2023年高考物理总复习：《万有引力与宇宙航行》测试卷（含答案）

考点或配套习题——突击冲刺训练专用材料整理汇编

学习资料整理汇编

（考点或配套习题突击训练）

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2023年高考物理总复习：《万有引力与宇宙航行》测试卷

选择题（共16小题）

I.2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工I号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线

一号火箭在中国酒泉卫星发射中心发射，成功进入预定轨道。在发射卫星时，若首先将

该卫星发射到低空轨道1,待测试正常后通过点火加速使其进入高空轨道2,已知卫星在

上述两轨道运行时均做匀速圆周运动，假设卫星的质量不变，在两轨道上稳定运行时的

速度大小之比为vi：V2=2：1.则（）

A.卫星在两轨道的向心加速度大小之比ai：a2=4：I

B.卫星在两轨道的角速度之比。i；&=2：I

C.卫星在两轨道的周期之比Ti：T2=l：8

D.卫星在两轨道的半径之比n：r2=l：2

2.2019年1月3日，我国西昌发射的嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极，实现了人

类探测器首次在月球背面软着陆。嫦娥四号通讯中继站是“鹊桥”号中继星，它处在地

球和月球的•个编号为L2的拉格朗日点。拉格朗日点是指小物体在两个天体的引力作用

下，相对于两个天体的距离基本保持不变的点。如图为与月球•起绕地球转动的5个拉

格朗日点，贝IJ（）

A.处于地月的这5个拉格朗日点的位置是通过地球的引力作用计算出来的

B.处于地月的这5个拉格朗日点的位置绕地球转动的周期不同

C.在L2点，中继星绕地球转动的周期等于月球绕地球转动的周期

D.在L2点，中继星绕地球转动的线速度小于月球绕地球转动的线速度

23

3.关于F=m;、丫=竿\诃=k这三个等式的描述正确的是（）

A.F=m一不能在实验室验证

r

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B.丫=竿•不能在实验室验证

cr3

_=k可以在实验室验证

r2

r3_

D.r2=k是开普勒用第谷观测数据计算推理得出的

4.已知地球的半径为R,地球的自转周期为T,地表的重力加速度为g,要在地球赤道上发

射一颗近地的人造地球卫星，使其轨道在赤道的正上方，若不计空气的阻力，那么（）

A.向东发射与向西发射耗能相同，均为罚gR-2m（―^-）2

B.向东发射耗能为，比向西发射耗能多/n（师一半）2

C.向东发射与向西发射耗能相同，均为（刷-半）2

D.向西发射耗能为（师+孥）2,比向东发射耗能多

5.关于万有引力定律的建立及引力常层的测定，下列说法中正确的是（）

A.长文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平

方成反比的关系

B.“月-地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律

C.开普勒经过多年的天文观测，并对获取的数据进行处理，归纳总结出开普勒三定律

D.牛顿发现了万有引力定律，第谷经过多年的天文观测获取大届的天文数据而得出引力

常量的数值

6.请阅读下述文字，完成5〜7,遗。“北斗卫星导航系统“是中国自行研制的全球卫星导航

系统，同步卫星是其重要组成部分。发射同步北星时.，可以先将卫星发射至近地圆轨道

I,然后通过一系列的变轨过程，将卫星送入同步圆轨道山，假设卫星经过两次点火后

由近地轨道到达同步圆轨道，简化变轨过程如图所示。卫星在轨道I、轨道HI上的运动

均可视为匀速圆周运动。

卫星在轨道1、n、ni上正常运行时，下列说法正确的是（）

A.飞船在轨道I上经过P点的加速度大于它在轨道n上经过p点的加速度

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B.飞船在轨道1上经过P点的加速度小于它在轨道II上经过P点的加速度

