第1頁/共1頁2024北京重點校高一（下）期末物理匯編宇宙航行一、單選題1．（2024北京順義高一下期末）如圖所示，為地球的球心、為月球的球心，圖中的P點為地—月系統(tǒng)的一個拉格朗日點，在該點的物體能夠保持和地球、月球相對位置關(guān)系不變，以和月球相同的角速度繞地球做勻速圓周運動。地球上的人總是只能看到月球的正面，嫦娥四號將要達到的卻是月球背面的M點，為了保持和地球的聯(lián)系，我國成功發(fā)射鵲橋一號中繼通信衛(wèi)星，將鵲橋一號的運動近似看做以P點為圓心、垂直于地月連線的圓軌道上的圓周運動。下列說法正確的是（）A．鵲橋一號中繼衛(wèi)星繞P點做圓周運動的向心力僅由地球?qū)λ娜f有引力提供B．發(fā)射嫦娥四號時，發(fā)射速度要超過第二宇宙速度，讓其擺脫地球引力的束縛C．鵲橋一號中繼星繞P點做圓周運動的周期一定等于其繞地球的公轉(zhuǎn)周期D．圖中的P點（拉格朗日點）的位置與地球和月球的質(zhì)量有關(guān)2．（2024北京懷柔高一下期末）如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ。則下列說法正確的是（）A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度大于7.9km/sB．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點的速度小于在Q點的速度C．衛(wèi)星在Q點通過加速由軌道Ⅰ進入軌道ⅡD．衛(wèi)星從軌道Ⅰ經(jīng)過Q點時的加速度小于它從軌道Ⅱ經(jīng)過Q點時的加速度3．（2024北京海淀高一下期末）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，落地點也就一次比一次遠；拋出速度足夠大時，物體就不會落回地面，而是成為人造地球衛(wèi)星?？烧J為山的高度遠小于地球的半徑，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．對于那些拋出后可以落回地面的物體，無論拋出速度是多大，落地時間都一樣B．圖中圓軌道對應(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，則物體在之后的運動過程中將無法返回山頂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動4．（2024北京豐臺高一下期末）如圖為“天問一號”環(huán)繞火星運動過程中的兩條軌道的示意圖，“天問一號”在1、2兩條軌道上的運動均可視為勻速圓周運動。“天問一號”在軌道2上的（）A．線速度更大 B．向心加速度更小C．運行周期更長 D．角速度更?。?024北京順義高一下期末）2022年11月12日，我國空間站基本建成。如圖所示，空間站繞地球的運動可視為勻速圓周運動，軌道半徑為r。已知空間站的總質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，引力常量為G。5．空間站繞地球做勻速圓周運動時受到地球的萬有引力大小為（）A． B． C． D．6．空間站繞地球做勻速圓周運動的周期為（）A． B． C． D．（2024北京順義高一下期末）2024年6月2日6時23分，嫦娥六號探測器組合體成功著陸月背南極-艾特肯盆地的預(yù)選著陸區(qū)。6月4日7時38分，嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，3000牛發(fā)動機工作約6分鐘后，成功將上升器送入預(yù)定環(huán)月軌道。由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，導(dǎo)致地球上的任何基站信號都無法直接穿透月球與月球背面的探測器建立聯(lián)系。為此，我國于2018年5月21日發(fā)射了“嫦娥四號”中繼星“鵲橋”，如圖所示。若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運行在地月引力平衡點L2點（地月第二拉格朗日點）的“鵲橋”的運動可簡化為同時參與了以L2點為圓心的圓周運動和與月球一起繞地球的公轉(zhuǎn)兩個運動，以確保“嫦娥四號”和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系。設(shè)地球質(zhì)量為M，月球質(zhì)量為m，“鵲橋”質(zhì)量為m0，地球中心和月球中心間的距離為R，月球繞地心運動，圖中所示的拉格朗日點L2到月球中心的距離為r（r遠大于“鵠橋”到L2點的距離）。7．下列說法正確的是（）A．“鵲橋”的公轉(zhuǎn)周期一定大于月球的公轉(zhuǎn)周期B．月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期一定是相同的C．“鵲橋”繞L2點做圓周運動的周期一定等于其繞地球的公轉(zhuǎn)周期D．“鵲橋”繞L2點做圓周運動的向心力一定等于地球和月球?qū)ζ淙f有引力的合力8．下列說法正確的是（）A．月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度大于地球的第一宇宙速度B．