強(qiáng)化訓(xùn)練二各種衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與變軌問題-高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題系列（新教材人教版必修第二冊(cè)）

第七章<萬(wàn)有引力與宇宙航行>全章考點(diǎn)基礎(chǔ)鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷一、單選題1．在力學(xué)理論建立的過(guò)程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和科學(xué)史，下列說(shuō)法中正確的是（）A．月地檢驗(yàn)是為了驗(yàn)證地面上物體受到的重力與天體之間的引力是同一種性質(zhì)的力B．笛卡爾通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了萬(wàn)有引力常量C．開普勒觀測(cè)出了行星的軌道數(shù)據(jù)，并總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律D．牛頓總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量2．如圖所示，等邊三角形ABC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在三角形的三頂點(diǎn)A、B、C各固定質(zhì)量均為m的三個(gè)小球，已知萬(wàn)有引力常量為G，則C點(diǎn)小球受A、B兩點(diǎn)小球的萬(wàn)有引力的合力為（）A． B． C． D．3．下列關(guān)于三種宇宙速度的說(shuō)法正確的是（）A．第一宇宙速度v1=7.9km/s，第二宇宙速度v2=11.2km/s，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于v1，小于v2B．美國(guó)發(fā)射的“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度C．第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星的最小發(fā)射速度D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小運(yùn)行速度4．若已知月球半徑為R，探測(cè)器在距月球表面高為R的圓軌道上飛行，周期為T，引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．月球質(zhì)量為 B．月球表面的重力加速度為C．月球的密度為 D．月球表面的環(huán)繞速度為5．如圖是太陽(yáng)系的部分行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的示意圖，關(guān)于地球、土星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）

A．它們圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓軌道的中心B．它們與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積都相等C．它們軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期二次方的比值僅與太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān)D．它們軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期二次方的比值不僅與太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān)，還與它們各自的質(zhì)量有關(guān)6．宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)，設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若AO＜OB，則（）

A．星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量B．星球A的向心力一定等于B的向心力C．星球A的線速度一定大于B的線速度D．雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小7．2011年11月3日凌晨，“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器從對(duì)接機(jī)構(gòu)接觸開始，經(jīng)過(guò)捕獲、緩沖、拉近、鎖緊4個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)剛性連接，形成組合體，標(biāo)志著中國(guó)載人航天首次無(wú)人空間自動(dòng)交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)獲得成功。對(duì)接前，二者均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度B．“神舟八號(hào)”環(huán)繞周期大于“天宮一號(hào)”環(huán)繞周期C．已知“天宮一號(hào)”運(yùn)行周期T、離地高度h，地球半徑R、地球質(zhì)量M，可求“天宮一號(hào)”的質(zhì)量D．增加“神舟八號(hào)”的速度，才能實(shí)現(xiàn)與“天宮一號(hào)”對(duì)接8．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，則地球的密度為（）A．· B．· C． D．·9．某星球的半徑是地球半徑的，質(zhì)量為地球質(zhì)量的2倍，地球的第一宇宙速度為v，則該星球的“第一宇宙速度”為（）A．v B．2v C． D．10．如圖所示，a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上勻速運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星。其中a、c的軌道相交于點(diǎn)P，b、d在同一個(gè)圓軌道上。某時(shí)刻b衛(wèi)星恰好處于c衛(wèi)星的正上方。下列說(shuō)法中正確的是（）A．b、d存在相撞危險(xiǎn)B．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且小于d的加速度C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度D．a(chǎn)、c的線速度大小相等，且大于d的線速度11．2021年2月5日，我國(guó)航天局發(fā)布了由“天問一號(hào)”拍攝的首張火星圖像（圖甲），2月10日19時(shí)52分，“天問一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲，順利進(jìn)入近火點(diǎn)P。