人教版2019必修第二冊高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題 專題強(qiáng)化訓(xùn)練二 衛(wèi)星（近地、同步、極地）的宇宙航行運(yùn)動規(guī)律與變軌問題（附答案）

專題強(qiáng)化訓(xùn)練二：衛(wèi)星（近地、同步、極地）的宇宙航行運(yùn)動規(guī)律與變軌問題技巧歸納：人造衛(wèi)星的變軌問題1.變軌問題概述(1)穩(wěn)定運(yùn)行衛(wèi)星繞天體穩(wěn)定運(yùn)行時，萬有引力提供了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，即Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r).(2)變軌運(yùn)行衛(wèi)星變軌時，先是線速度大小v發(fā)生變化導(dǎo)致需要的向心力發(fā)生變化，進(jìn)而使軌道半徑r發(fā)生變化.①當(dāng)衛(wèi)星減速時，衛(wèi)星所需的向心力F向＝meq\f(v2,r)減小，萬有引力大于所需的向心力，衛(wèi)星將做近心運(yùn)動，向低軌道變軌.②當(dāng)衛(wèi)星加速時，衛(wèi)星所需的向心力F向＝meq\f(v2,r)增大，萬有引力不足以提供衛(wèi)星所需的向心力，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動，向高軌道變軌.2.實(shí)例分析(1)飛船對接問題①低軌道飛船與高軌道空間站對接時，讓飛船合理地加速，使飛船沿橢圓軌道做離心運(yùn)動，追上高軌道空間站完成對接(如圖甲所示).②若飛船和空間站在同一軌道上，飛船加速時無法追上空間站，因?yàn)轱w船加速時，將做離心運(yùn)動，從而離開這個軌道.通常先使后面的飛船減速降低高度，再加速提升高度，通過適當(dāng)控制，使飛船追上空間站時恰好具有相同的速度，如圖乙所示.(2)衛(wèi)星的發(fā)射、變軌問題如圖發(fā)射衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動進(jìn)入橢圓軌道2，在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，使其滿足eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)，進(jìn)入圓軌道3做圓周運(yùn)動.題型歸納題型一：宇宙三大速度問題1．（2021·高一）關(guān)于地球的宇宙速度，下列表述正確的是（）A．第一宇宙速度v=7.9km/s，是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時的最小速度B．第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D．人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時的速度可以等于第二宇宙速度2．（2021春·陜西西安·高一西安市遠(yuǎn)東一中校考階段練習(xí)）若宇航員在月球表面附近自高處以初速度水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L。已知月球半徑為R，萬有引力常量為G。則下列說法正確的是（

）A．月球表面的重力加速度 B．月球的質(zhì)量C．月球的第一宇宙速度 D．月球的平均密度3．（2022·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上點(diǎn)沿水平方向以一定初速度拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間落到斜坡上距離點(diǎn)為的另一點(diǎn)，斜面的傾角為，已知該星球半徑為，引力常量為，則（）A．該星球的第一宇宙速度為B．該星球表面的重力加速度大小為C．小球的初速度大小為D．人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的最小周期為題型二：同步衛(wèi)星問題4．（2021春·北京東城·高一北京市第五中學(xué)校考期中）“亞洲一號”是地球同步通訊衛(wèi)星，其質(zhì)量約為，下列關(guān)于同步衛(wèi)星說法中正確的是（）A．不同質(zhì)量的同步衛(wèi)星軌道半徑不同B．它的運(yùn)行速度應(yīng)是7.9km/sC．它可以繞過北京的正上方，所以我國能利用它進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播D．已知“亞洲一號”距地面的高度約為地球半徑的5倍，所以它的向心加速度約為其地面上物體的重力加速度的5．（2023·高一課時練習(xí)）如圖所示，圖中a、b、c分別為中國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號”、中國空間站和地球同步衛(wèi)星。“羲和號”運(yùn)行于高度為517km的太陽同步軌道，沿極地附近圓形軌道繞地球運(yùn)行，中國空間站運(yùn)行于高度約為389km、傾角為41.581°的軌道平面（可近似為圓面），地球同步衛(wèi)星運(yùn)行于高度大約為36000km的赤道平面．則（）A．a(chǎn)的向心加速度比c的大B．a(chǎn)、b所受到的地球萬有引力大小相等C．三者軌道半徑的三次方與周期的二次方比值都不相等D．a(chǎn)的周期比c的大6．（2022春·陜西渭南·高一統(tǒng)考期末）2021年10月16號神舟十三號載人飛船發(fā)射任務(wù)圓滿成功，翟志剛、王亞平與葉光富三位航天員圓滿完成全部既定任務(wù)。已知“天和”核心艙組合體距地面大約為390km，地球同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道距地面約36000km，根據(jù)已有物理知識，下列說法正確的是（）A．“天和”核心艙組合體的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度B．“天和”核心艙組合體在環(huán)地球軌道上的運(yùn)行速度一定大于7.9km/sC．地面發(fā)射神舟十三號的速度可能是12km/sD．神舟十三號飛船即將著陸時，航天員處于失重狀態(tài)題型三：近地衛(wèi)星和黃金代換問題7．（2022秋·北京海淀·高一清華附中期末）人造地球衛(wèi)星在離地面的高度等于地球半徑R處運(yùn)行，已知地面上的重力加速度為g，則此衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的速度大小v等于（）A． B． C． D．8．（2022春·新疆烏魯木齊·高一烏市一中?？计谥校?020年10月，我國成功地將高分十三號光學(xué)遙感衛(wèi)星送入地球同步軌道。已知地球半徑為R，地球的第一宇宙速度為v，光學(xué)遙感衛(wèi)星距地面高度為h，則該衛(wèi)星的運(yùn)行速度為（