“鵲橋”繞L2點做圓周運動的軌道半徑一定與月球半徑相等C．r滿足D．r滿足9．（2024北京東城高一下期末）2022年3月23日15時40分，中國航天“天宮課堂”第二課開課了，這次在距離地面約，400km的中國載人空間站“天宮”上進行了太空科學(xué)探究。如圖所示，授課期間航天員演示了將冰墩墩拋出的“太空拋物實驗”等，下列說法正確的是（）A．在“天宮”中航天員因為沒有受到地球引力而處于漂浮狀態(tài)B．“天宮”的運行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C．在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后相對于航天員做平拋運動D．在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后相對于航天員做勻速直線運動（2024北京昌平高一下期末）萬有引力定律揭示了復(fù)雜運動背后隱藏著簡潔的科學(xué)規(guī)律，天上和地上的萬物遵循同樣的科學(xué)法則。10．關(guān)于行星繞太陽的運動，下列說法正確的是（）A．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動B．太陽位于行星橢圓軌道的中心處C．某一行星離太陽越近時，運動速度越大D．不同行星軌道半長軸的三次方跟它公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值不相等11．如圖所示，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2繞地球的運動可近似為勻速圓周運動，衛(wèi)星2的軌道半徑更大些。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星1的向心加速度較小 B．衛(wèi)星1的線速度較小C．衛(wèi)星2的角速度較大 D．衛(wèi)星2的周期較大12．天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球有一顆衛(wèi)星在圓形軌道上繞其做勻速圓周運動，并測出了衛(wèi)星的軌道半徑r和運行周期T。已知引力常量G。由此可推算出（）A．地球的質(zhì)量 B．衛(wèi)星的質(zhì)量 C．地球的平均密度 D．衛(wèi)星受到的引力13．牛頓借鑒了胡克等科學(xué)家關(guān)于“行星繞太陽做圓周運動時受到的引力與行星到太陽距離的平方成反比”的猜想，運用牛頓運動定律證明了行星受到的引力，論證了太陽受到的引力，進而得到了太陽與行星間的引力（其中M為太陽質(zhì)量，m為行星質(zhì)量，r為行星與太陽的距離）。牛頓還認為這種引力存在于所有的物體之間，通過蘋果在地面附近下落和月球繞地球運動的加速度比例關(guān)系，證明了地球?qū)μO果、地球?qū)υ虑虻囊儆谕N性質(zhì)的力，滿足同樣的規(guī)律，從而提出了萬有引力定律。關(guān)于這個探索過程，下列說法正確的是（）A．對行星繞太陽運動，根據(jù)和得到B．對行星繞太陽運動，根據(jù)和得到C．在計算蘋果的加速度時需要用到地球的自轉(zhuǎn)周期D．在計算月球的加速度時需要用到月球的半徑14．（2024北京西城高一下期末）我國高分系列衛(wèi)星的高分辨率，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測等提供了可靠穩(wěn)定的衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持。系列衛(wèi)星中的“高分四號”軌道高度約為36000km、“高分五號”軌道高度約為705km，它們都繞地球做勻速圓周運動。與“高分五號”相比，“高分四號”有較大的（）A．周期 B．角速度 C．線速度 D．向心加速度15．（2024北京西城高一下期末）已知地球質(zhì)量為M，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G。用上述物理量計算地球的第一宇宙速度是（）A． B． C． D．16．（2024北京朝陽高一下期末）某通信衛(wèi)星是與地球自轉(zhuǎn)同步的人造衛(wèi)星，其繞地球運動的周期約為（??）A．24小時 B．36小時 C．48小時 D．72小時17．（2024北京朝陽高一下期末）地球的第一宇宙速度是（

）A．7.9m/s B．11.2m/s C．16.7m/s D．7.9km/s18．（2024北京大興高一下期末）木星有4顆衛(wèi)星是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中有兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比約為。根據(jù)以上信息可知這兩顆衛(wèi)星的（）A．線速度大小之比約為2：1 B．周期之比約為8：1C．向心加速度大小之比約為 D．向心力大小之比約為19．（2024北京大興高一下期末）我國發(fā)射的衛(wèi)星“墨子號”與“濟南一號”均使用了量子技術(shù)，“濟南一號”比“墨子號”的運行周期短?！皾弦惶枴焙汀澳犹枴崩@地球的運動均可視為勻速圓周運動。比較它們的運動，下列說法正確的是（）A．“濟南一號”的線速度更小 B．“濟南一號”的角速度更小C．“濟南一號”的向心加速度更小 D．“濟南一號”的運行軌道半徑更小20．（2024北京朝陽高一下期末）2024年3月長征八號火箭成功發(fā)射，將鵲橋二號直接送入預(yù)定地月轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示，鵲橋二號進入近月點P、遠月點A的月球捕獲軌道開始繞月飛行。經(jīng)過多次軌道控制，鵲橋二號最終進入近月點P和遠月點B的環(huán)月軌道。則鵲橋二號（