圖乙為“天問一號(hào)”探測(cè)器經(jīng)過(guò)多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ相切于P點(diǎn)，軌道Ⅲ為環(huán)繞火星的圓形軌道，P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器在P點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ需要點(diǎn)火加速B．探測(cè)器在軌道Ⅲ上Q點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上S點(diǎn)的速度C．探測(cè)器在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)與火星連線掃過(guò)的面積與在軌道Ⅲ上相等D．探測(cè)器在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間小于探測(cè)器在軌道Ⅲ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間二、多選題12．物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法的自然科學(xué)，它的發(fā)展促進(jìn)了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)、人類文明的進(jìn)步。下列說(shuō)法正確的是（）A．卡文迪許把他自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球的重量”B．開普勒花20年的時(shí)間研究了哥白尼的行星記錄提出了“開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律”C．天王星是通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)出軌道后才發(fā)現(xiàn)的，故有人稱天王星為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”D．萬(wàn)有引力定律為人類研究宇宙奧秘提供了可能，我國(guó)的“天問一號(hào)”以大于第三宇宙速度發(fā)射，奔向火星，開始了對(duì)火星的征程13．銀河系的恒星大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T，S1到O點(diǎn)的距離為r1，S2到O點(diǎn)的距離為r2，S1和S2間的距離為r，且r1>r2，已知引力常數(shù)為G，那么以下說(shuō)法正確的是：（）A．S1的質(zhì)量為B．的質(zhì)量為C．S1的質(zhì)量小于S2的質(zhì)量D．雙星的總質(zhì)量一定，若雙星之間的距離增大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期變小14．2013年5月2日凌晨0時(shí)06分，我國(guó)“中星11號(hào)”通信衛(wèi)星發(fā)射成功?！爸行?1號(hào)”是一顆地球同步衛(wèi)星，它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務(wù)。圖為發(fā)射過(guò)程的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再一次點(diǎn)火，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)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)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上的角速度小于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度15．我國(guó)于1984年4月8日成功地發(fā)射了第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星，這種衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，猶如靜止在空中一樣，所以又叫同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的有（）A．同步衛(wèi)星的角速度和地球的角速度相同，高度和速率可根據(jù)需要調(diào)整。B．同步衛(wèi)星和地球同步，其高度和運(yùn)行速率必須是特定的。C．同步衛(wèi)星可處于地球不同緯度上空。D．同步衛(wèi)星只可處地球赤道上空。16．地球同步軌道衛(wèi)星是指衛(wèi)星繞地球運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，地面觀察者看到衛(wèi)星始終位于某一位置上方靜止不動(dòng)。如圖所示，某次發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道Ⅲ，在B點(diǎn)變軌到橢圓軌道Ⅱ，再在A點(diǎn)變軌到同步軌道Ⅰ，完成衛(wèi)星發(fā)射。下列說(shuō)法正確的是（）

A．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的速度大小大于第一宇宙速度B．地球同步軌道衛(wèi)星必須在地球赤道正上空且自西向東運(yùn)轉(zhuǎn)C．衛(wèi)星兩次變軌時(shí)，需要在B點(diǎn)加速，在A點(diǎn)減速D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速率大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速率17．若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng)。已知月球半徑為R萬(wàn)有引力常量為G。則下列說(shuō)法正確的是（）A．月球表面的重力加速度 B．月球的平均密度C．月球的第一宇宙速度 D．月球的質(zhì)量18．如圖所示，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，海王星運(yùn)行的周期為T0。若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星從P經(jīng)過(guò)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．海王星從P到M所用的時(shí)間等于B．從P到M階段，海王星對(duì)太陽(yáng)的萬(wàn)有引力變大C．從P到Q階段，海王星的速率逐漸變小D．從M經(jīng)Q到N的過(guò)程中，海王星的加速度先減小后增大19．經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，m1的公轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，各自做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為r1∶r2=3∶2。則可知（）

