有引力，根據(jù)

?G聲

可得

_。加火松融七用月心兔一9

毆,4；222

故選B。

3.（2021?山東?高考真題）迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛

行?系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的共同作用下，導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為％導(dǎo)體繩所受的安

培力克服大小為/的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。己知衛(wèi)星離地平均高度為“，導(dǎo)

體繩長為地球半徑為凡質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于

赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動(dòng)勢(shì)為（）

遠(yuǎn)地子衛(wèi)星

電池￥

義B

電流”

速度

導(dǎo)體繩

近地子衛(wèi)星［

赤道平面

【答案】A

【解析】

根據(jù)

_Mmv2

G----------=m.

(R+H)2(R+，)

可得衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度

根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體繩產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于上端為正極的電源，其大小為

E=BLv

因?qū)Ь€繩所受阻力/與安培力F平衡，則安培力與速度方向相同，可知導(dǎo)線繩中的電流方向

向下，即電池電動(dòng)勢(shì)大于導(dǎo)線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，可得

解得

\R+HBL

故選A。

4.（2020.山東?高考真題）我國將在今年擇機(jī)執(zhí)行“天問1號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)。質(zhì)量為優(yōu)的著

陸器在著陸火星前，會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長為伍速度由陽減速到零的過程。已

知火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g,

忽略火星大氣阻力。若該減速過程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此過程中著陸器

受到的制動(dòng)力大小約為（）

A./n（o.4g-JB.m（0.4g+—）C.D.）

【答案】B

【解析】

忽略星球的自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力

-Mm

G-^r=mg

則

區(qū)=也?"=0.1><」=().4

g地“地R火0,5

解得

g火=0-4g地=0-4g

著陸器做勻減速宜線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

0=%—%

解得

勻減速過程，根據(jù)牛頓第二定律得

f—tng=ma

解得著陸器受到的制動(dòng)力大小為

f=mg+ma-〃z（0.4g+-）

ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選B?

【突破練習(xí)】

1.（2022?山東?三模）為了探測(cè)某未知星球，探測(cè)飛船載著登陸艙先是在離該星球中心距離

為｛的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)測(cè)定周期為刀；隨后登陸艙脫離飛船，變軌到該星球的近地圓軌道

上運(yùn)動(dòng)。已知該星球的半徑為凡萬有引力常量為G。則（）

A.登陸艙在近地圓軌道上運(yùn)行的周期為4

B.登陸艙在近地圓軌道上運(yùn)行的周期為工?

該未知星球的平均密度為金之

C.

G/,K

34

D.該未知星球的平均密度為近

【答案】AC

【解析】

AB.根據(jù)

G?-Mm=m^4/rr

解得

7=24

結(jié)合已知條件可得登陸艙在近地圓軌道上運(yùn)行的周期

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)6譚Mm=機(jī)4育/7?結(jié)合

R，T；

V=-7rR3

3

和密度公式

M

p=-

V

聯(lián)立解得

_3"

P-G7;W

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選ACo

2.（2022.山東?勝利一中模擬預(yù)測(cè)）已知引力常量為G,星球的質(zhì)量”，星球的半徑A,飛

船在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量/，P、Q點(diǎn)與星球表面的高度分別九、4，飛船與星球中心

Mm

的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能為Ep=-G—（取無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），飛船經(jīng)過。點(diǎn)的速度

r

大小為v,在p點(diǎn)由軌道I變?yōu)檐壍纍的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)沿軌道的切線方向瞬間一次性噴出

一部分氣體，噴出的氣體相對(duì)噴氣后飛船的速度大小為〃，則下列說法正確的是（）

Q

i

p

A.飛船在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大小為屬

B.飛船在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大小為『-2GM］汽-汽］

C,飛船在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能

【答案】ACD

【解析】

A.飛船在圓形軌道I上，根據(jù)萬有引力提供向心力可得

V.2

cMm!

