2023年高考物理知識點(diǎn)復(fù)習(xí)與真題 衛(wèi)星變軌問題

衛(wèi)星變軌問題

一、真題精選（高考必備）

1.（2022?浙江?高考真題）"天問一號"從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到Q點(diǎn)，再依次進(jìn)入如

圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，則天問一號（）

天問τz?r

A.發(fā)射速度介于7.9km∕s與11.2km∕s之間

B.從尸點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間小于6個(gè)月

C.在環(huán)繞火星的停泊軌道運(yùn)行的周期比在調(diào)相軌道上小

D.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度均大于地球繞太陽的速度

2.（2021?天津?高考真題）2021年5月15日，天問一號探測器著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要

一步，在火屬上首次留下國人的印跡。天問一號探測器成功發(fā)射后，順利被火星捕獲，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)

星。經(jīng)過軌道調(diào)整，探測器先沿橢圓軌道回運(yùn)行，之后進(jìn)入稱為火星停泊軌道的橢圓軌道回運(yùn)行，如圖所示，兩軌道

相切于近火點(diǎn)P,則天問一號探測器（）

A.在軌道回上處于受力平衡狀態(tài)在軌道Ia運(yùn)行周期比在El時(shí)短

C.從軌道田進(jìn)入田在P處要加速D.沿軌道回向P飛近時(shí)速度增大

3.（2021?北京?高考真題）2021年5月，"天問一號"探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個(gè)首次探測火

星就實(shí)現(xiàn)"繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國家?！疤靻栆惶?在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí)，近火點(diǎn)距離火星表面2.8x102km、遠(yuǎn)

火點(diǎn)距離火星表面5.9x105km,貝∣J"天問一號"（）

A.在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小B.在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小

C.在近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小D.在近火點(diǎn)通過減速可實(shí)現(xiàn)繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)

4.（2019?江蘇?高考真題）1970年成功發(fā)射的"東方紅一號"是我國第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道

繞地球運(yùn)動(dòng)，如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為刃、V2,近地點(diǎn)到地心的距離為廣，地球質(zhì)量為M,

B?V1>v2,vl>

GM

D.vl<v2,V1<

5.（2019?全國?高考真題）金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為“

金、。次，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為V金、V臥V火.已知它們的軌道半徑R鏟RmRg由此可以判定

A.aQa哈a火B(yǎng).a4>a*a金

c.V?>UQV金D.V次>v?>v金

6.（2011?全國?高考真題）我國"嫦娥一號"探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道"上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要

24小時(shí)）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)"48小時(shí)軌道"和"72小時(shí)軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算，并

忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比（）

A.衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能減小B.衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能增大

C.衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能減小D.衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能增大

7.（2012?天津?高考真題）一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減

小為原來的：，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的

A.向心加速度大小之比為4：1

B.角速度大小之比為2：1

C.周期之比為1:8

D.軌道半徑之比為1：2

8?（2016?天津?高考真題）我國將發(fā)射“天宮二號"空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神州十一號"飛船與"天宮二號"對接?假設(shè)“天

宮二號，，與"神州十一號，，都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對接，下列措施可行的是

A.使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接

B.使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接

C.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接

D.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接

9.（2016?北京?高考真題）如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行，在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做

勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是：（）

A.不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同

B.不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同

C.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度

D.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動(dòng)量（動(dòng)量P=〃?v,V為瞬時(shí)速度）

10.（2021?湖南?高考真題）（多選）2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根

據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道

可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的上。下列說法正確的是（）

Io

A.核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時(shí)的J倍

B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9km∕s

C.核心艙在軌道上飛行的周期小于24h

D.后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小

11.（2009■山東?高考真題）（多選）2008年9月25日至28日我國成功實(shí)施了"神舟"七號載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航

天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌

道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是（）

軌道2

B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D.匕船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度

12.（2010?江蘇?高考真題）（多選）2009年5月，航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形

軌道團(tuán)進(jìn)入橢圓軌道回，B為軌道回上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有

A.在軌道田上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B.在軌道團(tuán)上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道回上經(jīng)過A的動(dòng)能

C.在軌道團(tuán)上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道回上運(yùn)動(dòng)的周期