C.飞船在轨道II上经过Q点的速度大于它在轨道III上经过Q点的速度

D.飞船在轨道II上经过Q点的速度小于它在轨道山上经过Q点的速度

7.“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球K行，某段时

间内可认为绕月球做半径为r的匀速圆周运动。己知地球的半径为R,地球的质量是月球

质量的Q倍，地球表面的重力加速度大小为g，则该段时间内“嫦娥四号”绕月球做圆

周运动的角速度大小为（）

A.展B.懈C.鼎D,幅

8.2018年4月10口，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式。卫星A、B为

北斗系统内的两颗卫星，设它们围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为口、HJ,则

它们的角速度3、线速度V、加速度a和周期T之比正确的是（）

A.幺=叵B,4

7rB3Br；

9.人造地球卫星根据不同任务特点选择不同的轨道，如北斗导航卫星采用中圆轨道兼顾信

号强度和覆盖区域大小，美国的天基红外预警卫星为了发现不同高度上的导弹和火箭发

射而采用椭圆轨道。若有1、2两颗人造卫星分别以圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针方向

运动，两轨道相切于卫星2轨道的远地点A点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下

列说法正确的是（）

A.卫星1的周期小于卫星2的周期

B.两卫星在A点时线速度大小相等

C.两卫星在A点时加速度大小相等

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D.卫星2从A点向近地点B运动过程中，做减速运动

10.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至

此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道

卫星，第49颗卫星为“倾斜地球同步”轨道卫星，它们的轨道均视为圆周，半径约为4.2

X107m,运行周期都等于地球的自转周期24h。“倾斜地球同步”轨道平面与地球赤道平

面成一定夹角，如图所示。己知引力常量G=6.67X10"N-m2/kg2,下列说法正确的是

（）

A.根据题目数据可估算出地球的密度

B.地球同步轨道卫星一天内可经过北京正上空1次

C.“倾斜地球同步”轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度

D.“倾斜地球同步”轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置

「3

11.关于开普勒第三定律中的公式芦=k，下列说法正确的是（）

A.k值对所有的天体都相同

B.该公式适用于围绕太阳运行的所有行星

C.该公式只适用于围绕地球运行的所有卫星

D.以上说法都不对

12.以下说法正确的是（）

A.牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常数G

B.开普勒行星运动定律告诉我们所有行星绕太阳在同一椭圆轨道上运行

C.由万有引力定律可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大

D.轨道半径大于地球半径的圆轨道人造地球卫星环绕速率小于第一宇宙速度

13.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）

A.太阳位于木星运行轨道的中心

B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C.它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关

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D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面枳

14.两颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，它们的质量之比是1：2,轨道半径之比是3：1,