）A． B． C． D．9．（2022春·吉林長春·高一?？计谀┌训厍蚩醋靼霃綖镽的球體，質(zhì)量為M，其自轉(zhuǎn)周期為T，地球的同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，距離地表的高度為h，引力常量為G，則（）A．同步衛(wèi)星的線速度大小為 B．同步衛(wèi)星的線速度大小為C．地球的質(zhì)量 D．地球的質(zhì)量題型四：同步/近地/赤道上物體的比較10．（2022·高一課時練習(xí)）如圖所示，A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體；B、C是同在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是同步衛(wèi)星。下列說法正確的是（）A．物體A隨地球自轉(zhuǎn)的角速度大于衛(wèi)星B的角速度B．衛(wèi)星B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度C．物體A隨地球自轉(zhuǎn)的加速度大于衛(wèi)星C的加速度D．物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星C的周期11．（2022·全國·高一）如圖所示，有a、b、c、d四顆衛(wèi)星，a未發(fā)射在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b為近地軌道衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星，d為高空探測衛(wèi)星，所有衛(wèi)星的運(yùn)動均視為勻速圓周運(yùn)動，重力加速度為，則下列關(guān)于四衛(wèi)星的說法正確的是（）A．a(chǎn)衛(wèi)星的向心加速度等于重力加速度gB．b衛(wèi)星與地心連線在單位時間掃過的面積等于c衛(wèi)星與地心連線在單位時間掃過的面積C．c、d衛(wèi)星軌道半徑的三次方與周期的平方之比相等D．b衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于a衛(wèi)星的運(yùn)行周期12．（2022春·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星。關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動的說法正確的是（）A．角速度的大小關(guān)系為B．向心加速度的大小關(guān)系為C．線速度的大小關(guān)系為D．無法確定a、b、c的周期大小關(guān)系題型五：各軌道一般衛(wèi)星的比較13．（2021·高一課時練習(xí)）1999年11月21日，我國“神舟”號宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國航天史上重要的里程碑。新型“長征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)8.4t的飛船向上送至近地軌道1，如圖所示。飛船與火箭分離后，在軌道1上以速度7.2km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則（）A．飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．飛船在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．飛船在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度D．飛船在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度14．（2021·高一課時練習(xí)）如圖所示是在同一軌道平面上的3顆不同的人造地球衛(wèi)星，關(guān)于各物理量的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．根據(jù)可知vA<vB<vC B．根據(jù)萬有引力定律可知FA>FB>FCC．角速度ωA>ωB>ωC D．向心加速度aA<aB<aC15．（2022春·山東泰安·高一期末）如圖所示，發(fā)射地球衛(wèi)星過程中，衛(wèi)星先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)B處點(diǎn)火加速，由軌道1變成軌道2后做勻速圓周運(yùn)動，則該衛(wèi)星（）A．在軌道2運(yùn)行的周期比在軌道1運(yùn)行的周期小B．在軌道2運(yùn)行時的速度一定大于在軌道1運(yùn)行到A點(diǎn)時的速度C．在軌道2運(yùn)行到B點(diǎn)時的速度大于在軌道1運(yùn)行到B點(diǎn)時的速度D．在軌道1運(yùn)行到B點(diǎn)的加速度小于在軌道2運(yùn)行到B點(diǎn)的加速度題型六：衛(wèi)星發(fā)射及其變軌問題16．（2021春·陜西渭南·高一?？茧A段練習(xí)）發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，其中說法正確的是（）A．在2軌道運(yùn)行時，在Q點(diǎn)速度小于在P點(diǎn)的速度B．在2軌道進(jìn)入3軌道應(yīng)該在P點(diǎn)減速C．在1軌道和2軌道上通過Q點(diǎn)加速度相等D．在2軌道上Q點(diǎn)的速度小于軌道1上Q點(diǎn)的速度17．（2021春·陜西渭南·高一?？茧A段練習(xí)）2020年11月24日4時30分，長征五號遙五運(yùn)載火箭順利將嫦娥五號探測器送入預(yù)定軌，開啟了中國首次地外天體采樣返回之旅。嫦娥五號飛行軌跡可以簡化為如圖所示：首先進(jìn)入近地圓軌道Ⅰ，在P點(diǎn)進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，到達(dá)月球附近后進(jìn)入環(huán)月軌道Ⅲ。已知近地圓軌道Ⅰ的半徑為、橢圓軌道Ⅱ的半長軸為a、環(huán)月軌道Ⅲ的半徑為，嫦娥五號在這三個軌道上正常運(yùn)行的周期分別為、、，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g。忽略地月自轉(zhuǎn)及其他星球引力的影響。下列說法正確的是（）A．嫦娥五號在軌道Ⅰ上運(yùn)行速度大于B．嫦娥五號在軌道Ⅱ上Q點(diǎn)進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道時需要減速C．嫦娥五號在橢圓軌道Ⅱ上P點(diǎn)的加速度等于在圓軌道Ⅰ上P的加速度D．嫦娥五號沿橢圓軌道Ⅱ從P點(diǎn)向Q點(diǎn)飛行的過程中，地球?qū)λ囊ψ稣?8．（2021春·湖南長沙·高一長沙市南雅中學(xué)?？茧A段練習(xí)）我國正在進(jìn)行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動，在探月工程中飛行器成功變軌至關(guān)重要。如圖所示，假設(shè)月球半徑為，月球表面的重力加速度為，飛行器在距月球表面高度為的圓形軌道I運(yùn)動，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道III繞月球做圓周運(yùn)動。則（）A．飛行器在點(diǎn)處點(diǎn)火，速度增加B．由已知條件不能求出飛行器在II軌道上的運(yùn)行周期C．