D.在軌道13上經(jīng)過A的加速度小于在軌道EI上經(jīng)過A的加速度

二、強(qiáng)基訓(xùn)練（高手成長基地）

1.（2022?湖北?二模）2021年10月我國發(fā)射的神舟十三號飛船實(shí)現(xiàn)了和空間站徑向?qū)拥男峦黄疲鐖D甲所示。假

定對接前飛船在橢圓軌道團(tuán)上，如圖乙所示，團(tuán)為空間站圓軌道，軌道半徑為kR（R為地球半徑），A為兩軌道交點(diǎn)，

8為飛船軌道近地點(diǎn)。地球表面重力加速度為g,下列說法中正確的是（）

A.空間站在圓軌道團(tuán)上的向心加速度大于g

B.飛船和空間站在A處所受的萬有引力相同

C.飛船在A處的機(jī)械能大于B處的機(jī)械能

D.飛船在B處的速度彩＞杼

2.（2022?陜西漢中?一模）2021年2月10日，中國首次火星探測任務(wù)"天問一號"探測器實(shí)施近火星捕獲制動(dòng)，成為

火星衛(wèi)星。如圖所示為探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌道示意圖，其中軌道團(tuán)、團(tuán)為橢圓，軌道回為圓，探測器

經(jīng)軌道團(tuán)、團(tuán)、團(tuán)后從。點(diǎn)登陸火星.。點(diǎn)是三個(gè)軌道的交點(diǎn)，軌道上的。、P、。三點(diǎn)與火星中心在一條直線上，。、

。分別為橢圓軌道回的遠(yuǎn)火點(diǎn)和近火點(diǎn)。已知火星的半徑為R,OQ=4R,探測器在軌道回上正常運(yùn)行時(shí)經(jīng)過。點(diǎn)的

速度為V,在此軌道上運(yùn)行的周期為T,下列說法正確的是（）

A.沿軌道回運(yùn)行時(shí)探測器與Q點(diǎn)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等

2

B,沿軌道回運(yùn)行時(shí)探測器經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的加速度大小為二

R

C.沿軌道回運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的速度小于沿軌道回運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的速度

D.沿軌道⑦運(yùn)行時(shí)探測器從。點(diǎn)到。點(diǎn)的時(shí)間為亞7

9

3.（2022?河北省唐縣第一中學(xué)高三階段練習(xí)）2020年7月我國的“長征五號"遙四運(yùn)載火箭，將火星探測器"天問一

號”送入太空，簡化示意圖如圖所示，探測器在4位置脫離地球被送入地火轉(zhuǎn)移軌道（即標(biāo)準(zhǔn)霍曼轉(zhuǎn)移軌道），運(yùn)動(dòng)

半個(gè)周期，在B位置與火星會(huì)合。已知火星公轉(zhuǎn)周期為687個(gè)地球日，則下列有關(guān)"天間一號"探測器的說法正確的

是（)

A.在地球上發(fā)射探測器時(shí)的速度必須大于7.9km∕s并小于11.2km∕s

B.探測器在地火轉(zhuǎn)移軌道A位置時(shí)的速度比地球公轉(zhuǎn)速度大

C.探測器在由A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，太陽引力做正功

D.探測器到達(dá)B位置時(shí)，地球可能在C位置

4.（2022?浙江?麗水第二高級中學(xué)高三階段練習(xí)）"天間一號"探測器需要通過霍曼轉(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)。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"進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著"天間一號"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M,地球軌道和火星軌道半徑分別為，?和

凡地球、火星、"天問一號"運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。下列說法正確的是（）

兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間大于

B.S=VtA

2√2VGM

C."天問一號"在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度

D."天問一號"在轉(zhuǎn)移軌道上近日點(diǎn)的速度大小大于地球公轉(zhuǎn)速度大小

5.（2022?江蘇?高三專題練習(xí)）2021年2月15日17時(shí)，我國首次火星探測任務(wù)天間一號探測器成功實(shí)施“遠(yuǎn)火點(diǎn)平

面軌道調(diào)整"。圖為該過程的示意圖，圖中虛線軌道所在平面，與實(shí)線軌道所在平面垂直、探測器由遠(yuǎn)處經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)

入軌道L經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入軌道2,經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入軌道3,再經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入軌道4。上述過程僅在點(diǎn)A、B、C啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)