）A．離開火箭時的速度大于地球的第二宇宙速度B．在捕獲軌道運行的周期等于在環(huán)月軌道運行的周期C．在捕獲軌道經(jīng)過P點時需點火加速才能進入環(huán)月軌道D．在捕獲軌道經(jīng)過P點時的加速度等于在環(huán)月軌道經(jīng)過P點時的加速度21．（2024北京懷柔高一下期末）請閱讀下述文字，完成下題2020年10月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“高分十三號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道。“高分十三號”衛(wèi)星是一顆光學(xué)遙感衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運動可看做勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一平面內(nèi)，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動。已知地球半徑為，“高分十三號”衛(wèi)星軌道半徑為。(1)地球自轉(zhuǎn)的周期為，“高分十三號”衛(wèi)星運動的周期為，則（）A． B． C． D．(2)赤道上某點隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為，“高分十三號”衛(wèi)星運動的線速度大小為，則為（） A． B． C． D．22．（2024北京第八中學(xué)高一下期末）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3（如圖所示）。則衛(wèi)星分別在1、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道3上P點加速度大于它在軌道2上P點的加速度D．衛(wèi)星在軌道3上速度大于它在軌道2上P點的速度23．（2024北京交大附中高一下期末）設(shè)想將來發(fā)射一顆人造行星，能在地球繞太陽運動的軌道上穩(wěn)定運行，該軌道可視為圓軌道。該行星與地球相比，一定相同的物理量是（

）A．線速度 B．環(huán)繞周期 C．向心力 D．動能二、多選題24．（2024北京海淀高一下期末）如圖所示，在地面上做感受向心力實驗時，不可伸長的輕繩一端固定于O點，另一端系一沙袋，使其在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，沙袋所受的向心力近似等于手通過繩對沙袋的拉力。若將此實驗放在繞地球做勻速圓周運動的太空實驗室中進行，則下列說法正確的是（）A．沙袋圓周運動的軌跡可以處于任意平面B．手提供的拉力大小時刻發(fā)生變化C．若保持半徑不變，減小旋轉(zhuǎn)周期，手提供的拉力增大D．若保持半徑不變，減小沙袋速度，手提供的拉力增大25．（2024北京西城高一下期末）想象在赤道上建個直達地球同步靜止軌道的高塔，人帶著衛(wèi)星在高塔內(nèi)坐電梯緩慢上升，到達同步靜止軌道的高度后，打開電梯門，輕輕地將衛(wèi)星釋放，下列推斷合理的是（）A．衛(wèi)星將成為一顆同步衛(wèi)星 B．衛(wèi)星將向地球地面掉下去C．衛(wèi)星受到地球的引力為零 D．衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)26．（2024北京東城高一下期末）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆靜止衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星，以下說法正確的是（）A．5顆靜止衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆靜止衛(wèi)星的運行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定大于第一宇宙速度D．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運行軌道半徑越大的，周期越小三、解答題27．（2024北京海淀高一下期末）2020年中國開啟了火星探測任務(wù)，成功發(fā)射探測器“天問一號”。2021年5月15日天問一號著陸器成功著陸，“祝融號”火星探測車開始在火星上巡視探測，而天問一號環(huán)繞器則進入中繼通訊軌道環(huán)繞火星運行。若已知火星質(zhì)量為，火星半徑為，地球質(zhì)量為，地球半徑為，引力常量為G。