只有萬有引力作用下，飛行器在軌道II上通過點(diǎn)的加速度大于在軌道III在點(diǎn)的加速度D．飛行器在軌道III繞月球運(yùn)行一周所需的時間為題型七：衛(wèi)星追及相遇問題19．（2022·全國·高一專題練習(xí)）2020年7月23日，我國自主研制的第一顆火星探測器“天問一號”在海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，之所以選擇這天，是因?yàn)榈厍蚺c火星必須處于特定位置（如圖所示）才能發(fā)射。此時間被稱為“發(fā)射窗口期”。設(shè)定火星與地球繞太陽運(yùn)動的軌道在同一平面內(nèi)，且均可視為勻速圓周運(yùn)動，已知火星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑為地球繞太陽運(yùn)動的軌道半徑的1.52倍，則相鄰兩次“發(fā)射窗口期”的時間間隔約為（）（）A．360天 B．540天 C．680天 D．780天20．（2022春·河北承德·高一統(tǒng)考期末）兩顆在同一平面內(nèi)運(yùn)動的衛(wèi)星a、b均繞著地球逆時針做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。若衛(wèi)星a、b的軌道半徑之比為1：2，c為地心，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星a、b所受地球引力之比一定為4：1B．衛(wèi)星a、b運(yùn)動的周期之比一定為1：4C．衛(wèi)星a、b運(yùn)動的線速度之比一定為D．當(dāng)衛(wèi)星b再次回到圖示位置，在此過程中a、b、c共線2次21．（2022春·遼寧沈陽·高一沈陽二中期中）A、B兩顆人造地球衛(wèi)星在同一平面同向繞地球做勻速圓周運(yùn)動，B衛(wèi)星軌道半徑大于A衛(wèi)星軌道半徑。已知A衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為3小時，經(jīng)觀測發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過小時A、B兩顆衛(wèi)星就會相距最近一次。則B衛(wèi)星軌道半徑與A衛(wèi)星軌道半徑之比為（）A．4 B．8 C．9 D．22專題強(qiáng)化一、單選題22．（2023·高一課時練習(xí)）如圖所示，為環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的航天器在變軌時，由低軌道升到高軌道時的變軌示意圖。航天器先在圓形軌道1的A點(diǎn)加速后，進(jìn)入到橢圓軌道2運(yùn)行，當(dāng)航天器運(yùn)行到橢圓軌道2的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時，再次加速而進(jìn)入到圓軌道3而完成變軌運(yùn)動。設(shè)：航天器在圓軌道1勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時的速率為；靠慣性在橢圓軌道2運(yùn)行時通過A、B兩點(diǎn)時的速率分別為和；在圓軌道3勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時的速率為。那么以下判斷正確的是（）A． B．C． D．23．（2023·高一）2022年11月29日，長征二號火箭順利發(fā)射神舟十五號載人飛船，飛船入軌后，與空間站進(jìn)行了自主快速交會對接，完成我國宇航員首次太空在軌輪換。已知空間站近似繞地球做勻速圓周運(yùn)動，離地面高度約為390km，則（）A．火箭點(diǎn)火加速上升時，航天員處于失重狀態(tài)B．交會對接時，飛船要與空間站保持在同一軌道并進(jìn)行加速C．空間站的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．空間站的線速度大于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度24．（2023·全國·高一）我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷提高，極大豐富了我國自主對地觀測數(shù)據(jù)源，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供了可靠穩(wěn)定的衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持。系列衛(wèi)星中的“高分三號”的軌道高度約為755km，“高分四號”的軌道為高度約的地球同步軌道。若將衛(wèi)星的運(yùn)動均看作是繞地球的勻速圓周運(yùn)動，則（）A．“高分三號”的運(yùn)行周期大于24hB．“高分三號”的向心加速度大于9.8m/s2C．“高分四號”的運(yùn)行角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度D．“高分三號”的運(yùn)行速度大于“高分四號”的運(yùn)行速度25．（2023·全國·高一假期作業(yè)）如圖所示，在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中，牛頓曾設(shè)想在高山上水平拋出物體，若速度一次比一次大，落點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)。當(dāng)速度足夠大時，物體就不會落回地面而成為人造衛(wèi)星了，這個足夠大的速度至少為（不計(jì)空氣阻力）（）A．0.34km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s26．（2022春·江蘇南京·高一南京市雨花臺中學(xué)校）如圖所示，a為赤道上的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星。c為地球同步衛(wèi)星，以下說法中錯誤的是（）A．a(chǎn)的運(yùn)行周期大于c的運(yùn)行周期B．a(chǎn)的運(yùn)行周期大于b的運(yùn)行周期C．b的運(yùn)行速度大小大于c的運(yùn)行速度大小D．b的運(yùn)行速度大小大于a的運(yùn)行速度大小27．（2023·高一課時練習(xí)）2021年5月15日7時18分，由祝融號火星車及進(jìn)入艙組成的天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，由此又掀起了一股研究太空熱。某天文愛好者做出如下假設(shè)：未來人類宇航員登陸火星，在火星表面將小球豎直上拋，取拋出位置O點(diǎn)處的位移x=0，從小球拋出開始計(jì)時，以豎直向上為正方向，小球運(yùn)動的圖像如圖所示（其中a、b均為已知量）。忽略火星的自轉(zhuǎn)，且將其視為半徑為R的勻質(zhì)球體，引力常量為G，則下列分析正確的是（）A．小球從初始豎直上拋到最高點(diǎn)的平均速度為aB．小球從O點(diǎn)上升的最大高度為C．火星的質(zhì)量為D．火星的第一宇宙速度為28．