火，A、B、C、E各點(diǎn)均為各自所在軌道的近火點(diǎn)或遠(yuǎn)火點(diǎn)，各點(diǎn)間的軌道均為橢圓。。以下說法正確的是（）

軌道2

軌道3

A.探測器經(jīng)過E點(diǎn)的機(jī)械能大于。點(diǎn)的機(jī)械能

B.在B點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程中推力對探測器做正功

C.探測器經(jīng)過E點(diǎn)的速度一定大于火星的第一宇宙速度

D.探測器從A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的時(shí)間大于在軌道2上從B點(diǎn)運(yùn)行到C點(diǎn)的時(shí)間

6.（2022?安徽?模擬預(yù)測）2020年11月24日凌晨，搭載嫦娥五號探測器的長征五號遙五運(yùn)載火箭從文昌航天發(fā)射

場順利升空,12月17日“嫦娥五號"返回器攜帶月球樣品在預(yù)定區(qū)域安全著陸,在落地之前,它在大氣層打個(gè)"水漂"。

現(xiàn)簡化過程如圖所示，以地心為中心、半徑為4的圓周為大氣層的邊界,忽略大氣層外空氣阻力。己知地球半徑為R,

返回器從。點(diǎn)進(jìn)入大氣層，經(jīng)“、b、c、d回到地面，其中。、b、d為軌道和大氣層外邊界的交點(diǎn)，C點(diǎn)到地心

的距離為4,地球表面重力加速度為g,以下結(jié)論正確的是（）

B.返回器在6點(diǎn)動(dòng)能大于在"點(diǎn)的動(dòng)能

C.返回器在C點(diǎn)的加速度大于整

D.返回器通過。點(diǎn)處于失重狀態(tài)

7.（2021?安徽?高三專題練習(xí)）我國航天技術(shù)走在世界的前列，探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步即將完成，

即月球探測器實(shí)現(xiàn)采樣返回，如圖所示為該過程簡化后的示意圖，探測器從圓軌道1上的A點(diǎn)減速后變軌到橢圓軌

道2,之后又在軌道2上的B點(diǎn)變軌到近月圓軌道3。已知探測器在軌道1上的運(yùn)行周期為工，運(yùn)行速度為匕，在

軌道3上運(yùn)行速度為匕，。為月球球心，C為軌道3上的一點(diǎn)AC與軌道3相切，AC與40之間的最大夾角為6,

A.探測器在軌道2運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于在軌道1運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能

B.探測器在軌道2運(yùn)行時(shí)的線速度匕大小滿足匕<匕<匕

C.探測器在軌道3上運(yùn)行時(shí)的周期為7；標(biāo)而

D.探測器在軌道2上運(yùn)行和在圓軌道1上運(yùn)行，加速度大小相等的位置有兩個(gè)

8?（2022?浙江?高三專題練習(xí)）中國計(jì)劃已經(jīng)實(shí)現(xiàn)返回式月球軟著陸器對月球進(jìn)行科學(xué)探測，如圖所示，發(fā)射一顆

運(yùn)動(dòng)半徑為『的繞月衛(wèi)星，登月著陸器從繞月衛(wèi)星出發(fā)（不影響繞月衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)），沿橢圓軌道降落到月球的表面上,

與月球表面經(jīng)多次碰撞和彈跳才停下來。假設(shè)著陸器第一次彈起的最大高度為〃，水平速度為W,第二次著陸時(shí)速

度為打，已知月球半徑為R,著陸器質(zhì)量為m,不計(jì)一切阻力和月球的自轉(zhuǎn)。求:

（1）月球表面的重力加速度。

（2）在月球表面發(fā)射一顆月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度是多大？

（3）設(shè)想軟著陸器完成了對月球的科學(xué)考察任務(wù)后，再返回繞月衛(wèi)星，返回與衛(wèi)星對接時(shí)，二者具有相同的速度，

著陸器在返回過程中需克服月球引力做功W=Wg小則著陸器的電池應(yīng)提供給著陸器多少能量，才能使著

陸器安全返回到繞月衛(wèi)星。

三、參考答案及解析

（一）真題部分

1.C

【解析】A.因發(fā)射的衛(wèi)星要能變軌到繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，則發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，即發(fā)射速度介于ll?2km∕s與