A．兩天體的質(zhì)量之比為m1∶m2=3∶2 B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為2∶3C．兩天體的總質(zhì)量一定等于 D．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等三、解答題20．近年來(lái)我國(guó)探月工程取得重大進(jìn)展，設(shè)想幾年后我國(guó)宇航員登上月球，在月球表面h高處?kù)o止釋放小球，經(jīng)時(shí)間t落地，已知月球的半徑為R，引力常量為G。忽略月球自轉(zhuǎn)，求∶（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的密度；（3）月球的第一宇宙速度。21．宇航員在地球表面以一定初速度豎直向上拋出一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過(guò)時(shí)間5t小球落回原處．（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)）（1）求該星球表面附近的重力加速度g＇；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地＝1∶4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星∶M地．22．雙星由兩顆繞著共同的重心旋轉(zhuǎn)的恒星組成．對(duì)于其中一顆來(lái)說(shuō)，另一顆就是其“伴星”．相對(duì)于其他恒星來(lái)說(shuō)，位置看起來(lái)非?？拷?lián)星一詞是由弗里德里希·赫歇爾在1802年所創(chuàng)．根據(jù)他的定義，聯(lián)星系統(tǒng)是由兩個(gè)星體根據(jù)吸引力定律組成的一個(gè)系統(tǒng)．故宇宙中的兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不至于因萬(wàn)有引力的作用吸引在一起，設(shè)二者的質(zhì)量分別為m1和m2二者相距為L(zhǎng)，求：（1）雙星的軌道半徑的之比.（2）雙星的線速度之比.（3）雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．23．我國(guó)預(yù)計(jì)在2020年左右發(fā)射“嫦娥六號(hào)”衛(wèi)星．以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題，請(qǐng)你解答：（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球中心與地球中心間距離r，且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T；（2）若宇航員隨“嫦娥六號(hào)”登陸月球后，站在月球表面以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球飛行一段時(shí)間t后恰好垂直地撞在傾角為θ=37°的的斜坡上，已知月球半徑為R0，月球質(zhì)量分布均勻，引力常量為G，試求月球的密度？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）24．嫦娥一號(hào)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道．隨后，嫦娥一號(hào)經(jīng)過(guò)變軌和制動(dòng)成功進(jìn)入環(huán)月軌道．如圖所示，陰影部分表示月球，設(shè)想飛船在圓形軌道Ⅰ上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在圓軌道Ⅰ上飛行n圈所用時(shí)間為t到達(dá)A點(diǎn)時(shí)經(jīng)過(guò)暫短的點(diǎn)火變速，進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，在到達(dá)軌道Ⅱ近月點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)再次點(diǎn)火變速，進(jìn)入近月圓形軌道Ⅲ，而后飛船在軌道Ⅲ上繞月球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在圓軌道Ⅲ上飛行n圈所用時(shí)間為．不考慮其它星體對(duì)飛船的影響，求：（1）月球的平均密度是多少？（2）飛船從軌道Ⅱ上遠(yuǎn)月點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至近月點(diǎn)B所用的時(shí)間．（3）如果在Ⅰ、Ⅲ軌道上有兩只飛船，它們繞月球飛行方向相同，某時(shí)刻兩飛船相距最近（兩飛船在月球球心的同側(cè)，且兩飛船與月球球心在同一直線上），則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，他們又會(huì)相距最近？參考答案1．A【詳解】AC．開普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，潛心研究第谷的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)，提出行星運(yùn)動(dòng)的開普勒三定律；牛頓在開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上，利用行星運(yùn)行的規(guī)律，并通過(guò)月地檢驗(yàn)，得出了萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律，月地檢驗(yàn)本質(zhì)上就是探究天上的力和地上的力是否屬于同一種力，遵循相同的規(guī)律。月地檢驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力是同一種性質(zhì)的力，C錯(cuò)誤，A正確；BD．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)量出引力常量，BD錯(cuò)誤。故選A。2．D【詳解】由萬(wàn)有引力公式可得，A、B兩點(diǎn)小球?qū)點(diǎn)小球的萬(wàn)有引力為A、B兩點(diǎn)小球?qū)點(diǎn)小球的萬(wàn)有引力的夾角為，則兩力的合力為所以D正確；ABC錯(cuò)誤；故選D。3．C【詳解】A．