在以下問題的討論中，火星和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星和地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）天問一號將于2030年前后從火星取樣返回地球，若某樣品在火星表面附近所受重力大小為，在地球表面附近所受重力大小為，寫出的表達式；（2）天問一號環(huán)繞器繞火星順時針運動軌跡為橢圓，如圖所示，其周期為；火星的衛(wèi)星“火衛(wèi)二”繞火星的運動可近似為勻速圓周運動（圖中未畫出），其周期為：a．求“火衛(wèi)二”的軌道半徑r和天問一號環(huán)繞器軌道半長軸a；b．比較天問一號從A運動到B的時間和從B運動到C的時間的大小，并說明理由。28．（2024北京通州高一下期末）自2000年10月31日將第一顆北斗導(dǎo)航實驗衛(wèi)星送入太空，到目前為止我國一共發(fā)射了58顆北斗衛(wèi)星，為全球200多個國家和地區(qū)用戶提供服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中有相當(dāng)一部分是地球同步衛(wèi)星，它們位于地面上方一定高度處。已知地球質(zhì)量M，地球自轉(zhuǎn)周期T，引力常量G。求：（1）地球同步衛(wèi)星的軌道半徑r；（2）地球同步衛(wèi)星的向心加速度大小。29．（2024北京懷柔高一下期末）牛頓運用其運動定律并結(jié)合開普勒定律，通過建構(gòu)物理模型研究天體的運動，建立了偉大的萬有引力定律.請你選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律和方法解決下列問題：（1）某行星繞太陽運動的軌跡為橢圓，設(shè)太陽的質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為，若行星在近日點與太陽中心的距離為，在遠日點與太陽中心的距離為.求行星在近日點和遠日點的加速度大小之比；（2）行星繞太陽運動軌跡可近似看做勻速圓周運動.設(shè)行星質(zhì)量為m，繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T，行星的軌道半徑為r，請根據(jù)開普勒第三定律（）及向心力的相關(guān)知識，證明太陽對行星的作用力F與r的平方成反比.30．（2024北京東城高一下期末）利用萬有引力定律可以測量天體的質(zhì)量。（1）測量地球的質(zhì)量英國物理學(xué)家卡文迪什，在實驗室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測量出了引力常量的數(shù)值，他把自己的實驗說成是“稱量地球的質(zhì)量”。已知地球表面重力加速度大小為g，地球半徑為R，引力常量為G。若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求地球的質(zhì)量M；（2）測量“雙星系統(tǒng)”的總質(zhì)量所謂“雙星系統(tǒng)”，是指雙星在相互間引力的作用下，繞連線上某點O做勻速圓周運動的兩個星球A和B，為維持雙星的穩(wěn)定，兩個星球A和B做圓周運動的角速度必須相同，如圖所示。已知A、B球心間的距離為L，A、B繞O點運動的周期均為T，引力常量為G。求A、B的總質(zhì)量；（3）測月球的質(zhì)量若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統(tǒng)”，月球和地球都繞它們連線上的某點做勻速圓周運動，它們的周期均為，月球、地球球心間的距離為。請利用（1）（2）中的信息，求月球的質(zhì)量。31．（2024北京順義高一下期末）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動的速度v。32．（2024北京昌平高一下期末）2020年“天問一號”火星探測器成功發(fā)射，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸；我國計劃在2025~2030年間先后發(fā)射“天問二號”和“天問三號”，對火星實施探測和采樣返回任務(wù)。假設(shè)火星探測器著陸前繞火星做勻速圓周運動，探測器距火星表面的高度為h，運行周期為T。已知火星半徑為R，引力常量為G。（1）求火星的質(zhì)量M；（2）求火星表面的重力加速度大小g。（3）假設(shè)你是宇航員，登陸火星后，要測量火星表面的重力加速度，請寫出一種簡便的測量方案。33．（2024北京第八中學(xué)高一下期末）“嫦娥四號”探月衛(wèi)星即將登月。它的主要任務(wù)是更深層次、更全面的科學(xué)探測月球地貌等方面的信息，完善月球檔案資料。已知萬有引力常量為G，月球半徑為R，忽略月球自轉(zhuǎn)。假如“嫦娥四號”探月衛(wèi)星靠近月球后，先在近月軌道上做勻速圓周運動，運行周期為T．然后經(jīng)過一系列過程，在離月球表面高為處懸停，即相對于月球靜止。關(guān)閉發(fā)動機后，探測器自由下落直至達到月球表面。求：（1）月球的第一宇宙速度；（2）月球的密度ρ；（3）探測器落地的速度大小v．34．