16.7km∕s之間,故A錯(cuò)誤;

B.因尸點(diǎn)轉(zhuǎn)移到。點(diǎn)的轉(zhuǎn)移軌道的半長軸大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑，則其周期大于地球公轉(zhuǎn)周期（1年共12個(gè)月）,

則從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間為軌道周期的一半時(shí)間應(yīng)大于6個(gè)月，故B錯(cuò)誤；

C.因在環(huán)繞火星的停泊軌道的半長軸小于調(diào)相軌道的半長軸，則由開普勒第三定律可知在環(huán)繞火星的停泊軌道運(yùn)

行的周期比在調(diào)相軌道上小，故C正確；

D.衛(wèi)星從尸點(diǎn)變軌時(shí)，要加速增大速度，此后做離心運(yùn)動(dòng)速度減小，則在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度P點(diǎn)速度大

于地球繞太陽的速度，故D錯(cuò)誤；故選C。

2.D

【解析】A.天問一號探測器在軌道El上做變速圓周運(yùn)動(dòng)，受力不平衡，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道回的半徑大于軌道團(tuán)的半長軸，故在軌道回運(yùn)行周期比在團(tuán)時(shí)長，故B錯(cuò)誤；

C.天問一號探測器從軌道回進(jìn)入回，做近心運(yùn)動(dòng)，需要的向心力要小于提供的向心力，故要在P點(diǎn)點(diǎn)火減速，故C

錯(cuò)誤；

D.在軌道回向P飛近時(shí)，萬有引力做正功，動(dòng)能增大，故速度增大，故D正確。故選D。

3.D

【解析】A.根據(jù)牛頓第二定律有G粵=,加

故在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的大，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)開普勒第二定律，可知在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的大，故B錯(cuò)誤；

C."天問一號"在同一軌道，只有引力做功，則機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；

D?"天問一號”在近火點(diǎn)做的是離心運(yùn)動(dòng)，若要變?yōu)槔@火星的圓軌道，需要減速，故D正確。

故選

D0

4.B

【解析】"東方紅一號”從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)萬有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以匕＞匕，過近地點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的速度為

V=J器，由于“東方紅一號"在橢圓上運(yùn)動(dòng)，所以匕＞/￥，故B正確.

5.A

Mm

【解析】AB.由萬有引力提供向心力G等=，加可知軌道半徑越小,向心加速度越大,故知A項(xiàng)正確,B錯(cuò)誤;

CD.由Gtr=mq■得V=可知軌道半徑越小,運(yùn)行速率越大,故C、D都錯(cuò)誤.

6.D

【解析】當(dāng)衛(wèi)星在圓周軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力充當(dāng)向心力，有

GMm

r2

所以環(huán)繞周期T=2肛」一

NGM

環(huán)繞速度U=

可以看出，周期越大，軌道半徑越大，軌道半徑越大，環(huán)繞速度越小，動(dòng)能越小。在變軌過程中，克服引力做功,

引力勢能增加。故選D。

7.C

【解析】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，G誓m?衛(wèi)星動(dòng)能EWmg等，衛(wèi)星動(dòng)能減小為原來好時(shí)，衛(wèi)星軌道

半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯(cuò)誤.衛(wèi)星的速度變?yōu)樵瓉淼娜?，根?jù)a=^可知向心加速度變?yōu)樵瓉淼娜珹錯(cuò)誤.根據(jù)

1rx?

3二可知角速度變?yōu)樵瓉淼娜?，B錯(cuò)誤.根據(jù)TW可知，周期變?yōu)樵瓉淼?倍，C正確.

FG<9

8.C

【解析】在同一軌道上運(yùn)行加速做離心運(yùn)動(dòng)，減速做向心運(yùn)動(dòng)均不可實(shí)現(xiàn)對接.則AB錯(cuò)誤；飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)

室半徑小的軌道上加速，則其做離心運(yùn)動(dòng)可使飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接.則C正確；飛

船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，則其做向心運(yùn)動(dòng)，不可能與空間實(shí)驗(yàn)室相接觸.則D錯(cuò)誤.故選C.

