熱點02建設(shè)航天強國

熱點解讀

近日，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，開啟世界首次月球

背面采樣返回之旅。多家外媒報道稱，這是“一項非凡的任務(wù)”，是“人類探索太空的重要一步”。

據(jù)埃菲社近日報道，中國嫦娥六號探測器于北京時間5月8日進入環(huán)月軌道飛行，向完成月球背面采

集樣本任務(wù)又邁進一步。該社報道稱，5月3日升空的嫦娥六號探測器成功實施近月制動，順利被月球引力

捕獲。進入環(huán)月軌道后，嫦娥六號探測器將調(diào)整環(huán)月軌道高度和傾角，為下一步任務(wù)作準備，包括在月球

背面南極一艾特肯盆地軟著陸，預(yù)計將采集約兩公斤樣本。嫦娥六號探測器從發(fā)射至采樣返回全過程約53

天。

談及嫦娥六號任務(wù)，多家外媒用“里程碑”來形容其重要意義。路透社認為，這是“中國月球和太空探索

計劃的又一個里程碑”。美國有線電視新聞網(wǎng)稱，作為“中國迄今為止最復(fù)雜的探月任務(wù)之一”，嫦娥六號任

務(wù)是對中國航天能力的一次關(guān)鍵考驗，標志著中國努力建設(shè)航天強國進程中的一個重要里程碑。

限時提升練

◎

（建議用時：60分鐘）

考點01

力與運動（功率、速度變化量、加速度）

1.（2025?山西晉中?階段測）2024年11月12日舉辦的珠海航展展現(xiàn)了我國強大的航天制造實力，其中

由海格通信旗下成員企業(yè)西安馳達承制的“九天”重型無人機首次公開露面?！熬盘臁睙o人機是一款靈活配置重

型無人機，是下一代的大型無人空中通用平臺，在業(yè)內(nèi)有“無人航空母機”之稱。若一無人機只受到重力和向

上推力，該無人機豎直上升時在速度匕-%區(qū)間內(nèi)推力尸和v的關(guān)系如圖所示，則在該速度區(qū)間，無人機的

功率P與v關(guān)系的圖像可能是（）

OViv2V

【答案】D

【詳解】由尸-"圖像可知，尸與v的關(guān)系式為尸=幾+6（其中左＜。）

根據(jù)P=/v可知，P與V的關(guān)系式為「二尸人陰+與工丫二精+爾其中左④）

由數(shù)學(xué)知識可知，P與V關(guān)系的圖像為開口方向向下的拋物線。

故選D。

2.（2025?吉林?聯(lián)考）2024年9月11日12時，我國自主研發(fā)的朱雀三號VTVL-1可重復(fù)使用垂直起降

回收試驗箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心圓滿完成10km級垂直起降返回飛行試驗，標志著我國商業(yè)航天在可重復(fù)

使用運載火箭技術(shù)上取得重大突破。下列說法正確的是（）

A.“12時”指的是時間間隔

B.研究試驗箭飛行軌跡時，可以把其看作質(zhì)點

C.研究試驗箭降落的姿態(tài)時，可以把其看作質(zhì)點

D.試驗箭剛起飛時，加速度大小為零

【答案】B

【詳解】A.“12時”指的是時刻，選項A錯誤；

B.研究試驗箭飛行軌跡時，火箭的大小可忽略不計，可以把其看作質(zhì)點，選項B正確；

C.研究試驗箭降落的姿態(tài)時，火箭的大小不可忽略不計，不可以把其看作質(zhì)點，選項C錯誤；

D.試驗箭剛起飛時，速度為零，但是加速度大小不為零，選項D錯誤。

故選B。

3.（2025?浙江?調(diào)研）2024年5月3日，搭載嫦娥六號探測器的長征五號遙八運載火箭，在中國文昌航

天發(fā)射場點火發(fā)射。如圖，嫦娥六號探測器靜止在月球的平坦地面上。已知探測器質(zhì)量為加，四條著陸腿

與豎直方向的夾角均為。，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的每條著陸腿對月球表面

壓力的大小為（)