第一宇宙速度，這是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度7.9km/s，也是物體繞地球運(yùn)行最大環(huán)繞速度；則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度小于或等于v1，故A錯(cuò)誤；B．美國(guó)發(fā)射的“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星的最小發(fā)射速度，故C正確；D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度，也是最小發(fā)射速度，故D錯(cuò)誤；故選C。4．A【詳解】飛船在距月球表面高度為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故在月球表面，重力等于萬(wàn)有引力，故聯(lián)立解得月球的密度月球月球表面的環(huán)繞速度為故選A。5．C【詳解】A．根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，所以A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第二定律可知，對(duì)于同一顆行星，它們與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。對(duì)于不同的行星，掃過(guò)的面積不相等，所以B錯(cuò)誤；CD．對(duì)于繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星來(lái)說(shuō)，由牛頓第二定律可知?jiǎng)t行星運(yùn)動(dòng)的周期為所以可知，所有行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期二次方的比值僅與太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān)，所以C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6．B【詳解】A．設(shè)A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，雙星的距離為L(zhǎng)，角速度相同，滿足整理得星球A的軌道半徑較小，故質(zhì)量較大，A錯(cuò)誤；B．向心力為兩星球間的萬(wàn)有引力，故A的向心力一定等于B的向心力，B正確；C．由可知，A的線速度一定小于B的線速度，C錯(cuò)誤；D．由結(jié)合A的分析可得又進(jìn)一步可求得由此可判斷，雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離L越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期T越大，D錯(cuò)誤。故選B。7．D【詳解】A．第一宇宙速度對(duì)應(yīng)的軌道半徑等于地球半徑，根據(jù)公式解得所以軌道半徑小的速度大，故“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)公式解得所以軌道半徑大的，周期長(zhǎng)?！吧裰郯颂?hào)”環(huán)繞周期小于“天宮一號(hào)”環(huán)繞周期，B錯(cuò)誤；C．已知“天宮一號(hào)”運(yùn)行周期T、離地高度h，地球半徑R、地球質(zhì)量M，無(wú)法求“天宮一號(hào)”的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；D．想要從較低軌道到較高軌道，需要點(diǎn)火加速。故增加“神舟八號(hào)”的速度，才能實(shí)現(xiàn)與“天宮一號(hào)”對(duì)接，D正確。故選D。8．B【詳解】由萬(wàn)有引力定律可知在地球的赤道上地球的質(zhì)量聯(lián)立三式可得故選B。9．B【詳解】設(shè)該星球的第一宇宙速度為v′，由題意并根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立兩式可得故選B。10．D【詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，由分析即可。A．b、d在同一圓軌道上，線速度大小，角速度均相等，不可能相撞，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、c的軌道相交于P，故a、c的軌道半徑相同，則加速度大小相等；某時(shí)刻b衛(wèi)星恰好處于c衛(wèi)星的正上方，說(shuō)明b、d的軌道半徑大于c的軌道半徑，故a、c的加速度大于b、d的加速度；故B錯(cuò)誤；C．b、c的軌道半徑不同，軌道半徑越大，角速度越小，故b的角速度小于c的角速度，a、c的軌道半徑相同，a的角速度等于c的角速度，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、c的軌道半徑相同，故a、c的線速度大小相等，a的軌道半徑小于d的軌道半徑，故a的線速度大于d的線速度，故D正確。故選D。故選B。11．B【詳解】A．探測(cè)器由軌道I進(jìn)入軌道II做的是近心運(yùn)動(dòng)，需點(diǎn)火減速，使萬(wàn)有引力大于所需的向心力，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有解得可知軌道II上S點(diǎn)對(duì)應(yīng)圓軌道的速度小于近火點(diǎn)P處圓軌道上的速度，而軌道Ⅱ上S點(diǎn)速度小于對(duì)應(yīng)圓軌道的速度，軌道Ⅲ為環(huán)繞火星的圓形軌道，P、Q兩點(diǎn)在探測(cè)器在軌道III上，速度相等，Q點(diǎn)速度大于在軌道II上S點(diǎn)的速度，B正確；C．開普勒第二定律描述的是衛(wèi)星在一個(gè)軌道上相等時(shí)間連線掃過(guò)的面積相等，探測(cè)器在軌道II和軌道III屬于不同的軌道，掃過(guò)的面積不等，C錯(cuò)誤；D．軌道II的半長(zhǎng)軸大于軌道III的半徑，由開普勒第三定律知，軌道II的周期大于軌道III的周期，而探測(cè)器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間和探測(cè)器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間都是各自周期的一半，故探測(cè)器在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間大于探測(cè)器在軌道Ⅲ上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間，D錯(cuò)誤。故選B。12．AC【詳解】A．卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，真正做到了，計(jì)算出地球質(zhì)量。所以把他自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球的重量”。