（2024北京北師大附中高一下期末）已知地球的半徑為R，質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，一顆人造地球衛(wèi)星處在距離地球表面高度為h的圓軌道上，試求：（1）該衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度大小v；（2）該衛(wèi)星的運動周期T。四、綜合題（2024北京通州高一下期末）請閱讀下述文字，完成各題。天問一號火星探測器于2020年7月發(fā)射升空，歷經(jīng)200多天的飛行于2021年5月成功降落火星表面。天問一號在火星上首次留下中國印跡，首次實現(xiàn)通過一次任務(wù)完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo)。天問一號對火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣、電離層、磁場等的科學(xué)探測，實現(xiàn)了中國在深空探測領(lǐng)域的技術(shù)跨越而進入世界先進行列。35．關(guān)于天問一號發(fā)射速度的大小，下列說法正確的是（）A．等于第一宇宙速度B．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間C．小于地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度D．大于第二宇宙速度36．天問一號在圖1中橢圓軌道Ⅰ運行時，下列說法正確的是（）A．在M點的速度大于在N點的速度B．在M點的速度等于在N點的速度C．在M點的加速度小于在N點的加速度D．在M點的加速度等于在N點的加速度37．天問一號著陸火星之前需要在M點由橢圓軌道Ⅰ變軌至圓軌道Ⅱ，下列說法正確的是（）A．在軌道Ⅰ運行經(jīng)過M點時的速度小于在軌道Ⅱ運行經(jīng)過M點時的速度B．在軌道Ⅰ運行經(jīng)過M點時的速度大于在軌道Ⅱ運行經(jīng)過M點時的速度C．在軌道Ⅰ運行經(jīng)過M點時的加速度小于在軌道Ⅱ運行經(jīng)過M點時的加速度D．在軌道Ⅰ運行經(jīng)過M點時的加速度大于在軌道Ⅱ運行經(jīng)過M點時的加速度38．火星和地球繞太陽運動均可視為勻速圓周運動，若已知火星和地球公轉(zhuǎn)周期之比，則下列比例關(guān)系可以確定的是（）A．火星和地球的質(zhì)量之比B．火星和地球的半徑之比C．火星和地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比D．火星和地球星球表面重力加速度之比39．開普勒行星運動定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運動。天問一號繞火星運行軌道半徑為r，周期為T，由開普勒第三定律可得，關(guān)于k的值，下列說法正確的是（）A．由太陽質(zhì)量決定B．與天間一號軌道半徑三次方成正比C．與天問一號運行周期二次方成反比D．與天問一號軌道半徑和運行周期無關(guān)（2024北京石景山高一下期末）萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)明確地向人們宣告，天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則；它向人們揭示，復(fù)雜運動的后面可能隱藏著簡潔的科學(xué)規(guī)律，正是這種對簡潔性的追求啟迪科學(xué)家不斷探索物理理論的統(tǒng)一。40．關(guān)于萬有引力定律發(fā)現(xiàn)過程，下列說法正確的是（）A．哥白尼提出地心說，認為地球是太陽系的中心B．第谷根據(jù)他觀測的數(shù)據(jù)，提出了萬有引力定律C．開普勒突破常規(guī)思維，提出行星的軌道是橢圓D．牛頓利用扭秤實驗測出了引力常數(shù)41．若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證（）A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的B．月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的42．我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星于2016年8月16日成功發(fā)射。量子衛(wèi)星成功運行后，我國在世界上首次實現(xiàn)了衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建了天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系。假設(shè)量子衛(wèi)星在赤道平面上，如圖所示。關(guān)與同步衛(wèi)星于同步衛(wèi)星和量子衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．同步衛(wèi)星運行的周期大于量子衛(wèi)星運行的周期B．同步衛(wèi)星運行的加速度大于量子衛(wèi)星運行的加速度C．同步衛(wèi)星運行的線速度大于量子衛(wèi)星運行的線速度D．同步衛(wèi)星運行的角速度大于量子衛(wèi)星運行的角速度43．“科學(xué)真是迷人”，天文學(xué)家已測出月球表面的重力加速度g、月球的半徑R和月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期T等數(shù)據(jù)，根據(jù)萬有引力定律就可以“稱量”月球的質(zhì)量了。已知引力常量為G，忽略月球的自轉(zhuǎn)，則月球的質(zhì)量M為（）A． B． C． D．