Amg「mg「mgmg

A.D.C.----

4246cos。24cos。

【答案】B

【詳解】由平衡可知4/="5g可得用=第

624

由牛頓第三定律可知每條腿對月球表面壓力的大小為第o

24

故選B。

4.（2025?山東棗莊?階段測）一位航天員飄浮在太空深處一個航天器旁邊，他用個人力量推這個龐大航

天器；在地面上，一個小孩用力推一張桌子。以下說法正確的是（）

A.航天員一定能夠“推動”航天器使航天器產(chǎn)生加速度

B.因航天器質(zhì)量太大，航天員不能推動航天器

C.小孩一定能推動桌子

D.小孩推不動桌子，是因為小孩對桌子的作用力小于地面對桌子的摩擦力

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)牛頓第二定律尸=用。

可知航天員給飄浮在太空深處的航天器一個外力作用，則這個力即可產(chǎn)生加速度，從而推動航天器，故A

正確，B錯誤；

C.小孩要想推動在地球表面上的桌子，他對桌子的作用一定要大于地面給桌子的最大靜摩擦力，故小孩不

一定能推動桌子，故C錯誤；

D.小孩推不動桌子，是因為他對桌子的作用力小于地面給桌子的最大靜摩擦力，此時桌子處于靜止狀態(tài)，

故他對桌子的作用力等于地面對桌子的摩擦力，故D錯誤。

故選Ao

5.（2025?山西晉中?調(diào)研）北京時間2023年1月9日06時00分，我國在文昌航天發(fā)射場使用長征七號

改運載火箭，成功將實踐二十三號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。實踐

二十三號衛(wèi)星主要用于開展科學(xué)試驗、技術(shù)驗證等領(lǐng)域。若該衛(wèi)星的軌道半徑為凡衛(wèi)星繞地球運行一周的

時間為T,則下列說法正確的是（）

A.該衛(wèi)星繞地球運行一周的位移為2忒

B.研究實踐二十三號衛(wèi)星運動的軌跡時，可將該衛(wèi)星看成質(zhì)點

C.北京時間2023年1月9日06時00分指的是時間間隔

D.在調(diào)整實踐二十三號衛(wèi)星的姿態(tài)時，可將該衛(wèi)星看成質(zhì)點

【答案】B

【詳解】A.衛(wèi)星繞地球運行一周的位移為零，故A錯誤；

BD.當物體的大小、形狀對所研究的問題沒有影響或者影響很小，可以忽略不計時，可將物體看成質(zhì)點，

所以研究實踐二十三號衛(wèi)星運動的軌跡時，可將該衛(wèi)星看成質(zhì)點，在調(diào)整實踐二十三號衛(wèi)星的姿態(tài)時，不

能該將衛(wèi)星看成質(zhì)點，故B正確，D錯誤；

C.北京時間2023年1月9日06時00分指的是時刻，故C錯誤。

故選B。

6.（2025?湖北孝感?開學(xué)考試）下列有關(guān)質(zhì)點、參考系、時間的說法中，正確的是（）

A.研究神舟十七號返回艙進入大氣層之后的著陸軌跡時，不能將它視為一個質(zhì)點

B.5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射。這里的

“5月3日17時27分”指的是時刻

C.研究運動的物體時，選擇不同物體作參考系，對運動的描述都是一樣的

D.蜂鳥的體積很小，所以研究蜂鳥扇動翅膀的動作時，可以將它視為一個質(zhì)點

【答案】B

【詳解】A.研究神舟十七號返回艙進入大氣層之后的著陸軌跡時，神舟十七號的形狀大小可以忽略不計，

能將它視為一個質(zhì)點，故A錯誤；

B.5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射。這里的“5

月3日17時27分”指的是時刻，故B正確；

C.研究運動的物體時，選擇不同物體作參考系，對運動的描述可以一樣，也可能不一樣，故C錯誤；

D.蜂鳥的體積很小，但研究蜂鳥扇動翅膀的動作時，蜂鳥的形狀大小不可以忽略不計，不可以將它視為一

個質(zhì)點，故D錯誤。

故選B。

考點02

衛(wèi)星各個物理量的計算、近地衛(wèi)星、黃金代換

7.（2024?全國?模擬預(yù)測）如圖甲所示為一套基于動力學(xué)的航天發(fā)射系統(tǒng)它能以數(shù)倍音速的速度旋轉(zhuǎn)拋

射衛(wèi)星進入太空，用于將小型航天器送入太空。某次實驗該系統(tǒng)將一顆衛(wèi)星沿地球半徑方向向太空發(fā)射，

如圖乙所示，其軌道可近似認為一個“退化”了的橢圓的一部分。橢圓的短軸長度趨近于零，橢圓中心位于地

表的發(fā)射點，橢圓中心到地心的距離近似等于長半軸，軌道離地表高度最高為〃=七尺為地球半徑，地表的

重力加速度大小為g，忽略空氣阻力和地球自轉(zhuǎn)。關(guān)于衛(wèi)星的運動，下列說法正確的是（）

R

A.衛(wèi)星從發(fā)射到落回地面的時間將小于兀

g

R

B.衛(wèi)星從發(fā)射到落回地面的時間將大于兀.

g

C.衛(wèi)星到達軌道最高點時，若要進入軌道高度為〃=火的圓軌道，需要使衛(wèi)星獲得一個垂直于衛(wèi)星與地

心連線大小為胸的速度

D.衛(wèi)星到達軌道最高點時，若要進入軌道高度為〃=火的圓軌道，需要使衛(wèi)星獲得一個垂直于衛(wèi)星與地

心連線大小為的速度

【答案】BD

【分析】本題以航天發(fā)射新情境為背景，考查開普勒運動定律與萬有引力定律的應(yīng)用。意在考查學(xué)生模型

建構(gòu)能力。

【詳解】AB.根據(jù)題意，橢圓軌道長半軸等于地球半徑，所以橢圓軌道運動周期與繞地球表面做圓周運動

的衛(wèi)星的周期相同，根據(jù)萬有引力提供向心力絲絲=加271

R

R2TI

可得T=2兀地球表面物體所受萬有引力等于重力9粵=mg

\GMR

可得GM=R2g

聯(lián)立可得7=2兀A

而衛(wèi)星只運動了半個周期，但此過程衛(wèi)星處于遠離地心的半個橢圓上運動，平均速度小于另一半橢圓上運

R

動的平均速度，因此=

g

A錯誤，B正確。

GMm_mv2

CD.若衛(wèi)星到達軌道最高點時若要進入軌道高度為〃=7?的圓軌道,則根據(jù)萬有引力提供向心力

(2R，―寶

GMm

忽略地球自轉(zhuǎn)，地球表面物體所受萬有引力等于重力=%且聯(lián)立可得丫=D正確。

R2

故選BD?