G---------7=m--------

(R+4)2(R+九)

解得

GM

4=

R+%

A正確;

B.飛船從。到P,在同一軌道運(yùn)行時(shí)，飛船機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

12-Mm1-Mm

—mv一G-------=-m2Vp-G-------

2R+/2R十九

解得

11

V2+2GM()

R+九R+用

B錯(cuò)誤；

c.飛船從高軌道變軌到低軌道，需要在變軌處點(diǎn)火減速，在尸點(diǎn)由軌道I變?yōu)檐壍纍的過

程中，弓船需要在「點(diǎn)減速，匕船的機(jī)械能減少，故匕船在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能小于在

軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能，c正確；

D.飛船變軌時(shí)，需要在P點(diǎn)減速，故應(yīng)向前噴出氣體Am,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得

mvx-(m-Am)Up+Aw(vF+〃)

GM

\m=一V2+2GM(----------------

uR十九/?+/?!R+hy

D正確;

故選ACDo

3.（2022?山東日照?三模）如圖所示，極地軌道衛(wèi)星〃從北極的正上方第一次運(yùn)行到南極的

正上方所用時(shí)間為1.5h。已知地球表面重力加速度在兩極和赤道的大小分別為冊(cè)和g,地球

自轉(zhuǎn)的周期為T=24h,同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的5.6倍，引力常量為G,地球

可視為質(zhì)量分布均勻的球體，物體b靜止在赤道上。下列說法正確的是（）

B.a與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小之比為2：1

C.b與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小之比約為1：5.6

D.匕與同步衛(wèi)星的向心加速度大小之比約為6.62：1

【答案】AB

【解析】

A.由題意可知，設(shè)地球半徑為凡質(zhì)量為〃?的物體放在地球赤道和兩極處，有

R_(g「g)T2

A^r~

則地球的密度為

2

g0R

M_G3go3%g。

V一切R3-4兀GR-GT\g0-g)

T

A正確;

B.由題意知衛(wèi)星”圓周運(yùn)動(dòng)周期為

，=2xl.5h=3h

衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，有

2TT

G-=（——）2r-n

r2T

得

區(qū)」區(qū)=2

扁心%1

B正確；

CD.b與同步衛(wèi)星的角速度、周期相等，由

0

v=a)rtan=co~r

可知與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小之比、向心加速度大小之比都為1：6.6,CD錯(cuò)誤。

故選AB。

4.（2022?山東?模擬預(yù)測(cè)）2021年5月15日中國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器在火

星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸?！疤靻栆惶?hào)”探測(cè)器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)

送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日

點(diǎn)P都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示），在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問一

號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入

火星軌道。已知萬有引力常量為G,太陽質(zhì)量為，入地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R,

地球、火星、"天問一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。若只考慮太陽對(duì)“天問一號(hào)”的作用力，

下列說法正確的是（）

曼轉(zhuǎn)移軌*'

//__-__\

弧球軌道

々-火星軌道

A.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為

B.兩次點(diǎn)火噴射方向一次與速度方向相同，一次與速度方向相反

C.“天問一號(hào)”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為患

D.“天問一號(hào)”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌道上P點(diǎn)的加速度之比為0

r

【答案】AC

【解析】

A.設(shè)霍曼轉(zhuǎn)移軌道周期為工，地球公轉(zhuǎn)周期為T,由開普勒第三定律

和地球公轉(zhuǎn)與周期關(guān)系

G—^=^or—

解得

/=2L-

22V2

A選項(xiàng)正確;

B.兩次點(diǎn)火噴射都使“天問一號(hào)”加速，所以噴射方向都與速度方向相反，B選項(xiàng)錯(cuò)誤;

CD.由火星軌道半徑為R,地球軌道半徑為，根據(jù)

-Mmv2

G—―=ma=m—

rr

得

GMGM

a=——,v=

則“天問一號(hào)”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為K「，天問一號(hào)”運(yùn)行

中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌道上P點(diǎn)的加速度之比為與，則C選項(xiàng)正確，D

r

選項(xiàng)錯(cuò)誤;

故選ACo

5.（2022.山東.高三學(xué)業(yè)考試）每年的春分時(shí)節(jié)太陽光會(huì)直射赤道，如圖所示，一顆衛(wèi)星在

赤道正上方繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，每繞地球一周，黑夜與白天的

時(shí)間比為1:5。設(shè)地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,忽略大氣及太陽照射偏移的影

響，下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星離地高度為2R

B.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2%產(chǎn)