故A正確；B．開普勒花20年的時(shí)間研究了第谷的行星記錄提出了“開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律”。故B錯(cuò)誤；C．天王星是通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)出軌道后才發(fā)現(xiàn)的，故有人稱天王星為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。故C正確；D．我國(guó)的“天問一號(hào)”以大于第二宇宙速度發(fā)射，奔向火星，開始了對(duì)火星的征程。故D錯(cuò)誤。故選AC。13．BC【詳解】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有得故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有有即半徑與其質(zhì)量成反比，因?yàn)椋?，即S1質(zhì)量小于S2質(zhì)量，故C正確；D．雙星總質(zhì)量則雙星的總質(zhì)量一定，若雙星之間的距離增大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。14．BD【詳解】A．衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，得則得軌道3的半徑大于軌道1的半徑，則衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，故A錯(cuò)誤。B．根據(jù)，軌道3的半徑大于軌道1的半徑，則衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于軌道1上的角速度，故B正確。C．衛(wèi)星從軌道1上的Q點(diǎn)進(jìn)入軌道2，需要點(diǎn)火加速，可知衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤。D．衛(wèi)星從軌道2上的P點(diǎn)進(jìn)入軌道3，需要點(diǎn)火加速，可知衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度小于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度，故D正確。

故選BD。15．BD【詳解】AB．由地球的吸引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度，由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，所以周期T為一定值，同步衛(wèi)星離地面高度h也為一定值，由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定，因此A錯(cuò)誤，B正確；CD．同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，只有衛(wèi)星的軌道平面與地球?qū)πl(wèi)星的吸引力所在平面必須都在同一個(gè)赤道平面內(nèi)，衛(wèi)星就會(huì)穩(wěn)定的相對(duì)地面靜止的做圓周運(yùn)動(dòng)，因此同步衛(wèi)星只可處于地球赤道上空的固定軌道上，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。16．BD【詳解】A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的速度大小等于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B.地球同步軌道衛(wèi)星必須在地球赤道正上空且自西向東運(yùn)轉(zhuǎn)，故B正確；C.衛(wèi)星兩次變軌時(shí)，在A、B兩點(diǎn)都需要加速，故C錯(cuò)誤；D.設(shè)衛(wèi)星在軌道軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速率為vⅠA，在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速率為vⅡB，在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速率為vⅢB。當(dāng)衛(wèi)星在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得衛(wèi)星的速率v與軌道半徑r的關(guān)系為由此可知vⅢB＞vⅠA又因?yàn)樾l(wèi)星在B點(diǎn)變軌時(shí)需要加速，所以vⅡB＞vⅢB所以vⅡB＞vⅠA故D正確。故選BD。17．BC【詳解】A．根據(jù)題意可知，如圖所示根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得月球表面的重力加速度為A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力定律得根據(jù)球的體積公式得月球的體積根據(jù)密度公式得B正確；C．根據(jù)萬(wàn)有引力公式得由于所以C正確；D．由B選項(xiàng)可知，月球質(zhì)量為D錯(cuò)誤；故選BC。18．CD【詳解】A．從P到Q的時(shí)間為，根據(jù)開普勒第二定律可知，從P到M的速度大于從M到Q的速度，可知從P到M所用的時(shí)間小于，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從P到M階段，距離太陽(yáng)的距離逐漸增加，可知受太陽(yáng)的引力逐漸變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第二定律可知，從P到Q階段速率逐漸變小,選項(xiàng)C正確；D．從M經(jīng)Q到N的過(guò)程中，海王星受太陽(yáng)的引力先減小后變大，則加速度先減小后增大選項(xiàng)D正確。故選CD。19．CD【詳解】ABD．對(duì)雙星系統(tǒng)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，則兩天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由兩天體間的萬(wàn)有引力提供，即可得選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)可得，則選項(xiàng)C正確；故選CD。20．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）小球在月球表面的自由落體運(yùn)動(dòng)，則有解得（2）由于不計(jì)月球的自轉(zhuǎn)，月球表面上質(zhì)量為m的物體所受萬(wàn)有引的與重力相等，則有聯(lián)立解得聯(lián)立解得（3）設(shè)近月衛(wèi)星的質(zhì)量為m，萬(wàn)有引力提供向心力，則有聯(lián)立解得21