8.（2025?河北衡水?開學(xué)考試）“登月計劃”是近兩年我國航天工作的重點，前期工作中查找數(shù)據(jù)有以下信

息：月球的半徑約是地球半徑的;，質(zhì)量約是地球質(zhì)量的工，已知地球表面的重力加速度是g,地球的半

徑為R,若宇航員在地面上能向上豎直跳起的最大高度是〃，忽略自轉(zhuǎn)的影響，下列說法正確的是（）

A.月球的密度為一%；

2771GH

B.月球表面的重力加速度是誓

O1

C.月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為12

D.宇航員以與在地球上相同的初速度在月球上起跳后，能達到的最大高度是?

4

【答案】AC

【詳解】AB.在星球表面上，根據(jù)萬有引力等于重力得G等=mg

可得該星球表面重力加速度為g=$

則月球表面與地球表面重力加速度之比為生=除?冬=94?=*

81

g地”地碣81

則月球表面的重力加速度為8月=襄g地=之

O1O1

Mni,n-Mfi1

在月球表面，根據(jù)萬有引力等于重力得G得aF=月月球的密度為4加結(jié)合尺月=：R

跖§叫4

解得。=￡!|又故A正確，B錯誤；

2____

c.根據(jù)加g=加上得第一宇宙速度為v=齊

R

則月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為至=、身誓故C正確；

V地Rg地區(qū)地V8149

D.物體做豎直上拋運動時，上升的最大高度為

〃=應(yīng)%相同，則宇航員以相同的初速度在月球上起跳后和地球上起跳后上升的最大高度之比為

2g

3=組=2則在月球上上升的最大高度為〃月=""地=又〃

〃地g月16月16地16

故D錯誤。

故選AC。

9.（2025?貴州?調(diào)研）人類一直以來對月球充滿了好奇和向往，各國也加快了對月球的探索。2024年5

月3日“嫦娥六號”探測器由長征五號遙八運載火箭在我國文昌航天發(fā)射場發(fā)射，“嫦娥六號”探測器在月球著

陸，并在月球表面采樣成功。假設(shè)“嫦娥六號”探測器在月球表面做了一個單擺實驗，測得單擺的擺長為/,

周期為工。某學(xué)校高二（1）班觀看了這個場景，想根據(jù)單擺實驗測出地球表面的重力加速度，某同學(xué)在實

驗室做了一個單擺實驗，用刻度尺測得單擺的擺長為2/,周期為4，不考慮地球和月球的自轉(zhuǎn)。已知月球

半徑為尺，引力常量為G。求：

（1）月球表面重力加速度和地球表面的重力加速度大小之比；

（2）月球的平均密度。

【答“案】⑴^說以⑵展3西兀/

【詳解】（1）由單擺周期公式有？=2兀1（解得8=攀

月球表面的重力加速度&和地球表面的重力加速度g2之比&L④

gi2Tl

（2）在月球表面的物體受到的重力等于萬有引力攀^=mgl月球的體積K=殍

,.M4兀2/_3兀/

由公式p=74=不解倚。=而中

10.（2025?江西宜春?聯(lián)考）2023年12月15日21時41分，我國在文昌航天發(fā)射場使用長征五號遙六運

載火箭，成功將遙感四十一號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若目前使

用至少三顆位于同一軌道的遙感衛(wèi)星對赤道進行實時的掃描，為滿足精度還需盡量靠近地表。已知地球同

步衛(wèi)星的軌道半徑大約為地球半徑的6.6倍，則下列說法正確的是（）

A.這種遙感衛(wèi)星的軌道高度約等于地球半徑

B.若其他兩顆衛(wèi)星故障，另一顆至少約4h才能對赤道處地面完成一次掃描

C.這種遙感衛(wèi)星的運行速度在第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

D.這種遙感衛(wèi)星完成此處任務(wù)后沿橢圓軌道變軌到同步衛(wèi)星軌道上需要約6.3h

【答案】AD

【詳解】A.設(shè)地球半徑為K,衛(wèi)星的軌道半徑為『，由題意可知，衛(wèi)星的位置如圖所示

R

由幾何關(guān)系可知r=—^―=2A所以，這種遙感衛(wèi)星的軌道高度為6=R=R故A正確；

cos600

B.設(shè)衛(wèi)星在預(yù)定軌道的周期為T,地球同步衛(wèi)星的周期為?；=24h,半徑為外=6.6火，根據(jù)開普勒第三定

33

律?才解得』h

所以，若其他兩顆衛(wèi)星故障，另一顆對赤道處地面完成一次掃描所需時間約為/=券？=；11

故B錯誤；

C.第一宇宙速度為衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以這種遙感衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故C錯誤；

.）3

D.設(shè)遙感衛(wèi)星沿橢圓軌道運行的周期為《，根據(jù)開普勒第三定律可得2Y解得一觸2.6h

T；7;2

所以，這種遙感衛(wèi)星完成此處任務(wù)后沿橢圓軌道變軌到同步衛(wèi)星軌道上需要約t-=6.3h

2

故D正確。

故選AD。

11.（2025?福建廈門?調(diào)研）北京時間2020年11月24題時30分，長征五號遙五運載火箭在中國文昌航

天發(fā)射場點火升空，嫦娥五號順利發(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.在尸點由軌道1進入軌道2需要瞬間點火加速