C.衛(wèi)星的繞行速度與地球的第一宇宙速度之比為1：立

D.赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度與衛(wèi)星的繞行速度之比為近：1

【答案】C

【解析】

A.依題意，可知衛(wèi)星在劣弧之間運(yùn)行時(shí)為黑夜時(shí)間

因黑夜與白天的時(shí)間比為1:5,則可知

NPOM=-

3

衛(wèi)星的軌道半徑即為0P的長度，據(jù)幾何關(guān)系有

r=2R

則衛(wèi)星離地面高度為R,故A錯(cuò)誤;

B.設(shè)衛(wèi)星的運(yùn)行周期為7,則有

G粵=皿生力

r2T

「M

聯(lián)立解得

故B錯(cuò)誤；

C.衛(wèi)星的繞行速度為v,有

—Mmv2

G——=m—

rr

地球的第一宇宙速度為VI,有

—Minv.2

G—7-=m—

R2R

則有

匣.感近

1VrV/?

故C正確:

D.假定赤道上的物體受地面支持力為M其隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為-2,有

LMtnq

G—丁一N=m—

R2R

地球的第一宇宙速度為VI,有

?MinV,-

G—z-=m—

R-R

則有

彩〈匕

據(jù)前面可知第一宇宙速度與該P(yáng).星運(yùn)行速度之比為0:1，則赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線

速度與衛(wèi)星的繞行速度之比應(yīng)小于0:1,故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.（2022.山東荷澤?二模）2022年4月16日上午，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸

場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸?！疤粘霾睢卑肽甑暮教靻T翟志剛、王亞平、葉光富返回地面。神舟十

三號(hào)載人飛船于2021年10月16日從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，隨后與“天和”核心艙對(duì)

接形成組合體，3名航天員進(jìn)駐核心艙，進(jìn)行了為期6個(gè)月的駐留，創(chuàng)造了中國航天員連續(xù)

在軌飛行時(shí)長新紀(jì)錄。假設(shè)神舟十三號(hào)載人飛船在距地面高度為力的軌道做圓周運(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。下列對(duì)神舟十三號(hào)載人飛船

的描述，符合事實(shí)的是()

A.在“天宮課堂”授課時(shí)可以完成用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量祛碼重力的實(shí)驗(yàn)

B.神舟十三號(hào)載人飛船與空間站在同一高度軌道上加速完成對(duì)接

C.神舟十三號(hào)載人飛船的線速度為Jg(R+/z)

【答案】D

【解析】

A.由于核心艙處于完全失重狀態(tài)，則在“天宮課堂”授課時(shí)不能完成用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量祛碼

重力的實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤；

B.若神舟十三號(hào)載人飛船與空間站在同一高度軌道上加速，則神舟十三號(hào)載人飛船將做離

心運(yùn)動(dòng)，軌道變高，不可能與空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故B錯(cuò)誤;

C.由題意可得，在地球表面上有

Mm

mg=G-形

神舟十三號(hào)載人K船由牛頓第二定律有

GMm.V2

、=fn—

r~r

得

[GM

故c錯(cuò)誤；

D.神舟十三號(hào)載人飛船由牛頓第二定律有

GMm4兀2

———=m

r~k

得

廳

NGM

故D正確。

故選D。

7.（2022?山東青島?二模）神舟十三號(hào)載人飛船返回艙首次采用快速返回模式，于2022年4

月16日9時(shí)56分在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。返回的大致過程如下：0時(shí)44分飛船沿徑向與

空間站天和核心艙成功分離，分離后空間站仍沿原軌道飛行，飛船下降到空間站下方200m

處的過渡軌道并進(jìn)行調(diào)姿，由徑向飛行改為橫向飛行。繞行5圈后，經(jīng)過制動(dòng)減速、自由滑

行、再入大氣層、著陸返回四個(gè)階段，如圖為該過程的示意圖。下列說法正確的是（）

A.分離后空間站運(yùn)行速度變小

B.飛船在過渡軌道的速度大于第一宇宙速度

C.飛船沿徑向與空間站分離后在重力作用下運(yùn)動(dòng)到過渡軌道

D.與空間站分離后，返回艙進(jìn)入大氣層之前機(jī)械能減少

【答案】D

【解析】

A.空間站沿著原來的軌道運(yùn)行，軌道半徑不變，根據(jù)

?Mmv~

G——=m—

rr

可得

分離后空間站運(yùn)行速度不變，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)v=可知在過渡軌道的速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；