（2022·全國·高一）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，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。已知地球同步衛(wèi)星的軌道離地面的高度約為地球半徑的6倍。下列說法正確的是（）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的B．核心艙在軌道上飛行的速度大于地球的第一宇宙速度C．核心艙在軌道上飛行的周期小于24hD．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29．（2022·全國·高一專題練習(xí)）“天問一號”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，此時霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個近日點(diǎn)Q和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、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“天問一號”沿著這個軌道直至抵達(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r和R，地球、火星、“天問一號”運(yùn)行方向都為逆時針方向。下列說法正確的是（）A．兩次點(diǎn)火噴氣方向相同B．兩次點(diǎn)火之間的時間大于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30．（2023·高一課時練習(xí)）一宇宙飛行器從地面發(fā)射，經(jīng)過轉(zhuǎn)移軌道后，繞太陽系另一行星運(yùn)行，若再經(jīng)過幾次變軌后，進(jìn)入如圖所示的橢圓軌道I，然后在軌道上P點(diǎn)變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，已知萬有引力常量為G，則（）A．飛行器從地面發(fā)射的速度小于11.2km/sB．飛行器在P點(diǎn)從軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ時速度增加C．若測出飛行器在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期和速率，可求該行星質(zhì)量D．若測出飛行器在軌道I經(jīng)過P點(diǎn)時的速率和到該行星中心的距離，可求該行星質(zhì)量31．（2023·高一課時練習(xí)）2022年11月1日，夢天實(shí)驗(yàn)艙與“天宮”空間站在軌完成交會對接，目前已與天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙形成新的空間站“T”字基本構(gòu)型組合體。已知組合體的運(yùn)行軌道距地面高度為h（約為400km），地球視為理想球體且半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列說法正確的是（

）A．組合體軌道處的重力加速度大小為B．組合體在軌道上運(yùn)行的線速度大小為C．地球的平均密度可表示為D．組合體加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小32．（2023·高一課時練習(xí)）2022年10月31日，“夢天實(shí)驗(yàn)艙”發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功！中國空間空間站將形成三艙“T”字型基本構(gòu)型。假定空間站在距地面450km高度處做理想的勻速圓周運(yùn)動，某時刻“北斗”系統(tǒng)中的中軌道衛(wèi)星A與空間站相距最近如圖所示，該中軌道衛(wèi)星A距地面高度為，地球半徑為，衛(wèi)星A和空間站的運(yùn)行軌道在同一平面內(nèi)且運(yùn)行方向相同，則從圖示位置往后開始計(jì)數(shù)（不包括圖示位置），在衛(wèi)星A運(yùn)行一周時間內(nèi)，空間站與A相距最近的次數(shù)為（）A．7次 B．8次 C．9次 D．14次33．（2023·高一課時練習(xí)）2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器，在中國文昌航天發(fā)射場，應(yīng)用長征五號運(yùn)載火箭送入地火轉(zhuǎn)移軌道。為了節(jié)省燃料，我們要等火星與地球距離最近時發(fā)射探測器。已知火星距離地球最近時大約0.55億公里，信號傳輸速度大小為3×108m/s，由于距離遙遠(yuǎn)，地球與火星之間的信號傳輸會有長時間的時延。可認(rèn)為地球和火星在同一平面上、沿同一方向繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍，如圖所示。請根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識，判斷下列說法正確的是（）A．地球的公轉(zhuǎn)線速度小于火星的公轉(zhuǎn)線速度B．當(dāng)火星離地球最近時，地球上發(fā)出的指令需要約30分鐘到達(dá)火星C．在地球上A點(diǎn)發(fā)射探測器，探測器的發(fā)射速度一定要大于16.7km/sD．某時刻火星離地球最近，恰好是一個發(fā)射時機(jī)，則下一個發(fā)射時機(jī)需要再等約2.1年二、多選題34．（2023春·安徽淮北·高一淮北師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）2016年我國發(fā)射了“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室，并發(fā)射“神舟十一號”載人飛船和“天舟一號”貨運(yùn)飛船，與“天宮二號”交會對接?！疤鞂m二號”由“長征二號F”改進(jìn)型無人運(yùn)載火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，由長征運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，B點(diǎn)距離地面的離度為h，地球的中心位于橢圓的一個焦點(diǎn)上。“天宮二號”飛行幾周后進(jìn)行變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示。已知“天宮二號”在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時間為t，引力常量為G，地球的半徑為R，則下列說法正確的是（）A．“天宮二號”從B點(diǎn)沿橢圓軌道向A點(diǎn)運(yùn)行的過程中，引力為動力B．“天宮二號”在橢圓軌道的B點(diǎn)的加速度大于在預(yù)定圓軌道上B點(diǎn)的加速度C．“天宮二號”在橢圓軌道的B點(diǎn)的速度大于在預(yù)定圓軌道上的B點(diǎn)的速度D．根據(jù)題目所給的信息，可以計(jì)算出地球的質(zhì)量35．（2023·高一課時練習(xí)）如圖所示，B、C、D為三顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星，C、D在同步衛(wèi)星軌道上，A為地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動的一個物體。