C.在軌道1的運行周期小于軌道2的運行周期

D.經(jīng)過。點時的加速度大于經(jīng)過尸點時的加速度

【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上的尸點處減速，使萬有引力大于所需的向心力做近心運動，才能進入軌道2,故B錯誤;

C.根據(jù)開普勒第三定律c=,

軌道1的半徑大于軌道2的半長軸，可知在軌道1的運行周期大于軌道2的運行周期，故C錯誤；

D.根據(jù)牛頓第二定律G等=儂?可得。=一0點離月球較近，故經(jīng)過。點時的加速度大于經(jīng)過尸點時的

rr

加速度，故D正確。

故選ADo

12.（2025?黑龍江哈爾濱?聯(lián)考）北京時間2024年5月3日17時27分，長征五號遙五運載火箭在我國

文昌航天發(fā)射場點火升空，嫦娥六號順利發(fā)射。如圖所示，嫦娥六號探測器進行多次變軌修正之后，“著陸

器、上升器組合體”降落月球表面，下列關(guān)于嫦娥六號探測器的說法正確的是（）

A.在地球上的發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度

B.在軌道1與軌道2上經(jīng)過P點時，速度相同

C.在軌道1與軌道2上經(jīng)過P點時，機械能相同

D.在軌道2上運行時經(jīng)過尸點時的速度小于經(jīng)過。點時的速度

【答案】D

【詳解】A.嫦娥六號沒有脫離地球的引力范圍，則在地球上的發(fā)射速度小于第二宇宙速度，選項A錯誤;

BC.嫦娥六號從軌道1到軌道2經(jīng)過P點時，要減速做向心運動，機械能減小，選項BC錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道2上運行時經(jīng)過遠點尸點時的速度小于經(jīng)過近點。點時的速度，選

項D正確。

故選D。

考點03

開普勒定律、發(fā)射速度及環(huán)繞速度

13.（2025?河南?開學(xué)考試）北京時間2024年5月3日17時27分，長征五號遙五運載火箭在我國文昌

航天發(fā)射場點火升空，嫦娥六號順利發(fā)射。如圖所示，嫦娥六號探測器進行多次變軌修正之后，“著陸器、

上升器組合體”降落月球表面，下列關(guān)于嫦娥六號探測器的說法正確的是（）

（環(huán)月圓形軌道1）

（環(huán)月橢圓軌道2

A.在地球上的發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度

B.在尸點由軌道1進入軌道2需要加速

C.在軌道1與軌道2上經(jīng)過P點時，機械能相同

D.在軌道2上運行時經(jīng)過P點時的速度小于經(jīng)過Q點時的速度

【答案】D

【詳解】A.嫦娥六號發(fā)射出去后繞地球做橢圓運動，沒有離開地球束縛，故嫦娥六號的發(fā)射速度大于第一

宇宙速度7.9km/s,小于第二宇宙速度11.2km/s。故A錯誤；

BC.嫦娥六號在軌道1上的P點處減速，使萬有引力大于向心力做近心運動，才能進入軌道2,嫦娥六號

的機械能減小，則在軌道1與軌道2上經(jīng)過尸點時，機械能不相等。故BC錯誤；

D.由開普勒第二定律可知，在軌道2上運行經(jīng)過P點時的速度小于經(jīng)過。點時的速度。故D正確。

故選D。

14.（2025?黑龍江大慶?開學(xué)考試）2024年5月3日，嫦娥六號探測器在文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，準確

進入地月轉(zhuǎn)移軌道，5月8日，成功實施近月制動，順利進入環(huán)月軌道飛行，6月2日登陸月球背面進行月

壤采集。若不考慮整個過程中嫦娥六號質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）

地月轉(zhuǎn)移軌道

環(huán)月軌道

大橢圓軌道'

A.嫦娥六號在不同軌道上經(jīng)過尸點時所受月球?qū)ζ淙f有引力相同

B.嫦娥六號接近環(huán)月軌道時，需要加速才能進入環(huán)月軌道

C.在地月轉(zhuǎn)移軌道上無動力奔月時，嫦娥六號速率不變

D.嫦娥六號在環(huán)月軌道上運動的機械能比在大橢圓軌道上運動的機械能大

【答案】A

【詳解】A.由尸=瞥■可知，嫦娥六號在不同軌道上經(jīng)過P點時所受月球?qū)ζ淙f有引力相同，故A正確;

r

B.嫦娥六號接近環(huán)月軌道時，需要軌道半徑變小做向心運動，則減速進入環(huán)月軌道，故B錯誤；

C.在地月轉(zhuǎn)移軌道上無動力奔月時，只受萬有引力做正功，嫦娥六號速率逐漸變大，故C錯誤；

D.嫦娥六號從大橢圓軌道變軌到環(huán)月軌道上運動需要減速，機械能減小，則嫦娥六號在環(huán)月軌道上運動的

機械能比在大橢圓軌道上運動的機械能小，故D錯誤。

故選Ao

15.（2024?廣西來賓?調(diào)研）2024年5月3日，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火^在中國文昌航天