9.B

【解析】從軌道1變軌到軌道2,需要加速逃逸，故A錯(cuò)誤；根據(jù)公式G"=∕≡可得：α=G"，故只要到地心

rr2

距離相同，加速度就相同，衛(wèi)星在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行，到地心距離變化，運(yùn)動(dòng)過程中的加速度在變化，B正

確C錯(cuò)誤；衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中的速度方向時(shí)刻在變，所以動(dòng)量方向不同，D錯(cuò)誤.

10.AC

【解析】A.根據(jù)萬有引力定律有F=GiF

IL-__R__√M

核心艙進(jìn)入軌道后的萬有引力與地面上萬有引力之比為名一（IY-117）

I16）

所以A正確;

B.核心艙在軌道上飛行的速度小于7.9km∕s,因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁亲畲蟮沫h(huán)繞速度，所以B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)T=2%E-

?GM

可知軌道半徑越大周期越大，則其周期比同步衛(wèi)星的周期小，小于24h,所以C正確;

D.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬有引力提供向心力有G”=加且

rr

GM

解得U=

則衛(wèi)星的環(huán)繞速度與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以變軌時(shí)需要點(diǎn)火減速或者點(diǎn)火加速，增加質(zhì)量不會(huì)改變軌道半徑，所以

D錯(cuò)誤；故選AC。

11.BC

【解析】A.據(jù)題意，由于點(diǎn)火加速飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A軌道，有外力做正功，則飛船的機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤;

B.整體受到的萬有引力完全充當(dāng)向心力，故航天員在出艙前后都處于完全失重狀態(tài)，B正確；

C.飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度為0=半，由于飛船運(yùn)動(dòng)周期小于同步衛(wèi)星周期，則飛船運(yùn)動(dòng)角速度大于同步衛(wèi)

星的，C正確；

,.GM坊,

D.據(jù)r.＞可知，飛船變軌前后所在位置距離地球的距離都相等，則兩者加速度相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

Q=R~

12.ABC

【解析】本題考查人造地球衛(wèi)星的變軌問題以及圓周運(yùn)動(dòng)各量隨半徑的變化關(guān)系.小E=G絲?,得V=、平,在

rrVr

人造衛(wèi)星自然運(yùn)行的軌道上,線速度隨著距地心的距離減小而增大,所以遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度比近地點(diǎn)的線速度小,VA<VB,

A項(xiàng)正確；人造衛(wèi)星從橢圓軌道SI變軌到圓形軌道回，需要點(diǎn)火加速，發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)，因此VAII<VAI,所以

EKAΠ<EKAI,B項(xiàng)正確；機(jī)/二Y=G"，得T=、叵二可知到地心距離越大，周期越大，因此T∏<T],C項(xiàng)正確；

{TJr2VGM

人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度由萬有引力提供，而不管在軌道回還是在軌道回，兩者的受力是相等的，因此加速度相等，D

項(xiàng)錯(cuò)誤.

（二）強(qiáng)基部分

1.D

CMtn

【解析】A.空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力充當(dāng)向心力，有6函=研

在地面的物體，有G方=

因?yàn)榭臻g站在圓軌道回上時(shí)軌道半徑大于地球半徑，故向心加速度小于g,A錯(cuò)誤；

B.由萬有引力表達(dá)式可知飛船和空間站在A處所受的萬有引力還與飛船和空間站的質(zhì)量有關(guān)，因?yàn)轭}目中不知道

二者質(zhì)量的關(guān)系，故無法判斷二者在A處萬有引力是否相等。B錯(cuò)誤；

C.飛船沿軌道回運(yùn)動(dòng)時(shí)只有引力做功，機(jī)械能守恒。C錯(cuò)誤；

Mmmv2

D.空間站在軌道回繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力充當(dāng)向心力，有G鬲^kR

又因?yàn)镚R-=Wg

故空間站線速度為V=

因飛船運(yùn)動(dòng)軌道因?yàn)闄E圓軌道，故飛船在B點(diǎn)的處的速度大于第一宇宙速度，而空間站的速度小于第一宇宙速度,

2檸D正確。故選Do

2.D

【解析】A.根據(jù)開普勒第二定律，沿軌道團(tuán)運(yùn)行時(shí)探測器與火星中心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故A錯(cuò)