已知mA<mB＝mC<mD，則（）A．周期關(guān)系為TB<TA<TC＝TDB．線速度關(guān)系為vA<vC＝vD<vBC．向心力大小關(guān)系為FA<FB<FC<FDD．軌道半徑與周期關(guān)系為<＝＝36．（2023·高一課時練習(xí)）如圖所示，在某星球表面上，將一個小球以初速度水平拋出，下落距離H后恰好垂直打到一傾角為的斜面上。已知該星球的半徑為R，引力常量為G，不計(jì)阻力。下列判斷正確的是（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球的第一宇宙速度為C．該星球的密度為D．該星球表面的重力加速度為37．（2023·全國·高一假期作業(yè)）“嫦娥五號”飛船經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點(diǎn)時實(shí)施一次近月調(diào)控后進(jìn)入圓形軌道Ⅰ，再經(jīng)過系列調(diào)控使之進(jìn)入準(zhǔn)備“落月”的橢圓軌道Ⅱ，最終實(shí)現(xiàn)首次月面自動菜樣封裝。若繞月運(yùn)行時只考慮月球引力作用，下列關(guān)于“嫦娥五號”探測器的說法正確的有（

）A．經(jīng)過軌道Ⅱ近月點(diǎn)的速度大于11.2km/sB．從軌道Ⅰ經(jīng)過P點(diǎn)時必須進(jìn)行減速才能進(jìn)入軌道ⅡC．沿軌道Ⅰ和Ⅱ運(yùn)行到P點(diǎn)的加速度相等D．沿軌道Ⅰ和Ⅱ運(yùn)行的周期相同38．（2023·高一課時練習(xí)）2018年4月2日，遨游太空6年多的“天宮一號”在中國航天人的實(shí)時監(jiān)測和全程跟蹤下，告別太空后再次進(jìn)入大氣層，最終落入太平洋?！疤鞂m一號”的“回家之路”可簡化為圖示模型，“天宮一號”在遠(yuǎn)地軌道1做圓周運(yùn)動，近地過程中先經(jīng)過橢圓軌道2，然后在近地圓軌道3運(yùn)行，最終進(jìn)入大氣層。軌道1和2相切于P點(diǎn)，軌道2和3相切于Q點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．“天宮一號”在P點(diǎn)的速度可能大于在Q點(diǎn)的速度B．“天宮一號”從軌道2變軌到軌道3要減速C．“天宮一號”在軌道1上P點(diǎn)的加速度大于在軌道2上P點(diǎn)的加速度D．“天宮一號”在軌道2上Q點(diǎn)的加速度等于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度39．（2022春·湖南常德·高一漢壽縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，地球半徑為R，甲、乙兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，甲離地面的高度為R，乙離地面的高度為2R，下列說法正確的是（）A．甲、乙做圓周運(yùn)動的速率之比B．甲、乙做圓周運(yùn)動的速率之比C．甲、乙做圓周運(yùn)動的周期之比D．甲、乙做圓周運(yùn)動的周期之比40．（2022·高一課時練習(xí)）據(jù)報道，我國發(fā)射的“天問一號”探測器在2021年2月10日被火星“捕獲”進(jìn)入環(huán)火星橢圓軌道Ⅰ，2月20日再次實(shí)施近火星軌道調(diào)整，進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，探測器運(yùn)行過程簡化如圖，則下列說法正確的是（）A．探測器在A點(diǎn)加速才能被火星“捕獲”進(jìn)入環(huán)火星橢圓軌道ⅠB．探測器在軌道Ⅰ上正常運(yùn)行時經(jīng)過B點(diǎn)的速度大于經(jīng)過A點(diǎn)的速度C．探測器在軌道Ⅰ上正常運(yùn)行時經(jīng)過B點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅱ上正常運(yùn)行時經(jīng)過B點(diǎn)的加速度D．探測器在軌道Ⅰ上的運(yùn)行周期小于在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期三、解答題41．（2023春·江蘇泰州·高一靖江高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）木星的衛(wèi)星之一叫“艾奧”，它上面的珞珈火山噴出的巖塊初速度為時，上升高度可達(dá)，已知“艾奧”的半徑為，忽略“艾奧”的自轉(zhuǎn)及巖塊運(yùn)動過程中受到稀薄氣體的阻力，引力常量為，求：（1）“艾奧”的質(zhì)量；（2）“艾奧”的第一宇宙速度。42．（2021·高一課時練習(xí)）假設(shè)未來的人類登上某一地外行星。一個人在該行星表面以速率v0豎直上拋一個小球，經(jīng)過t時間后回到拋出點(diǎn)。設(shè)這個行星的半徑為R，萬有引力常量為G，回答下面問題：（1）該行星表面的重力加速度大?。唬?）該行星的平均密度；（3）如果將來要在這顆行星上發(fā)射環(huán)繞衛(wèi)星，環(huán)繞這個行星的第一宇宙速度大小約為多少？43．（2021春·江蘇南京·高一南京市中華中學(xué)?？计谥校?020年6月23日上午，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“收官之星”成功發(fā)射，標(biāo)志著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球星座組網(wǎng)部署最后一步完成。中國北斗，將點(diǎn)亮世界衛(wèi)星導(dǎo)航的天空。“收官之星”最后靜止在地面上空（與地面保持相對靜止）。該衛(wèi)星距地面的高度為h，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G。求：（1）“收官之星”運(yùn)動的周期；（2）“收官之星”運(yùn)動的加速度。44．（2022春·安徽亳州·高一期末）“玉兔號”月球車與月球表面的第一次接觸實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想?！坝裢锰枴痹虑蜍囋谠虑虮砻孀隽艘粋€平拋試驗(yàn)，將一物體從高h(yuǎn)處以初速度水平拋出，測得水平位移為x，已知月球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。求：（1）月球表面重力加速度；（2）月球的質(zhì)量和月球的第一宇宙速度；（3）月球的平均密度。參考答案：1．B【詳解】AC．人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時，由運(yùn)行速度為軌道半徑越小，速度越大，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量有關(guān)，故AC錯誤；

B．物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于，飛行器恰好做勻速圓周運(yùn)動，而發(fā)射越高，克服地球引力做功越大，需要的初動能也越大，故第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故B正確；