發(fā)射場成功發(fā)射，自此開啟世界首次月球背面采樣返回之旅。如圖是長征五號做橢圓運動的軌道示意圖，

其中片、鳥是橢圓的兩個焦點，。是橢圓的中心。若長征五號經(jīng)過尸點的速率大于經(jīng)過。點的速率，則可

判斷月球位于（）

A.片點B.月點C.。點D.。點

【答案】A

【詳解】由開普勒面積定律，相同時間內(nèi)嫦娥六號圍繞月球轉(zhuǎn)過的面積相同，因為尸點速率大，是近月點,

所以月球應(yīng)該位于用點，故A正確。

故選Ao

16.（2024?福建寧德?聯(lián)考）2024年5月3日，搭載嫦娥六號探測器的長征五號遙八運載火箭在中國文昌

航天發(fā)射場成功發(fā)射，此次任務(wù)的核心使命是從月球背面采集約2公斤樣本并帶回地球。若嫦娥六號在距

月球表面高度為〃的軌道上做勻速圓周運動，運行周期為T。已知月球半徑為R,引力常量為G,忽略其他

天體對嫦娥六號環(huán)繞運動的影響。求：

（1）嫦娥六號繞月球運行的線速度大小V；

（2）月球的質(zhì)量

（3）月球的第一宇宙速度匕。

h

［答案】⑴2兀（R+防；（2）4/（火+4；（3）2萬（氏+，）

TGT2T\R

【詳解】（1）嫦娥六號繞月球運行的線速度大小為"=尊=網(wǎng)產(chǎn)~

（2）嫦娥六號繞月球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力得G格M一m=加4%妥2（氏+人）

（A+0）T

解得月球的質(zhì)量為M=

GT2

（3）在月球表面軌道，由萬有引力提供向心力得絲弦="日

R2R

解得月球的第一宇宙速度為匕=^^=:呼；4=2鹿,加/^

17.（2024?江西撫州?調(diào)研）2020年7月23日我國首個獨立火星探測器“天問一號”在文昌航天發(fā)射場成

功升空并進入預(yù)定軌道，已于今年5月15日成功著陸火星表面，對我國持續(xù)推進深空探測、提升國家軟實

力和國際影響力具有重要意義。已知火星半徑為R且質(zhì)量分布均勻，火星兩極表面的重力加速度大小為g,

火星赤道表面重力加速度大小為"g（"<D，引力常量為G。則下列說法正確的是（）

A.探測器在靠近火星過程中萬有引力逐漸增大

B.火星的平均密度為力；

4兀GR

C.在火星赤道上質(zhì)量m的探測器對火星表面的壓力大小為mg

D.火星的自轉(zhuǎn)周期為2萬

【答案】ABD

【詳解】A.探測器在靠近火星過程中距離越來越小，萬有引力逐漸增大，故A正確;

M

B.根據(jù)=一七；得火星的平均密度為。=用

R，—71K44GR

故B正確；

C.火星赤道表面重力加速度大小為“g（"1）,則在火星赤道上質(zhì)量機的探測器對火星表面的壓力大小為

nmg,故C錯誤;

-Mm「Mm

D.根據(jù)G-^-=〃zg,G=nmg+m得火星的自轉(zhuǎn)周期為7=2萬故D正確。

故選ABDo

18.（2024?河南?模擬預(yù)測）2024年5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中

國文昌航天發(fā)射場發(fā)射，之后準確進入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，實現(xiàn)了我國深空探測的重

大突破。如圖為嫦娥六號探測器在月球著陸前部分軌道的簡化示意圖，嫦娥六號探測器經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道在

近月點第一次“剎車”進入橢圓軌道，運行一段時間后，又在近月點第二次“剎車”進入圓形軌道。則嫦娥六號

探測器（）

圓軌

月轉(zhuǎn)移軌道

A.在橢圓軌道運行的周期大于在圓形軌道運行的周期

B.在圓形軌道運行時加速度保持不變

C.在圓形軌道上的動能比在橢圓軌道近月點的動能大

D.在橢圓軌道與圓形軌道運行時，與月心的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等

【答案】A

3

【詳解】A.根據(jù)開普勒第三定律—=左，由于橢圓軌道的半長軸大于圓形軌道的半徑，所以嫦娥六號探測

Tz

器在橢圓軌道運行的周期大于在圓形軌道運行的周期，故A正確；

B.嫦娥六號探測器在圓形軌道運行時，加速度大小不變，方向時刻發(fā)生變化，故B錯誤；

C.嫦娥六號探測器從橢圓軌道變軌到圓形軌道，需要在變軌處點火減速，所以嫦娥六號探測器在圓形軌道

上的動能比在橢圓軌道近月點的動能小，故C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律可知，同一軌道上，探測器與月心的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，但探測器

在橢圓軌道與圓形軌道運行時，與月心的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不相等，故D錯誤；

故選Ao

考點04

失重現(xiàn)象及星球表面重力加速度

19.（2024?河北石家莊?調(diào)研）2024年1月17日，搭載“天舟七號”貨運飛船的運載火箭在文昌航天發(fā)射

場發(fā)射。次日凌晨，“天舟七號”貨運飛船成功對接空間站“天和”核心艙。對接后，“天舟七號”與空間站組成

組合體，運行在離地高度約為400km的圓形軌道上，已知地球同步衛(wèi)星距赤道的高度約為36000km,則下

列說法正確的是（）

A.組合體運行周期小于24h

B.組合體中宇航員可以使用托盤天平測量物體質(zhì)量

C.組合體繞行速度小于同步衛(wèi)星的速度

D.若組合體運行周期為7,引力常量為G,則地球的平均密度為

【答案】A

【詳解】AC.根據(jù)萬有引力提供向心力可得坐4/v2

=m——r=m——

Tr

43GM

可得T=------,V=

GM

由于組合體的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以組合體運行周期小于24h,組合體繞行速度大于同步