C.飛船沿徑向與空間站分離后，是因?yàn)轱w船點(diǎn)火減速，飛船做向心運(yùn)動(dòng)從而到達(dá)過渡軌道,

故C錯(cuò)誤;

D.與空間站分離后，返回艙進(jìn)入大氣層之前，飛船經(jīng)過多次減速，除了萬有引力之外的其

他力做負(fù)功，機(jī)械能減少，故D正確。

故選D。

8.（2022?山東?煙臺(tái)二中模擬預(yù)測(cè)）2021年6月17日，神舟十二號(hào)載人飛船與天和核心艙

完成對(duì)接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進(jìn)入了自己

的空間站。對(duì)接過程如圖所示，天和核心艙處于半徑為4的圓軌道n【，神舟十二號(hào)飛船沿著

半徑為弓的圓軌道I運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，通過變軌操作，沿橢圓軌道II運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)與天和核心艙

對(duì)接，從。到P經(jīng)歷的時(shí)間為T,則（）

A.神舟十二號(hào)在軌道I上的周期為立

B.天和核心艙在軌道HI上的周期為———

4+4丫4+4

C.神舟十二號(hào)飛船在軌道上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度小于軌道n上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度

D.在相同的時(shí)間內(nèi)，軌道I上神舟十二號(hào)與。點(diǎn)的連線和軌道HI上天和核心艙與。點(diǎn)的

連線掃過的面積相等

【答案】B

【解析】

A.軌道n的運(yùn)動(dòng)周期為

T,=2T

根據(jù)開普勒第三定律

邛T；

神舟十二號(hào)在軌道I上的周期為

生巨

'4+4心+4

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)開普勒第三定律

天和核心艙在軌道ni上的周期為

心也戶

4+4丫4+與

故B正確；

C.由

「Mm

G——=tna

。點(diǎn)加速度為

a=

弓

兩軌道在Q點(diǎn)時(shí)到地球的距離相同，則加速度相等，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律，同一軌道上，在相同的時(shí)間內(nèi)，天體與。點(diǎn)的連線掃過的面積相

等，軌道I和軌道ni是不同軌道，故D錯(cuò)誤。

故選B<,

9.（2022?山東?威海市教育教學(xué)研究中心二模）2021年5月29日，搭載天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船

的長征七號(hào)遙三運(yùn)載火箭發(fā)射成功，并順利將飛船送入預(yù)定軌道，5月30日，飛船與天和

核心艙完成自主快速交會(huì)對(duì)接，2022年3月27||,飛船完成空間站組合體階段全部既定任

務(wù)。下列說法正確的是（）

A.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的發(fā)射速度大于天和核心艙的環(huán)繞速度

B.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和艙交會(huì)對(duì)接時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)

C.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和艙對(duì)接成功后，空間站的速度變小

D.航天員在核心艙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可以使用物理天平測(cè)量物體的質(zhì)量

【答案】A

【解析】

A.第一宇宙速度是環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，可知天和核心艙的環(huán)繞速度小于第一

宇宙速度，同時(shí)也是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，可知舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的發(fā)射速度第一宇宙速

度，可知A正確；

B.天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和艙交會(huì)對(duì)接時(shí)，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的大小和形狀不能忽略，不

能看成質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

?Mmv2

(J—廠=m-

rr

可得

GM

V=

天舟:號(hào)貨運(yùn)飛船與天和艙對(duì)接成功后，空間站軌道半徑不變，線速度大小不變，故C錯(cuò)

D.物體在空間站中處于完全失重狀態(tài)，所以航天員在核心艙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)不可以使用物理天

平測(cè)量物體的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

10.（2022.山東濰坊.模擬預(yù)測(cè)）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地球同步靜止軌道衛(wèi)星“、與地球自轉(zhuǎn)

周期相同的傾斜地球同步軌道衛(wèi)星仄以及比它們軌道低一些的中軌道衛(wèi)星c組成，它們均

為圓軌道衛(wèi)星。若某中軌道衛(wèi)星與地球同步靜止軌道衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌跡在同一平面內(nèi)，下列說法

正確的是（）

A.衛(wèi)星匕運(yùn)行的線速度大于衛(wèi)星c的線速度

B.衛(wèi)星。與衛(wèi)星〃