D．由于第二宇宙速度是地球的逃逸速度，即當(dāng)衛(wèi)星的速度大于等于第二宇宙速度時衛(wèi)星脫離地球的吸引而進(jìn)入繞太陽運(yùn)行的軌道，故人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時的速度一定小于第二宇宙速度，故D錯誤。

故選B。2．C【詳解】A．設(shè)月球表面的重力加速度大小為g,根據(jù)題意可得小球拋出后，在水平方向在豎直方向整理可得故A錯誤；BD．設(shè)月球的質(zhì)量為M，在月球表面物體的重力等于所受的萬有引力，有設(shè)月球的平均密度為，則整理可得，故B正確，D錯誤；C、設(shè)月球的第一宇宙速度大小為v,根據(jù)重力提供向心力可得聯(lián)立整理可得月球的第一宇宙速度故C正確。故選C。3．A【詳解】AB．小球在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動有得在星球表面有得該星球的第一宇宙速度A正確，B錯誤；C．小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動得C錯誤；D．人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的最小周期D錯誤。故選A。4．D【詳解】A．地球同步衛(wèi)星距離地球表面的高度約為36000km，所以各國發(fā)射的同步衛(wèi)星軌道半徑都一樣，與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；B．根據(jù)可得地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度大小可知，第一宇宙速度7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，從表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度。故B錯誤；C．它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，所以同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過北京的正上空，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，得據(jù)地球表面萬有引力等于重力，得由以上兩等式得所以它的向心加速度約為其地面上物體的重力加速度的，故D正確。故選D。5．A【詳解】A．a(chǎn)、b、c均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，根據(jù)G=man解得an＝由于a的軌道半徑比c的小，所以a的向心加速度比c的大，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)萬有引力定律可知萬有引力F＝G，由于a、b的質(zhì)量未知，所以無法比較a、b所受到的地球萬有引力大小，選項(xiàng)B錯誤；C．由于a、b、c均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律，可知a、b、c軌道半徑的三次方與周期的二次方比值都相等，選項(xiàng)C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律及a的軌道半徑小于c的可知a的周期比c的小，選項(xiàng)D錯誤。故選A。6．A【詳解】A．依題意，根據(jù)解得由于“天和”核心艙組合體的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以可知“天和”核心艙組合體的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度，故A正確；B．依題意，根據(jù)解得可知衛(wèi)星軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小，由于7.9km/s是近地衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小，所以可知“天和”核心艙組合體在環(huán)地球軌道上的運(yùn)行速度一定小于7.9km/s，故B錯誤；C．當(dāng)衛(wèi)星（或航天器）的飛行速度達(dá)到11.2km/s，即地球第二宇宙速度時，就可以擺脫地球引力的束縛，飛離地球進(jìn)入環(huán)繞太陽運(yùn)行的軌道，不再繞地球運(yùn)行，所以，從地面發(fā)射神舟十三號的速度不可能是12km/s，故C錯誤；D．神舟十三號飛船即將著陸時，要減速，加速度方向豎直向上，所以航天員處于超重狀態(tài)，故D錯誤。故選A。7．C【詳解】設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力在地球表面有一質(zhì)量為的物體，根據(jù)萬有引力等于重力得聯(lián)立以上等式，得出衛(wèi)星得線速度故選C。8．B【詳解】根據(jù)聯(lián)立解得=故選B。9．B【詳解】A．同步衛(wèi)星的線速度大小為故A錯誤；B．同步衛(wèi)星由萬有引力提供向心力解得故B正確；CD．同步衛(wèi)星由萬有引力提供向心力解得故CD錯誤。故選B。10．B【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力可得v=ω=T=2πa=B的軌道半徑比C的小，故vB>vC，ωB>ωC，TB<TC，aB>aCA是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，A與C可看作同軸轉(zhuǎn)動，C的軌道半徑比A大，故vA<vC，ωA=ωC，TA=TC，aA<aC選項(xiàng)ACD錯誤，B正確。故選B。11．C【詳解】A．設(shè)地球質(zhì)量為，地球半徑為，對于a衛(wèi)星有所以A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律得衛(wèi)星與地心連線單位時間掃過的面積為聯(lián)立解得兩衛(wèi)星半徑不同，所以掃過的面積不同，B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律，c、d衛(wèi)星軌道半徑的三次方與周期平方之比相等，C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得可知b衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于c衛(wèi)星的運(yùn)行周期，又因?yàn)閏為地球同步衛(wèi)星，所以a衛(wèi)星的運(yùn)行周期與c衛(wèi)星周期相同，故b衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于a衛(wèi)星的運(yùn)行周期，D錯誤。故選C。12．C【詳解】A．衛(wèi)星c為地球同步衛(wèi)星，所以Ta＝Tc則ωa＝ωc對于b和c，由萬有引力提供向心力，得因?yàn)閞b＜rc，可知ωc＜ωb，即ωb＞ωc＝ωa故A錯誤；B．