衛(wèi)星的速度，故A正確，C錯誤;

B.由于組合體處于完全失重狀態(tài)，所以組合體中宇航員不可以使用托盤天平測量物體質(zhì)量，故B錯誤；

D.設(shè)地球半徑為A,組合體軌道半徑為「，若組合體運行周期為7,引力常量為G,貝有色華=小”廠

r2T2

又M0?。?；⒙?lián)立可得地球的平均密度為p=券$

故D錯誤。

故選Ao

20.（2024?浙江?聯(lián)考）據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，“神舟十八號”載人飛船入軌后，于北京時間2024

年4月26日3時32分，成功對接于空間站“天和”核心艙。關(guān)于核心艙和飛船的運動以下說法正確的是（）

A.假設(shè)對接前，核心艙上脫落一個部件，則此部件將在原軌道上繼續(xù)繞地球飛行

B.對接前，飛船必須在核心艙的軌道上加速才能追上

C.對接后，飛船中的航天員處于完全失重狀態(tài)，不受重力

D.對接后，空間站由于受到地球萬有引力變大，空間站會降低軌道高度繞地球飛行

【答案】A

【詳解】A.假設(shè)對接前，核心艙及上面的部件都是由各自受到的萬有引力提供向心力，若對接前脫落一個

部件，則此部件依然受到萬有引力提供向心力圍繞地球在原軌道上繼續(xù)繞地球飛行，故A正確。

B.對接前，飛船需要在低于核心艙的軌道上加速才能追上核心艙，故B錯誤；

C.對接后，飛船中的航天員處于完全失重狀態(tài)，但是仍然受到重力作用，只是重力全部提供向心力，使宇

航員圍繞地球做圓周運動，故C錯誤；

D.對接后，空間站由于質(zhì)量變大，所以受到地球的萬有引力變大，但是空間站的運行軌道高度不會變化，

故D錯誤。

故選Ao

21.（2024?湖南?聯(lián)考）2024年3月20日上午8時31分，鵲橋二號中繼星由長征八號遙三運載火箭在中

國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射升空，按計劃開展與嫦娥四號和嫦娥六號的對通測試。已知月球質(zhì)量M,月球

半徑R,引力常量G,忽略月球自轉(zhuǎn)影響。

（1）求月球表面的重力加速度g月。

（2）查閱資料知，地表加速度約為月表加速度的6倍，若地面上某位同學(xué)以一定初速度豎直起跳，能上升

的最大高度是h,這位同學(xué)如果在月球表面以同樣的初速度豎直起跳，他能跳多高？

【答案】（1）瞪；（2）6h

MinGM

【詳解】（1）月球表面物體受重力等于萬有引力加8月=3箸得8月=崇

（2）人在地面上，有0-片=-2g〃人在月球表面上，有0-%=-2g/月

又g=6g月聯(lián)立得到〃月=6〃

22.（2025?湖北?開學(xué)考試）2024年中國航天全年預(yù)計實施100次左右發(fā)射任務(wù)，有望創(chuàng)造新的紀錄。我

國在某發(fā)射場成功將衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道。已知該衛(wèi)星在距地面高度為人的軌道做圓周

運動。將地球視為半徑為R的球體，地球自轉(zhuǎn)周期為品。某物體在地球北極表面時的重力加速度為g。求:

（1）該衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心加速度；

（2）若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球赤道處的重力加速度為多少。

【答案⑵

Mm

【詳解】（1）根據(jù)題意，由牛頓第二定律有G兩方=機。

根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系6等=加g聯(lián)立解得。

R（R+/z）

（2）若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，在地球赤道處的物體，根據(jù)牛頓第二定律有

/\2.2

G^-mg0=mR\—\聯(lián)立求得，地球赤道處的重力加速度為g0=g-誓A

R\ToJ1。

23.（2024?山東濰坊?模擬預(yù)測）2020年7-8月是火星探測的重要“窗口期”（火星距離地球最近）。7月

23日，“天問一號”火星探測器在中國文昌航天發(fā)射場由長征五號遙四運載火箭發(fā)射升空，成功進入預(yù)定軌

道?！疤靻栆惶枴庇?021年2月到達火星，實施火星捕獲。2021年5月實施降軌，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，

軟著陸火星表面，火星車駛離著陸平臺，開展巡視探測等工作。已知地球的第一宇宙速度約為7.9km/s,火

星的半徑約為地球的0.5倍，質(zhì)量約為地球的0.1倍。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（）

A.下一次窗口期大約在2021年7-8月

B.地球表面重力加速度約為火星表面重力加速度的;

C.以相同速度豎直上拋小球，在火星上上升的最大高度約為地球上的2.5倍

D.在火星上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度約為地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度的5倍

【答案】C

【詳解】A.從2020年7-8月到2021年7-8月，即一年后，地球回到同一位置，由于火星繞太陽公轉(zhuǎn)半徑

大于地球，故由開普勒第三定律知火星公轉(zhuǎn)周期大于地球，也就是火星公轉(zhuǎn)周期大于1年，故1年后，火

星不在同一位置，火星距離地球不是最近，故A錯誤；

BC.忽略星球自轉(zhuǎn)，星球表面的重力等于萬有引力，由G黑=mg

R

用GM可或=2.5

侍g，

以相同的速度豎直上拋小球，上升最大高度為〃=宜

2g

在火星上上升的最大高度與地球上上升的最大高度之比產(chǎn)=里=2.5故B錯誤，C正確;