则它们的运动周期之比是（）

A.3V3：1B.1：3V3C.1：9D.9：1

15.经典力学有一定的局限性，下列情境中经典力学不适用的是（）

A.小朋友坐滑梯下滑B.轮船在大海上航行

C.宇宙粒子接近光速运动D.子弹在空中高速飞行

16.一个半径是地球半径的/倍、质量是地球质量】0倍的行星，它表面的重力加速度是地

面重力加速度的多少倍（）

A.5倍B.50倍C.5&倍D.50&倍

二.多选题（共11小题）

17.随着卫星登月的成功，人类开发月球即将成为现实。若不断把月球上的矿藏搬运到地球

上，并经过长时间开采后，地球仍可看成是均匀的球体，不考虑地球和月球半径的变化,

月球仍沿开采前的圆周轨道运动。则与开采前相比（）

A.地球与月球之间的引力将变大

B.地球与月球之间的引力将变小

C.地球对地球表面上同•物体的引力将变大

D.月球对月球表面上同一物体的引力将变大

18.欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面

上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位。

现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r,一个

轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示。相邻卫星之间的距离相等，卫星1和卫

星3分别位于轨道上的A、B两位置，卫星均按顺时针运行。地球表面的重力加速度为g,

地球的半径为R,不计卫星间的相互作用力。则下列判断正确的是（）

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卫星1

卫星卫星2

/、

卫星9Q卫星3

6卫星4

卫|、'-。一

卫星6

D

A.这10颗卫星的加速度大小相等，大小均为均为一g

r

B.要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现

C.卫星1由位置A运动到B所需要的时间为篝/

D.卫星I由位置A运动到B的过程中万有引力做的功为零

19.2018年7月10日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射第三十

二颗北斗导航卫星。该颗北斗卫星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试

后，将接入北斗卫星导航系统，为用户提供更可靠服务。关于卫星的运动，下列说法中

正确的有（）

；A/

A.卫星在轨道II上经过M的速度小于在轨道I上经过M的速度

B.卫星在轨道H上的机械能等于在轨道I上的机械能

c.卫星在轨道n上运动的周期大于在轨道I上运动的周期

D.卫星在轨道II上经过M的加速度等于在轨道I上经过M的加速度

20.同步卫星A距地面高度为h,近地卫星B距地面高度忽略不计，地球半径为R,地面

上赤道处物体C相对于地面静止.A、B、C三者向心加速度线速度的大小关系，下面说

法正确的是（）

叫R2UAR+h

'aB（R+/I）2'acR

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B幺=强=（区+八门

acR+h'acR3

21.如图所示，A是地球的同步卫星，B是位于赤道平面内的近地卫星，C为地面赤道上的

物体，已知地球半径为R,同步卫星离地面的高度为h,则（）

A.A、C加速度的大小之比为1+号

B.A、B加速度的大小之比为（鬻/

C.A、B、C线速度的大小关系为VB>VA>VC

D.A、B、C加速度的大小关系为aA>aB>ac

22.假设宇宙中有两颗相距足够远的行星A和B,半径分别为RA和RB，两颗卫星各自环

绕行星A、B运行周期的平方与轨道半径的三次方的关系如图所示，两颗卫星环绕相应

行星表面运行的周期都为To,则（）

A.行星A的质量大于行星B的质量

B.行星A的密度小于行星B的密度

C.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度

D.当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心

加速度

23.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列

应用公式进行的推论正确的有（）

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A.由丫=，证可知，甲的速度是乙的近倍

B.由F=史袈可知，甲的向心力是乙的劣

rL4

C.由，=k可知，甲的周期是乙的2夜倍

D.由a=32r可知，甲的向心加速度是乙的2倍

24.经典力学有其局限性，相对论已经成为现代科学技术的重要理论基础之一。下列关于经

典力学的说法中，正确的是（）

A.经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场

B.经典力学适用于范围在以内的微观粒子运动

C.经典力学认为时间、空间与物质及其运动之间是相互联系的

D.按照经典力学，只要知道初始条件，就可以准确确定体系以往和未来的运动状态

25.万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一--天上物理学和地上物理学的

统一，它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。若牛顿在发现万有引力定

律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动，则牛顿使用的规律和结论是（）

A.开普勒第二定律B.牛顿第二定律

C.开普勒第三定律D.牛顿第三定律

26.如图所示，“嫦娥四号”绕月球沿椭同轨道运行，绕行方向为逆时针方向，A、B分别

为近月点和远月点，C是轨道上到A、B距离相等的点，则“嫦峨四号”（）

A.从A点到B点运行速率逐渐增大

B.从A点到B点运行速率逐渐减小

C.从A点到C点的运行时间小于四分之一周期

D.从A点到C点的运行时间大于四分之一周期

27.如图所示，a、b两颗质量不相同的地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆

周运动，则（）

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A.卫星a的周期一定大于卫星b的周期

B.卫星a的线速度一定大于卫星b的线速度

C.卫星a的向心力，*定大于卫星b的向心力

D.卫星a的加速度一定大于卫星b的加速度

三.填空题（共8小题）

28.300多年前建立的牛顿力学至今在人类的生活、生产和科学实践中依然非常有用，随着

科学的不断向前推进，人们认识到牛顿运动定律仅适用于、运动体系。

29.己知地球质量为M,半径为R,万有引力恒量为G.一颗质量为m的人造卫星，在地

面发射架上受到地球的万有引力为:当此卫星被发射至距地面5R的高处绕地球

运行，它受到地球的万有引力是在发射架上时的倍。

30.在太阳系中，有九大行星绕太阳运行，按照距太阳的距离由近及远依次排列是：水星、

金星、地球、火星、木星、土星….如果把距太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆

周运动，那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是,运行速度最大的

是.