因a、c有相同的角速度，由a＝ω2r得aa＜ac對b和c，由萬有引力提供向心力，得因?yàn)閞b＜rc，可知ab＞ac，即ab＞ac＞aa故B錯誤；C．因a、c有相同的角速度，由v＝ωr可知va＜vc對b和c，由萬有引力提供向心力，得因?yàn)閞b＜rc，可知vb＞vc，即vb＞vc＞va故C正確；D．對b和c，由萬有引力提供向心力，得因?yàn)閞b＜rc，可知Tc＞Tb，即Ta＝Tc＞Tb故D錯誤。故選C。13．D【詳解】A．研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力得出表達(dá)式里M為中心天體星球的質(zhì)量，r為運(yùn)動的軌道半徑，又因?yàn)椋?，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力得出則半徑大的角速度小，飛船在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，故B錯誤；CD．根據(jù)萬有引力提供向心力，即則在同一位置加速度相同，故C錯誤，D正確。故選D。14．C【詳解】ACD．由題圖知3顆不同的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑關(guān)系為由萬有引力提供向心力得得，，故，，AD錯誤，C正確；B．由于3顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，故萬有引力大小不確定，B錯誤。故選C。15．C【詳解】A．由開普勒第三定律可知，軌道半長軸或半徑越大，則周期越大，故在軌道2運(yùn)行的周期比在軌道1運(yùn)行的周期大，故A錯誤；B．過A點(diǎn)做一個輔助圓軌道3，則由得即軌道半徑越小，線速度越大，則A點(diǎn)所在圓軌道3的線速度大于軌道2的線速度，而從軌道3需要在A點(diǎn)加速才能到軌道1，故軌道1上A點(diǎn)的線速度大于軌道3的線速度，從而可得，在軌道2運(yùn)行時的速度一定小于在軌道1運(yùn)行到A點(diǎn)時的速度，故B錯誤；C．因?yàn)樾枰谲壍?上的B點(diǎn)加速才能到軌道2，故在軌道2運(yùn)行到B點(diǎn)時的速度大于在軌道1運(yùn)行到B點(diǎn)時的速度，故C正確；D．由可得所以在軌道1運(yùn)行到B點(diǎn)的加速度等于在軌道2運(yùn)行到B點(diǎn)的加速度，故D錯誤。故選C。16．C【詳解】A．衛(wèi)星在軌道2上由Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動過程中，由于只有萬有引力做功，故其機(jī)械能守恒，由Q點(diǎn)向P點(diǎn)動能轉(zhuǎn)化為引力勢能，速度變小，故在Q點(diǎn)速度大于在P點(diǎn)的速度，故A錯誤；BD．從軌道2到軌道3，衛(wèi)星在P點(diǎn)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，所以衛(wèi)星應(yīng)該在P點(diǎn)加速，從軌道1到軌道2，衛(wèi)星在Q點(diǎn)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，所以衛(wèi)星應(yīng)該在Q點(diǎn)加速，故衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的速度大于軌道1上Q點(diǎn)的速度，故B、D錯誤；C．由于只受到萬有引力，所以衛(wèi)星的加速度為由于半徑相同，故由表達(dá)式可知衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度，故C正確。故選C。17．C【詳解】A．在近地圓軌道Ⅰ上有在地球表面有解得A錯誤；B．嫦娥五號在軌道Ⅱ上Q點(diǎn)進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道時是由低軌道運(yùn)動到高軌道，需要向后噴氣加速，B錯誤；C．根據(jù)解得可知，P點(diǎn)到地心間距一定，則嫦娥五號在橢圓軌道Ⅱ上P點(diǎn)的加速度等于在圓軌道Ⅰ上P的加速度，C正確；D．嫦娥五號沿橢圓軌道Ⅱ從P點(diǎn)向Q點(diǎn)飛行的過程中，遠(yuǎn)離地心，則地球?qū)λ囊ψ鲐?fù)功，D錯誤。故選C。18．D【詳解】A．飛行器在B點(diǎn)處點(diǎn)火，是由高軌道變軌到低軌道，需要向前噴氣減速，即速度減小，A錯誤；B．飛行器在距月球表面高度為的圓形軌道I運(yùn)動時有根據(jù)開普勒第三定律有在月球表面有解得可知，由已知條件能求出飛行器在II軌道上的運(yùn)行周期，B錯誤；C．在近月點(diǎn)B有解得可知，只有萬有引力作用下，飛行器在軌道II上通過點(diǎn)的加速度等于在軌道III在點(diǎn)的加速度，C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律有結(jié)合上述解得D正確。故選D。19．D【詳解】設(shè)行星質(zhì)量為，太陽質(zhì)量為，行星與太陽的距離為，火星的周期為，地球的周期為。行星繞太陽做近似勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，則有可得已知火星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑為地球繞太陽運(yùn)動的軌道半徑1.52倍，地球的周期為年，則火星的周期為設(shè)經(jīng)時間地球與火星又一次運(yùn)動到“發(fā)射窗口期”，則有解得故選D。20．C【詳解】A．根據(jù)萬有引力定律，由于衛(wèi)星a、b質(zhì)量關(guān)系未知，故所受地球引力關(guān)系無法確定，A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律，周期的平方與半徑的三次方成正比，則人造衛(wèi)星a、b運(yùn)動的周期之比為，B錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律，萬有引力提供向心力解得可知衛(wèi)星a、b運(yùn)動的線速度之比一定為，C正確；D．b轉(zhuǎn)動一周，人造衛(wèi)星a、b共線時解得即人造衛(wèi)星a、b共線1次，D錯誤。故選C。21．A【詳解】根據(jù)題意每經(jīng)過小時A、B兩顆衛(wèi)星就會相距最近一次，則有根據(jù)開普勒第三定律解得故選A。22．D【詳解】第一次點(diǎn)火加速，有第二次點(diǎn)火加速，有都是航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度，設(shè)地球質(zhì)量為，航天器的質(zhì)量為，軌道半徑為，由得又得因此得故選D。23．D【詳解】A．火箭點(diǎn)火加速上升時，火箭及航天員的加速度方向豎直向上，航天員處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．飛船要從低軌道加速從而實(shí)現(xiàn)與比它軌道高的空間站時，才能對接，而不能保持在同一軌道并進(jìn)行加速，否則飛船就會脫離原軌道到較高的軌道上去，無法實(shí)現(xiàn)交會對接，故B錯誤；C．