〃地g火

D.設(shè)星球的第一宇宙速度為v,則6粵=加匕得v=、陛

R2RVR

那么火星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比為2k=jTx小電=、層2=4

v地地R火,10V5

可得在火星上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度約為地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度的白倍，故D錯誤。

故選Co

24.（2024?全國?預(yù)測）我國已完成了載人航天飛行，以后我國的航天飛機的載員人數(shù)及航天員在太空中

停留的時間都要增加，體育鍛煉成了一個必不可少的環(huán)節(jié)，下列器材最適合航天員在軌道艙中鍛煉時使用

的是（）

A.啞鈴B.彈簧拉力器C.單杠D.徒手跑步機

【答案】B

【詳解】A.用啞鈴鍛煉身體主要就是利用啞鈴的重力，在軌道艙中啞鈴處于完全失重狀態(tài)，它對人的胳膊

沒有壓力的作用，故A錯誤；

B.彈簧拉力器鍛煉的是人肌肉的伸縮和舒張力，與重力無關(guān)，故可以起到鍛煉作用，故B正確；

C.利用單杠鍛煉身體需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降，在完全失重狀態(tài)下不可用，故C錯誤;

D.在軌道艙中人處于失重狀態(tài)，就算人站在跑步機上，但是腳對跑步機一點壓力也沒有。根據(jù)壓力與摩擦

力成正比，那么這時腳與跑步機之間沒有一點摩擦力，沒有摩擦力人將寸步難行，故D錯誤。

故選B。

考點05

分子動理論、熱力學(xué)定律及氣液固

25.（2024?福建廈門?聯(lián)考）自2013年宇航員王亞平首次太空開講，10年來中國航天員已開展了5次精

彩絕倫的太空授課，中國載人航天科技發(fā)展成就惠及全世界青少年。其中“水”相關(guān)實驗占太空授課中實驗總

數(shù)的一半以上，下列說法正確的是（）

A.太空授課時，水球幾乎呈完美的球狀，是因為水的表面張力

B.水球表面層分子間的作用力表現(xiàn)為分子斥力

C.太空授課時，浸潤液體在玻璃試管中上升的現(xiàn)象是毛細現(xiàn)象

D.如果改用不浸潤的塑料筆芯插入水中，也能觀察到水面在筆芯內(nèi)上升的現(xiàn)象

【答案】AC

【詳解】A.太空授課時，水球幾乎呈完美的球狀，是因為水的表面張力，故A正確；

B.水球表面層分子間的作用力表現(xiàn)為分子引力，故B錯誤；

C.太空授課時，浸潤液體在玻璃試管中上升的現(xiàn)象是毛細現(xiàn)象，故C正確；

D.如果改用不浸潤的塑料筆芯插入水中，不能觀察到水面在筆芯內(nèi)上升的現(xiàn)象，故D錯誤。

故選AC。

26.（2024?湖南岳陽?三模）2023年12月21日，神舟十七號航天組完成了天和核心艙太陽翼修復(fù)任務(wù)。

如圖所示，氣閘艙有兩個氣閘門，內(nèi)閘門A與核心艙連接，外閘門B與外太空連接。氣閘艙容積匕=20m）

核心艙容積匕=100m3,開始氣閘艙和核心艙的氣壓都為門（標準大氣壓）。航天員要到艙外太空行走，需

先進入氣閘艙。為節(jié)省氣體，用抽氣機緩慢將氣閘艙內(nèi)的氣體抽到核心艙內(nèi)，當氣閘艙氣壓降到和外太空

氣壓相同時才能打開外閘門B,該過程中兩艙溫度不變，不考慮漏氣、新氣體產(chǎn)生、航天員進出艙對氣體的

影響。求：

（1）內(nèi)閘門A的表面積是S,每次抽氣的體積為Ay=2m3,緩慢抽氣過程中，抽氣機內(nèi)氣體壓強與氣閘艙

內(nèi)剩余氣體壓強始終相等。第1次抽氣到核心艙后，兩艙氣體對內(nèi)閘門A的壓力差A(yù)F大小；

（2）每次抽氣的體積還是AK=2m3,抽氣幾次后氣閘艙內(nèi)壓強小于0.7p。。

匕

核心艙A氣閘艙

LB

??

外太空

【答案】（1）—p0S；（2）4次

【詳解】（1）第1次對氣閘艙抽氣后氣閘艙氣壓變?yōu)椤?，由玻意耳定律有A%=Pi（q+AV）

解得01=凈0

第1次對核心艙充氣后，核心艙氣壓變?yōu)槁?，則有Po%+B△廠=2匕解得小=||外

所以兩艙氣體對內(nèi)閘門A的壓力差為AF=3-pJS=》產(chǎn)