31.某星球半径为R,一物体在该星球表面附近自由下落，若在连续两个T时间内下落的高

度依次为hi、h2，则该星球附近的第一宇宙速度为.

32.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原

来的2倍，同时，它们之间的距离减为原来的今则甲、乙两物体间的万有引力大小将变

为.

33.第一宇宙速度是发射卫星的（填最大或最小）发射速度，是卫星绕地球运行的

（填最大或最小）环绕速度.

34.地球绕太阳运行的轨道半径是1.5X10"m,周期为365天，月球绕地球运转的轨道半径

R3

长轴为3.83XI（）8m,周期为27.3天，则对于绕太阳运行的R的值为m3/s2；对于

D3

绕地球运动的卫星的R的值为m3/s2»

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狒1®洪38）顼10/13

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22

35.己知某星球的质量为gXl/kg、半径为2X103km,G=6.67X10"N*m/kg,该星球

表面的重力加速度为m/s2(保留3位有效数字)。

四.解答题(共6小题)

36.北斗卫星导航系统是中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，北斗卫星导航系统

由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨

道卫星。假设一颗非静止轨道卫星a在轨道上绕行n圈所用时间为t。如图所示。己知地

球的半径为R,地球表面处的重力加速度为g,万有引力常量为G,求：

(1)地球的质量M：

(2)地球的第一宇宙速度vi；

(3)卫星a离地面的高度h。

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37.人类制造的航天探测器已能够对一些行星进行探测，若某航天探测器进入绕土星飞行的

轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星无动力飞行，环绕n

周的飞行时间为t,已知引力常量为G,计算

(1)《行器绕土星运动的轨道半径

(2)飞行器绕土星运动的周期

(3)土星的质量

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38.2020年6月23日09时43分，在西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭腾空而起，

成功将北斗三号全球系统的“收官之星”送入预定轨道，标志着耗时26年的北斗全球卫

星导航系统圆满建成。若该卫星绕地心做匀速圆周运动，距离地面的高度为h,地球半径

为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,忽略地球自转的影响。求：

(1)地球的质量；

(2)卫星绕地心运行时的向心加速度：

(3)卫星绕地心运行时的运行速度。

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39.“神舟十号”飞船成功发射，表明了我国的航天和空间科技已经进入世界先进行列。它

的部分数据如下：飞船总质量为m,绕地球做匀速圆周运动的周期为T.若已知地球半

径R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,球体体积V=$TR3,请你根据

以上的已知量，用所学过的物理知识，求：

(1)地球的平均密度p：

(2)飞船距离地球表面的高度h。

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40.火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的9一位宇航员连同宇航服在地

球上的质量为50kg,求：

（1）在火星上宇航员所受的重力为多少？

（2）宇航员在地球上可跳1.5m高，他一相同初速度在火星上可跳多高？（取地球表面

的重力加速度g=10m/s2）

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41.为了迎接太空时代的到来，美国国会通过了一项计划，在2050年前建造太空升降机，

就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地

球上，人坐在升降机里，在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上.已知地球表面的重

力加速度g=10m/s2,地球半径R=6400km.求：

(1)某人在地球表面用弹簧测力计称得重800N,站在升降机中.当升降机以加速度a

=g(g为地球表面处的重力加速度)垂直地面上升，这时此人再一次用同一弹簧测力计

称得视重为880N,忽略地球公转的影响，求升降机此时距地面的高度；

(2)如果把绳的一端搁置在同步卫星上，绳的氏度至少为多少米？(保留两位有效数字)