參考答案1．D【詳解】AD．鵲橋一號中繼衛(wèi)星繞P點做圓周運動的向心力由地球和月球共同引力的矢量和提供，則P點（拉格朗日點）的位置與地球和月球的質(zhì)量有關(guān)，故A錯誤，D正確；B．嫦娥四號并沒擺脫地球引力的束縛，因此發(fā)射速度不會超過第二宇宙速度，故B錯誤；C．鵲橋一號中繼星一方面繞地做勻速圓周運動，另一方面繞P點做勻速圓周運動，因此以地心為參考系，它是兩個勻速圓周運動的合運動，則鵲橋一號中繼星繞P點做圓周運動的周期不一定等于其繞地球的公轉(zhuǎn)周期，故C錯誤。故選D。2．C【詳解】A．第一宇宙速度是所有環(huán)繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，可知在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；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P點的速度大于在遠地點Q點的速度，選項B錯誤；C．衛(wèi)星在Q點通過加速做離心運動由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ，選項C正確；D．根據(jù)可知，衛(wèi)星從軌道Ⅰ經(jīng)過Q點時的加速度等于它從軌道Ⅱ經(jīng)過Q點時的加速度，選項D錯誤。故選C。3．B【詳解】A．根據(jù)題意，拋出的物體做平拋運動，當(dāng)同一高度拋出落到水平地面時，無論拋出速度是多大，落地時間都一樣，由圖可知并不是落到水平地面，所以落地時間不一樣，故A錯誤；B．山的高度遠小于地球的半徑，可忽略山的高度時，圖中圓軌道對應(yīng)的拋出速度近似第一宇宙速度，物體將會不會落到地球，將會繞地球做勻速圓周運動，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，物體將繞地球做橢圓軌道運動，則物體在之后的運動過程中有可能返回山頂，故C錯誤；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，物體會脫離地球引力的束縛，將會繞太陽運動，故D錯誤。故選B。4．A【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力解得由于軌道2的半徑小，所以線速度大，故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律解得由于軌道2的半徑小，所以向心加速度大，故B錯誤；CD．根據(jù)萬有引力提供向心力解得由于軌道2的半徑小，所以周期?。桓鶕?jù)可知，角速度大，故CD錯誤。故選A。5．B6．C【解析】5．空間站受到地球的萬有引力大小為故選B。6．由萬有引力提供向心力解得故選C。7．B8．C【解析】7．A．地月系統(tǒng)的拉格朗日點就是小星體在該位置時，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“韻橋”隨拉格朗日點繞地球運動的周期等于月球繞地球的周期。故A錯誤；B．由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，則月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期一定是相同的。故B正確；C．“鵲橋”繞L2點做圓周運動的周期不一定等于其繞地球的公轉(zhuǎn)周期。故C錯誤；D．中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點，運動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。故選B。8．A．第一宇宙速度等于近地環(huán)繞速度，大于月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度，故A錯誤；B．為了能過接受到信號，“鵲橋”繞L2點做圓周運動的軌道半徑一定大于月球半徑。故B錯誤；CD．對“鵲橋”，由合力提供向心力得對月球有聯(lián)立解得故C正確，D錯誤。故選C。9．D【詳解】A．在“天宮”中水和油因為處于完全失重狀態(tài)而處于漂浮狀態(tài)，但并不是沒有受到地球引力，此時地球引力全部提供給“天宮”及其內(nèi)部物體做勻速圓周運動的向心力，故A錯誤；B．第一宇宙速度是物體在地球附近繞地球做勻速圓周運動的速度，同時也是物體繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度，當(dāng)物體的速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間時，物體將繞地球做橢圓運動，所以“天宮”的運行速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；CD．