（2）根據(jù)題意，第1次對氣閘艙抽氣后氣閘艙氣壓變?yōu)榭?與為

第2次對氣閘艙抽氣，有p區(qū)=生化+曠）所以2=號。|=（，）％

第n次對氣閘艙抽氣，有）,,=隈_1=（苧"%<0.7凡解得”>3.7

由此可知，抽氣4次后氣閘艙內(nèi)壓強小于0.辦.。

27.（2024?山東濰坊?一模）2023年12月21日，神舟十七號航天組完成了天和核心艙太陽翼修復(fù)任務(wù)。

如圖所示，氣閘艙有兩個氣閘門，內(nèi)閘門A與核心艙連接，外閘門B與外太空連接。氣閘艙容積匕=15n?,

核心艙容積匕=100n?,開始氣閘艙和核心艙的氣壓都為P。（標準大氣壓）。航天員要到艙外太空行走，需

先進入氣閘艙。為節(jié)省氣體，用抽氣機將氣閘艙內(nèi)的氣體抽到核心艙內(nèi)，當氣閘艙氣壓降到和外太空氣壓

相同時才能打開外閘門2,該過程中兩艙溫度不變，不考慮漏氣、新氣體產(chǎn)生、航天員進出艙對氣體的影響。

求：

（1）當氣閘艙的壓強降至0.7p。時，從氣閘艙抽出的氣體與原來氣體的質(zhì)量之比；

（2）內(nèi)閘門A的表面積是S,每次抽氣的體積為A%=2m',抽氣后抽氣機內(nèi)氣體壓強與氣閘艙內(nèi)剩余氣體

壓強相等，第1次抽氣到核心艙后，兩艙氣體對內(nèi)閘門A的壓力差A(yù)F大小。

匕A匕

核心艙I氣閘艙

外太空

23

【答案】(1)0.3；(2)PQS

【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)抽出氣體的體積為A%,抽出氣體前后，由玻意耳定律有。。匕=0.7為化+A%）

,Ar

從氣閘艙抽出的氣體與原來氣體的質(zhì)量之比左=正了聯(lián)立解得k=0.3

（2）第一次對氣閘艙抽氣后氣閘艙氣壓變?yōu)榛兀刹Ｒ舛捎蠥匕=P（匕+AQ

解得

173

第一次對核心艙充氣后，核心艙氣壓變?yōu)?2，則有00匕+P八/二22匕解得。2=7不00

23

兩艙氣體對內(nèi)閘門A的壓力差A(yù)F=（〃2-烏）S=［而p0S

28.（2024?廣東茂名?一模）空間站是一種在近地軌道長時間運行、可供航天員工作和生活的載人航天器,

其運行軌道可以近似為圓。如圖甲為我國三名航天員站立在空間站內(nèi)地板上的情景，圖乙是航天員王亞平

在空間站做的實驗，下列說法正確的是（）

甲乙

A.空間站內(nèi)的航天員處于平衡狀態(tài)

B.空間站內(nèi)的航天員不能用拉力器鍛煉肌肉力量

C.空間站的加速度比地球同步衛(wèi)星向心加速度小

D.空間站內(nèi)漂浮的水滴呈球形是因為水完全失重和水的表面張力共同造成的

【答案】D

【詳解】A.空間站內(nèi)的航天員處于完全失重狀態(tài)，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；

B.拉力器的工作原理是彈簧的形變，與重力無關(guān)，所以依然能用拉力器鍛煉肌肉力量，故B錯誤;

C.因為空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)G粵Mm=加“

可知，空間站的加速度比地球同步衛(wèi)星向心加速度大，故C錯誤;

D.空間站內(nèi)漂浮的水滴呈球形是因為水完全失重和水的表面張力共同造成的，故D正確。

故選D。

29.（2024?湖南?聯(lián)考）2022年中國空間站全面建造已完成，取得了舉世矚目的航天成就。從2022年5

月開始發(fā)射天舟四號貨運飛船，6月發(fā)射神舟載人飛船，7月發(fā)射空間站“問天”實驗艙，10月發(fā)射“夢天”實

驗艙，并相繼與核心艙對接，形成“T”字基本構(gòu)型，正式完成中國空間站的建設(shè)。下列說法正確的是（）

A.空間站建成后，“問天”實驗艙與“夢天”實驗艙的向心力大小一定相等

B.若在實驗艙內(nèi)擠出一滴小水滴，處于完全失重環(huán)境下的水滴在分子表面張力作用下將呈現(xiàn)出球形

C.要實現(xiàn)“夢天”實驗艙從低軌道與高軌道的“天和”核心艙對接，需使“夢天”實驗艙加速

D.由于各艙段質(zhì)量大，因此在軌運行過程中各艙段間作用力也很大

【答案】BC

【詳解】A.實驗艙的質(zhì)量不一定相同，故向心力不一定相同，故A錯誤；

B.處于完全失重環(huán)境下的水滴在分子表面張力作用下將呈現(xiàn)出球形，故B正確；

C.由衛(wèi)星對接的原理可知，飛船要和在軌的“核心槍”對接，通常是將飛船先發(fā)射到較低的軌道，然后在適

當位置加速做離心運動，實現(xiàn)與核心槍對接，故C正確；

D.各個實驗艙也處于完全失重狀態(tài)，之間相互作用力為0,故D錯誤。

故選BC-

30.（2024?河南周口?開學(xué)考試）熱氣球飛行已成為人們喜愛的一種航空體育運動。如圖所示為某熱氣球

正從地面以加速度。加速上升，已知熱氣球氣囊、吊籃及人的總質(zhì)量為氣囊內(nèi)熱空氣的體積為「（忽略

氣囊自身的體積和空氣阻力且氣囊容積不變），氣囊外大氣密度為外、溫度為十，求：

（1）囊內(nèi)氣體的密度;

（2）囊內(nèi)氣體的溫度。

A>啥-M(g+。)為人+g)

【答案】（1）