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参考答案与试题解析

选择题（共16小题）

1.2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工I号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线

一号火笳在中国酒泉卫星发射中心发射，成功进入预定轨道。在发射卫星时，若首先将

该卫星发射到低空轨道1,待测试正常后通过点火加速使其进入高空轨道2,已知卫星在

上述两轨道运行时均做匀速圆周运动，假设卫星的质加不变，在两轨道上稳定运行时的

速度大小之比为VI：V2=2:1.则（）

A.卫星在两轨道的向心加速度大小之比ai：a2=4：I

B.卫星在两轨道的角速度之比Ci：&=2：1

C.卫星在两轨道的周期之比Ti：T2=l：8

D.卫星在两轨道的半径之比n：r2=l：2

GMmmv24兀2

ma

解：根据万有引力提供向心力，r2~'==n==rn.r—2

D、卫星的线速度表达式为9=坪，则卫星在两轨道的半径ri：r2=l：4,故D错误;

A、卫星的向心加速度表达式为%=缓，则卫星在两轨道的向心加速度大小之比ai：

a2=16：1,故A错误；

B、卫星的角速度表示式为3=悟,则卫星在两轨道的角速度之比31;32=8:I,故

B错误；

C、卫星的周期公式T=27T恳，则卫星在两轨道的周期之比T1：T2=l：8,故C正确。

故选：Co

2.2019年1月3日，我国西昌发射的嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极，实现了人

类探测器首次在月球背面软着陆。嫦娥四号通讯中继站是“鹊桥”号中继星，它处在地

球和月球的一个编号为L2的拉格朗日点。拉格朗日点是指小物体在两个天体的引力作用

下，相对于两个天体的距离基本保持不变的点。如图为与月球一起绕地球转动的5个拉

格朗日点，贝IJ（）

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2023年高考物理总复习：《万有引力与宇宙航行》测试卷及答案解析

A.处于地月的这5个拉格朗口点的位置是通过地球的引力作用计算出来的

B.处于地月的这5个拉格朗日点的位置绕地球转动的周期不同

C.在L2点，中继星绕地球转动的周期等「月球绕地球转动的周期

D.在L2点，中继星绕地球转动的线速度小于月球绕地球转动的线速度

解：ABC.根据拉格朗日点是指小物体在两个天体的引力作用下，相对于两个天体的距

离基本保持不变的点，可知卫星处在拉格朗口点时，向心力是由地球对卫星的万有引力

与月球对卫星的万有引力的合力提供，卫星绕地球运动与月球绕地球运动有相同的周期

与角速度，可知处于地月的这5个拉格朗日点的位置是通过地球与月球对卫卫星的引力

作用计算出来的，故C正确，AB错误：

D.由图可知，在L2点时，中继卫星的轨道半径大于月球绕地球运动的轨道半径，根据

v=3r可知中继星绕地球转动的线速度大于月球绕地球转动的线速度，故D错误。

故选：C。

23

3.关于F=m?、v=罕、叁=1＜这三个等式的描述正确的是（）

/

A.F=m一不能在实验室验证

r

竿不能在实验室验证

15.

Cv=

r3F

=k可以在实验室验证

D.