第一宇宙速度近似等于地球近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，由于空間站的運(yùn)行軌道半徑大于地球半徑，根據(jù)得可知，空間站的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故C錯誤；D．由于空間站的軌道半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑（大約36000km），根據(jù)可知空間站的線速度大于地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度，由于同步衛(wèi)星的角速度等于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度，根據(jù)，可知地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度大于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，所以可推知空間站的線速度一定大于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，故D正確。故選D。24．D【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“高分三號”的運(yùn)行周期小于“高分四號”，即小于24h，故A錯誤；B．貼著地球表面運(yùn)行的人造衛(wèi)星，有設(shè)高分三號的向心加速度為a，則因?yàn)樗钥芍础案叻秩枴钡南蛐募铀俣却笥?.8m/s2，故B錯誤；C．“高分四號”處在地球同步軌道上，因此其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，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，速度越小，故“高分三號”的運(yùn)行速度大于“高分四號”的運(yùn)行速度，故D正確。故選D。25．B【詳解】當(dāng)物體的速度大到所需向心力恰好等于地球的引力時，物體就不會落回地面而成為人造衛(wèi)星了，這個足夠大的速度就是地球的第一宇宙速度，大小至少為7.9km/s，ACD錯誤，B正確。故選B。26．A【詳解】AB.衛(wèi)星b、c繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，有解得周期則b的運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，赤道上的物體a與同步衛(wèi)星c的周期相同，故b的運(yùn)轉(zhuǎn)周期最短，A符合題意，B不符合題意；CD.a和c屬于同軸轉(zhuǎn)動的模型，角速度相等，周期相等，則線速度∶同步衛(wèi)星的軌道半徑大，則線速度大，根據(jù)解得線速度則b的速度大于c的速度，CD不符合題意。故選A。27．C【詳解】AB．根據(jù)可得由圖像可知v0=a則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，小球從初始豎直上拋到最高點(diǎn)的平均速度為小球從O點(diǎn)上升的最大高度為選項(xiàng)AB錯誤；C．根據(jù)可得火星的質(zhì)量為選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)火星的第一宇宙速度為選項(xiàng)D錯誤。故選C。28．C【詳解】A．由題可知，核心艙進(jìn)入軌道的軌道半徑為核心艙進(jìn)入軌道后所受地球引力與它在地面時受到的引力之比為故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力解得第一宇宙速度是圓軌道最大環(huán)繞速度，r越大，v越小，核心艙在軌道上的飛行速度小于地球第一宇宙速度，故B錯誤。C．根據(jù)萬有引力提供向心力解得而核心艙比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，周期小，故C正確；D．后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，質(zhì)量變化，但只要運(yùn)動速度不變，則軌道半徑不變，與質(zhì)量無關(guān)，故D錯誤。故選C。29．D【詳解】A．兩次點(diǎn)火都讓探測器做加速運(yùn)動，因此點(diǎn)火噴氣的方向都與運(yùn)動方向相反，探測器做曲線運(yùn)動，速度方向一直在變化，兩次點(diǎn)火時運(yùn)動方向不同，所以兩次點(diǎn)火噴氣方向不同，故A錯誤；B．地球繞太陽運(yùn)行時，根據(jù)牛頓第二定律由根據(jù)開普勒第三定律可得“天問一號”探測器沿橢圓軌道運(yùn)行的周期而兩次點(diǎn)火之間的時間故B錯誤；C．繞太陽運(yùn)行時，根據(jù)解得可得軌道半徑越大，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錯誤；D．由于“天問一號”通過近日點(diǎn)后將做離心運(yùn)動，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。30．C【詳解】A．飛行器要脫離地球繞太陽系另一行星運(yùn)行，飛行器從地面發(fā)射的速度大于11.2km/s，故A錯誤；B．飛行器從軌道I上的P點(diǎn)經(jīng)減速后才能進(jìn)入軌道Ⅱ，故B錯誤；C．若測出飛行器在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期和速率，有該行星質(zhì)量故C正確；D．測出飛行器在軌道I經(jīng)過P點(diǎn)時的速率和到該行星中心的距離，無法求該行星質(zhì)量，故D錯誤。故選C。31．A【詳解】A．設(shè)組合體質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，組合體軌道處的重力大小等于萬有引力大小黃金代換式為聯(lián)立以上解得故A正確；B．組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力，則解得故B錯誤；C．根據(jù)黃金代換式和密度公式解得故C錯誤；D．組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力，則等式兩邊組合體的質(zhì)量m可以約掉，所以軌道半徑與m無關(guān)。故D錯誤。故選A。32．A【詳解】空間站的軌道半徑北斗衛(wèi)星中軌道衛(wèi)星A的軌道半徑可得根據(jù)開普勒第三定律從而得出二者的周期之比為從圖示位置開始，二者轉(zhuǎn)過的角度相差，得化簡在衛(wèi)星A運(yùn)行一周時間T2內(nèi)，n取值，所以共7次相距最近。故選A。33．D【詳解】A．根據(jù)解得由于地球的軌道半徑小于火星的軌道半徑，可知地球的公轉(zhuǎn)線速度大于火星的公轉(zhuǎn)線速度，故A錯誤；B．當(dāng)火星離地球最近時，地球上發(fā)出的指令到達(dá)火星的時間分鐘故B錯誤；C．探測器沒有擺脫太陽的引力，則發(fā)射速度小于16.7km/s，故C錯誤；D．根據(jù)題意，兩者相距最近時，恰好是一次發(fā)射機(jī)會，令