誤；

B.沿軌道回運(yùn)行時(shí)探測器做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力全部提供向心力，其軌跡半徑為3K,則經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的加速度

2

為a=L,故B錯(cuò)誤；

3R

C.沿軌道回運(yùn)行到O點(diǎn)需要減速做近心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入軌道回，故C錯(cuò)誤；

D.沿軌道回運(yùn)行時(shí)探測器的周期為豆，半長軸為2R,根據(jù)開普勒第三定律有

^L=^L=k

τ2η2

解得與=母

沿軌道回運(yùn)行時(shí)探測器從。點(diǎn)到。點(diǎn)的時(shí)間為r=gτ;=97,故D正確；故選D。

3.B

【解析】A.探測器發(fā)射后脫離的地球的吸引，所以其在地球上的發(fā)射速度應(yīng)在第二宇宙速度lL2km∕s與第三宇宙

速度16.7km∕s之間，故A錯(cuò)誤；

B.如果探測器與地球在同一軌道上運(yùn)行時(shí)探測器的速度與地球公轉(zhuǎn)的速度相等；探測器運(yùn)動(dòng)到A位置時(shí)需要加速

才能進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道，因此探測器在地火轉(zhuǎn)移軌道A位置時(shí)的速度比地球公轉(zhuǎn)速度大，故B正確；

C.在由A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，探測器離太陽的距離逐漸變大，太陽引力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；

D.由圖示可知，地火轉(zhuǎn)移軌道半長軸比地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的半長軸大，由開普勒第三定律可知，探測器的運(yùn)行周期

大于地球的公轉(zhuǎn)周期，探測器從A到B點(diǎn)的時(shí)間等于探測器的半個(gè)周期，該時(shí)間大于地球公轉(zhuǎn)的半個(gè)周期，地球繞

太陽運(yùn)動(dòng)的距離大于半個(gè)圓周，此時(shí)地球已經(jīng)經(jīng)過C點(diǎn)了，地球不在C位置，故D錯(cuò)誤。故選B。

4.D

【解析】A.兩次點(diǎn)火都讓探測器做加速運(yùn)動(dòng)，因此點(diǎn)火噴氣的方向都與運(yùn)動(dòng)方向相反，探測器做曲線運(yùn)動(dòng)，速度

方向一直在變化，所以兩次點(diǎn)火噴氣方向不同，故A錯(cuò)誤；

GMM

B.地球繞太陽運(yùn)行時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律一產(chǎn)=

建+一）3

由根據(jù)開普勒第三定律Zl=L??

7]2T；

可得"天間一號"探測器沿橢圓軌道運(yùn)行的周期TL余

而兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間品，，薩,故B錯(cuò)誤；

C.繞太陽運(yùn)行時(shí),根據(jù)G等

GM

解得（D-

可得軌道半徑越大，角速度越小，因此〃天問一號〃在地球軌道上的角速度大于在火星軌道上的角速度，故C錯(cuò)誤;

D.由于〃天問一號〃通過近日點(diǎn)后將做離心運(yùn)動(dòng)，因此在轉(zhuǎn)移軌道上近日點(diǎn)的速度大于地球公轉(zhuǎn)速度，故D正確。

故選D。

5.D

【解析】A?探測器由軌道3進(jìn)入軌道4需要點(diǎn)火減速，機(jī)械能減少，因此探測器經(jīng)過E點(diǎn)的機(jī)械能小于。點(diǎn)的機(jī)

械能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.在2點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使探測器進(jìn)入半徑較小的軌道2,需要減速，因此此過程中推力對探測器做負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；

C.第一宇宙速度是最大運(yùn)行速度，因此探測器經(jīng)過E點(diǎn)的速度一定小于火星的第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.探測器從A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的半徑大于軌道2上的半徑，根據(jù)開普勒第三定律∕=α可知探測器從4點(diǎn)運(yùn)行到B

點(diǎn)的時(shí)間大于在軌道2上從B點(diǎn)運(yùn)行到C點(diǎn)的時(shí)間，選項(xiàng)D正確。

故選D。

6.A

【解析】A.返回器在。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中由于離地心的距離不變，則萬有引力不做功，但由于返回器受到大

氣層空氣阻力，且空氣阻力做負(fù)功，則返回器在。點(diǎn)動(dòng)能大于在b