r3_

T2=k是开普勒用第谷观测数据计算推理得出的

「2

解：A、公式F=m一式中，m、F、v、r都是可以直接测量的量，所以此式可以在实验室

T

中进行验证，故A错误；

B、丫=尊式中v、r、T都可以测量，因此用可以用实验验证，故B错误；

CD、开普勒第三定律公式苒=k是开普勒研究第谷的行星观测记录研究发现的，不能在

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实验室中验证，故C错误，D正确。

故选：D。

4.已知地球的半径为R,地球的自转周期为T,地表的重力加速度为g,要在地球赤道上发

射一颗近地的人造地球卫星，使其轨道在赤道的正上方，若不计空气的阻力，那么（）

A.向东发射与向西发射耗能相同，均为IrngR-gm（-^-）2

B.向东发射耗能为，比向西发射耗能多（9一孥）2

C.向东发射与向西发射耗能相同，均为（J证-半）2

D.向西发射耗能为（/诵+攀）2,比向东发射耗能多

解：A、地球自转方向自西向东，故向东发射卫星可以充分利用地球自转的线速度而消耗

较少能量，故A错误；

B,地球自西向东自转，故向东发射卫星消耗能量较少，故B错误：

C、地球自转方向自西向东，故向东发射卫星可以充分利用地球自转的线速度而消耗较少

能量，故C错误；

D、在赤道表面地球自转的线速度为v=翠，由于地球自西向东自转，故在地球上向西

发射卫星时的发射速度为第一宇宙速度与地球自转线速度之和，故根据动能定理知其发

射耗能为5m，=-m{y[gr+）2,故D正确。

故选：D。

5.关于万有引力定律的建立及引力常量的测定，下列说法中正确的是（）

A.卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平

方成反比的关系

B.“月-地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律

C.开普勒经过多年的天文观测，并对获取的数据进行处理，归纳总结出开普勒三定律

D.牛顿发现了万有引力定律，第谷经过多年的天文观测获取大量的天文数据而得出引力

常量的数值

解：A、牛顿探究天体间的作用力，得到表明行星间引力与距离的平方成反比，并进一步

扩展为万有引力定律，并不是卡文迪许提出的，故A错误；

B、万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所

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2023年高考物理总复习：《万有引力与宇宙航行》测试卷及答案解析

受地球引力遵从同样的规律，故B正确：

C、开普勒整理第谷的观测数据，对获取的数据进行处理，归纳总结出开普勒三定律，故

C错误；

D、牛顿发现万有引力定律，但是没有测得引力常量G的大小，G大小是由卡文迪许测

得的，第谷的贡献在于观察了大量的行星运动的数据，他没有得出引力常量的数值，故

D错误。

故选：B。

6.请阅读下述文字，完成5〜7座U“北斗卫星导航系统“是中国自行研制的全球卫星导航

系统，同步卫星是其重要组成部分。发射同步卫星时，可以先将卫星发射至近地圆轨道

1,然后通过一系列的变轨过程，将卫星送入同步圆轨道川，假设卫星经过两次点火后

由近地轨道到达同步圆轨道，简化变轨过程如图所示。卫星在轨道1、轨道in上的运动

均可视为匀速圆周运动。

卫星在轨道1、II、山上正常运行时，下列说法正确的是（）

A.飞船在轨道I上经过P点的加速度大于它在轨道II上经过P点的加速度

B.飞船在轨道1上经过P点的加速度小于它在轨道11上经过P点的加速度

C.£船在轨道【I上经过Q点的速度大于它在轨道山上经过Q点的速度

D.飞船在轨道H上经过Q点的速度小于它在轨道Hl上经过Q点的速度

解：AB、由万有引力提供向心力得：G?0=ma,解得：a=皆，K船在轨道I上经过

P点的距离等于它在轨道II上经过P点的距离，故加速度大小相等，故AB错误；

CD、飞船在轨道n上的Q点经过点火加速到轨道ni上，飞船在轨道n上经过Q点的速

度小于它在轨道III上经过Q点的速度，故C错误，D正确：

故选：D。

7.“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时

间内可认为绕月球做半径为r的匀速圆周运动。已知地球的半径为R,地球的质量是月球

质量的Q倍，地球表面的重力加速度大小为g,则该段时间内“嫦娥四号”绕月球做圆

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周运动的角速度大小为（

A.隔B-隔C.D,瞬

解：设月球的质量为Mi,地球的质量为M,嫦娥四号的质量为m,

月球对嫦娥四号的万有引力提供其所需的向心力T-=mra>

对于地球表面物体所受重力等于万有引力小09=竿

联立解得：3=隔,故A正确，BCD错误。

故选：Ao

8.2018年4月10H,中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式。卫星A、B为

北斗系统内的两颗卫星，设它们围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为S、m，则

它们的角速度3、线速度V、加速度a和周期T之比正确的是（）

Mm“2

解：A、下.星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：L=n】一,

*r

解得：v两卫星的线速度之比上=

B、卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G■彳=m32r,

解得：3两卫星角速度之比上=尚，故B错误:

C、卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：罩=m（竿

解得：T=2n层,两卫星的周期之比，=三，故C正确：

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D,卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：CF=ma,解

2

得：a=怨，两卫星的加速度之比幺=刍r故D错误。

产aB吟

故选：Co

9.人造地球卫星根据不同任务特点选择不同的轨道，如北斗导航卫星采用中圆轨道兼顾信

号强度和覆盖区域大小，美国的天基红外预警卫星为了发现不同高度上的导弹和火箭发

射而采用椭圆轨道。若有1、2两颗人造卫星分别以圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针方向

运动，两轨道相切于卫星2轨道的远地点A点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下

列说法正确的是（）

A.卫星1的周期小于卫星2的周期

B.两卫星在A点时线速度大小相等

C.两卫星在A点时加速度大小相等

D.卫星2从A点向近地点B运动过程中，做减速运动

解：A、由图示情景可知，卫星1的半径大于卫星2的半长轴，由开普勒第三定律可知，

卫星1的周期大于卫星2的周期，故A错误；

B、卫星2在A点加速做离心运动变轨后可以进入卫星I的运行轨道，因此卫星2在A

点的线速度小于卫星1在A点的线速度，故B错误；

C、卫星受万有引力作用，由牛顿第二定律得：*=ma,解得：a=?¥，两卫星在A

点轨道半径r相等，则两卫星在A点时的加速度大小相等，故C正确；

D、卫星2从A点向近地点B运动过程万有引力做正功，卫星做加速运动，故D错误。

故选：Co

10.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至

此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道

卫星，第49颗卫星为“倾斜地球同步”轨道卫星，它们的轨道均视为圆周，半径约为4.2

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X107m,运行周期都等于地球的自转周期24h。“倾斜地球同步”轨道平面与地球赤道平

面成一定夹角，如图所示。己知引力常量G=6.67Xl()FN・m2/kg2,卜列说法正确的是

()

A.根据题目数据可估算出地球的密度

B.地球同步轨道卫星一天内可经过北京正上空1次

C.“倾斜地球同步”轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度

D.“倾斜地球同步”轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置

解：A、根据：-^-=m(—)2r,可得：M=%-可估算出地球的质量，但地球半径

rTG/

未知，其密度无法求得，故A错误：

B,由于地球同步卫星相对地面静止，因此一定自西向东运动，且轨道的圆心一定在地心

上，故同步卫星一定在地球赤道的正上方，不可能运动到北京的正上方，故B错误；

2

C、根据：—GMmmv,可得：v=JI竿CM，由于轨道半径越大，运动速度越小，第一字

宙速度是贴近地球表面运动的卫星的速度，同步卫星的运动速度小于第一宇宙速度，故

C错误；

D、倾斜同步卫星若某时刻经过赤道正上方某位置，经过半个周期，恰好地球也转了半个

周期，因此又会经过赤道上方的同一位置，故D正确。

故选：D。

11.关于开普勒第三定律中的公式寇=k,下列说法正确的是()

A.k值对所有的天体都相同

B.该公式适用于围绕太阳运行的所有行星

C.该公式只适用于围绕地球运行的所有卫星

D.以上说法都不对

解：A、开普勒第三定律中的k与中心天体有关，不同的中心天体k值一般不同，故A

错误；

B、开普勒三定律用于围绕太阳运行的所有行星，故B正确；

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