由于“天宮”中物體處于完全失重狀態(tài)，在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后近似做直線運動，故C錯誤，D正確。故選D。10．C11．D12．A13．B【解析】10．A．所有行星都在不同的橢圓軌道上繞太陽運動，故A錯誤；B．太陽位于行星橢圓軌道的焦點上，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力解得所以，某一行星離太陽越近時，軌道半徑越小，運動速度越大，故C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律，不同行星軌道半長軸的三次方跟它公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等，故D錯誤。故選C。11．A．根據(jù)牛頓第二定律可得衛(wèi)星1的軌道半徑小，所以衛(wèi)星1的向心加速度較大，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力解得衛(wèi)星1的軌道半徑小，所以，衛(wèi)星1的線速度較大，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力解得衛(wèi)星2的軌道半徑較大，所以衛(wèi)星2的角速度較小，故C錯誤；D．根據(jù)角速度與周期關(guān)系衛(wèi)星2的角速度較小，所以，衛(wèi)星2的周期較大，故D正確。故選D。12．A．根據(jù)萬有引力提供向心力解得故A正確；B．計算向心力時，衛(wèi)星的質(zhì)量被約掉，無法求得，故B錯誤；C．由于地球的半徑未知，所以無法求得地球的平均密度，故C錯誤；D．由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以衛(wèi)星受到的引力無法求得，故D錯誤。故選A。13．AB．由向心力計算公式和可得故A錯誤，B正確；C．在計算蘋果的加速度時不需要用到地球的自轉(zhuǎn)周期，可以通過計算，故C錯誤；D．在計算月亮的加速度時需要用到月球到地球的距離，而不是月球的半徑，故D錯誤。故選B。14．A【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得因此軌道半徑越高，周期就越長，故“高分五號”的運行周期小于“高分四號”，故A正確；B．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得可知半徑越大，角速度越小，故“高分五號”的角速度大于“高分四號”的角速度，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得可知半徑越大，速度越小，故“高分五號”的運行速度大于“高分四號”的運行速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得可知半徑越大，向心加速度越小，故“高分五號”的向心加速度大于“高分四號”的向心加速度，故D錯誤。故選A。15．A【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得根據(jù)黃金代換式解得故選A。16．A【詳解】同步衛(wèi)星相對地面靜止，同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同T=24h故選A。17．D【詳解】地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，是所有衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，也是近地衛(wèi)星的線速度，大小為7.9km/s，故選D。18．A【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力有解得，，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比約為1：4，可知線速度大小之比約為2:1；周期之比約為1：8；向心加速度大小之比約為16:1；因質(zhì)量關(guān)系不確定，不能比較向心力大小。故選A。19．D【詳解】AD．由牛頓第二定律有可得“濟南一號”比“墨子號”的運行周期短，則“濟南一號”的運行軌道半徑更小，又有化簡可得“濟南一號”的線速度更大，故A錯誤，D正確；B．根據(jù)化簡可得由于“濟南一號”的運行軌道半徑更小，所以“濟南一號”的角速度更大，故B錯誤；C．根據(jù)化簡可得由于“濟南一號”的運行軌道半徑更小，所以“濟南一號”的向心加速度更大，故C錯誤。故選D。20．D【詳解】A．火箭繞地球運動，離開火箭時的速度大于地球的第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知在捕獲軌道運行的周期大于在環(huán)月軌道運行的周期，故B錯誤；C．衛(wèi)星從高軌道進入低軌道時，需要點火減速，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得所以在捕獲軌道經(jīng)過P點時的加速度等于在環(huán)月軌道經(jīng)過P點時的加速度，故D正確。故選D。21．(1)C(2)A【詳解】（1）從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動，所以“高分十三號”衛(wèi)星是地球的同步衛(wèi)星，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以。故選C；（2）赤道上某點隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為“高分十三號”衛(wèi)星運動的線速度大小為所以故選A。22．D【詳解】AB．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得可得，可知衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，故AB錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知衛(wèi)星在軌道3上P點加速度等于它在軌道2上P點的加速度，故C錯誤；D．衛(wèi)星從低軌道變軌到高軌道，需要在變軌處點火加速，則衛(wèi)星在軌道3上速度大于它在軌道2上P點的速度，故D正確。故選D。23．B【詳解】A．行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力充當(dāng)向心力，有得該行星與地球繞太陽運行軌道相同，所以線速度大小相同，但方向不同，所以線速度不同，故A錯誤；B．根據(jù)得該行星與地球繞太陽運行軌道相同，所以環(huán)繞周期一定相同，故B正確；C．萬有引力充當(dāng)向心力該行星與地球質(zhì)量不一定相等，所以向心力不一定相等，故C錯誤；D．根據(jù)得該行星與地球質(zhì)量不一定相等，所以動能不一定相等，故D錯誤。故選B。24．AC【詳解】AB．將此實驗放在繞地球做勻速圓周運動的太空實驗室中進行，由于沙袋在太空實驗室中處于完全失重狀態(tài)，則沙袋受到的繩子拉力完全提供向心力，且繩子拉力總是與速度方向垂直，所以沙袋圓周運動的軌跡可以處于任意平面內(nèi)，手提供的拉力大小保持不變，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)若保持半徑不變，減小旋轉(zhuǎn)周期，則手提供的拉力增大，故C正確；D．根據(jù)若保持半徑不變，減小沙袋速度，手提供的拉力減小，故D錯誤。故選AC。25．AD【詳解】AB．衛(wèi)星在地球同步軌道上，且角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，故衛(wèi)星將成為一顆同步衛(wèi)星，故A正確，B錯誤；C．衛(wèi)星在同步軌道受到的地球引力不為0，故C錯誤；D．衛(wèi)星在同步軌道做勻速圓周運動，有加速度且加速度完全由萬有引力提供，故處于完全失重狀態(tài)，故D正確。故選AD。26．AB【詳解】AB．因為靜止衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，相對地面靜止，所以運行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)，因為一定，所以r必須固定，故AB正確；C．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度，導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據(jù)可知，運行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯誤。故選AB。27．（1）；（2）a．，；b．【詳解】（1）忽略火星和地球自轉(zhuǎn)的影響，某樣品在火星表面附近和在地球表面附近所受的萬有引力成為重力，即有、化簡可得（2）a．火星的衛(wèi)星“火衛(wèi)二”繞火星的運動可近似為勻速圓周運動，則由牛頓第二定律有解得又由開普勒第三定律有解得b．天問一號從A運動到B距離火星較近，平均速度較大，從B運動到C距離火星較遠，平均速度較小，根據(jù)公式可知在弧長相同的情況下滿足即天問一號從A運動到B的時間比從B運動到C的時間的小。28．（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)萬有引力提供向心力其中，地球同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T，解得（2）地球同步衛(wèi)星的向心加速度大小為29．（1）；（2）見解析【詳解】（1）根據(jù)萬有引力提供向心力有解得則行星在近日點和遠日點的加速度大小之比為（2）行星繞太陽的運動軌跡非常接近圓，其運動可近似看做勻速圓周運動，則有又由于，解得可知，太陽對行星的作用力F與r的平方成反比。30．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)可得地球的質(zhì)量（2）根據(jù)可得可得（3）由（1）（2）可