航天-2025年高考物理复习专练（陕西、山西、宁夏、青海）含答案

热点05航天—2025年高考物理【热点重点难点】专练（西北四

省专用）（陕西、山西、宁夏、青海）热点05航天

三瀛点解读

航天常与万有引力、圆周运动规律综合

也可以与功能关系、能量守恒定律综合

与电路、电磁感应综合的机会很少

限时提升练（建议用时：40分钟）

考点01

力与运动

1.（2024•宁夏吴忠市•一模）（多选）2023年3月30日，我国在太原卫星发射中心使用“长征二号”丁

运载火箭，成功将“宏图一号”01组卫星发射升空，卫星进入预定的极地轨道做匀速圆周运动。它是由“一

颗主星十三颗辅星”构成的卫星组，犹如在太空中飞行的车轮。已知“宏图一号”卫星组的运行轨道距离地

面的高度为〃，环绕周期为T，地球可看作半径为R的均质球体，下列说法正确的是（）

A.“宏图一号”卫星组的环绕速度为出

T

B.“宏图一号”卫星组的环绕速度小于第一宇宙速度

C.“宏图一号”卫星组的向心加速度大小为2万（我+”）

T2

D.地球的第一宇宙速度为主

TVR

2.（2024•青海省海东市•二模）（多选）目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，

正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫

星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B,下列说法正确的是

A.卫星A一定位于赤道正上方B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上

C.两卫星的速度大小可能相等D.两卫星的向心加速度大小可能相等

3.（2024•青海省海南藏族自治州•二模）（多选）卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案,

对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大

气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的

“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（）

A.“死亡”卫星进入“坟墓轨道”后速度变小

B.实施低轨道“火葬”时，备用发动机对卫星做正功

C.实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功

D.卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度小于在地球静止轨道上运行的加速度

4.（2024•陕西省汉中市•二模）2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站（离

地面高度约为400km）天和核心舱后向端口。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、

应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的“年货”。下列说法正确的是

（）

A.为实现成功对接，天舟七号在与空间站同一轨道上需要加速靠近天和核心舱

B.天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度大于7.9km/s

C.天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行周期比同步卫星的周期大

D.天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，“年货”处于完全失重

5.（2024•陕西省榆林市•二模）（多选）目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，

正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫

星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B,下列说法正确的是

A.卫星A一定位于赤道正上方B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上

C.两卫星的速度大小可能相等D.两卫星的向心加速度大小可能相等

6.（2024•陕西省西安市第八十五中•一模）2024年5月3日，嫦娥六号探测成功发射，开启月球背面采

样之旅，探测器着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球

的过程中（）

A.减速阶段所受合外力为0B,悬停阶段不受力

C.自由下落阶段机械能守恒D.自由下落阶段加速度大小g=9.8m/s2

7.（2024•北京首都师大附中•三模）2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”

火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国

家。己知火星的直径约为地球的50%,质量约为地球的10%,请通过估算判断以下说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2

B.“祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度大于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度

考点02

能量与动量

1.（2024•山东潍坊市•三模）2022年4月16日，如图所示，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场

预定区域成功着陆。三名航天员结束为期6个月的太空“出差”，回到地球的怀抱。返回舱在距地面高

1m左右时，相对地面竖直向下的速度为V,此时反推发动机点火，在极短时间At内喷出体积为K的气

体、其速度相对地面竖直向下为必，能使返回舱平稳落地。已知喷出气体的密度为夕，估算返回舱受到的

平均反冲力大小为（）

pV（M-V）B•等

A.

Az

pVv

c.D+

ArA?

2.（2024•新疆乌鲁木齐市•一模）如图所示为中国航天员的一种环形训练器材，环面与水平面间的夹角

为60°,A、B为航天员的座舱。某次训练中，座舱内质量为机的某航天员绕轴线做半径为R的匀速

圆周运动，当航天员运动到最高点时，座舱对航天员的作用力的大小等于航天员的重力大小。已知重力加

速度的大小为g,取航天员做圆周运动的最低点为零势能点。求

（1）航天员做圆周运动时的向心加速度。的大小;

(2)航天员做圆周运动时机械能的最大值

考点03

电场与磁场

1.(2024•浙江省台州市•二模)中国航天科技集团自主研制的300瓦霍尔电推进系统己经顺利完成地轨

卫星的机动变轨任务，整个卫星的运行轨道被抬升了300公里。我国现阶段霍尔推进器，在地面实验中，

其推力达到了牛级，处于国际领先水平。小明同学受到启发设计了如图所示装置研究电荷运动及作用力,

三束比荷为"=l()6c/kg、速度为v=2x10,m/s、相邻间距4=且111的平行带正电粒子。、b、c持续

m10

均匀射入一半径7?=0.2m的圆形匀强磁场区域后汇聚于点，随后进入右侧间距L=0.3m、边界为M、

N的区域中。在边界N处放置一个足够大荧光屏，圆形磁场圆心与。।点及荧光屏上坐标原点2连线共轴

且垂直荧光屏。

(1)求圆形磁场区域的磁感应强度稣的大小及方向；

jr

(2)若在MN的区域中加上水平向右、磁感应强度3=——T的匀强磁场，求a束粒子打在屏上的位置

200

坐标；

(3)若在跖V的区域中加上(2)中磁场的同时再加上水平向右、电场强度石=40N/C的匀强电场。

①求a束粒子打在屏上的位置坐标；

②某次实验中，整个装置安装在一个飞船模型上，把荧光屏变为粒子喷射出口。已知粒子质量

根=1x1(T22kg单位时间内每束粒子有n=1018个喷出，求粒子持续从射入磁场到喷出过程对飞船模型的

冲力大小。(冲力计算结果保留两位有效数字，可能用到的数据：百=2.2,6=24,、斤=2.6)

MA

考点04

电路与电磁感应

1.（2024•天津和平区•二模）航天回收舱实现软着陆时，回收舱接触地面前经过喷火反冲减速后的速度

为%，此速度仍大于要求的软着陆设计速度，，为此科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图

所示。主要部件为缓冲滑块K及固定在绝缘光滑缓冲轨道和上的回收舱主体，回收舱主体中还有

超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场2,导轨内的缓冲滑块由高强度绝

缘材料制成，滑块K上绕有〃匝矩形线圈"4,线圈的总电阻为R,就边长为L当回收舱接触地面时，

滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使回收舱主体持续做减速运动，从而实现缓

冲。已知回收舱主体及轨道的质量为缓冲滑块（含线圈）K的质量为重力加速度为g,不考虑运

动磁场产生的电场，求：

（1）缓冲滑块刚落地时回收舱主体的加速度大小；

（2）达到回收舱软着陆要求的设计速度时，缓冲滑块K对地面的压力大小；

（3）回收舱主体可以实现软着陆，若从心减速到T的过缓冲程中，通过线圈的电荷量为4,求该过程中

线圈中产生的焦耳热。。

考点05

热学近代物理

1.（2025•宁夏8月调研•一模）2022年9月1日航天员陈冬、刘洋首次在太空站执行出舱活动任务。当

航天员执行出舱任务前，需先进行泄压，即将乘员气闸舱内的大部分气体抽到密封舱内后，才能打开出舱舱

门。若泄压前，乘员气闸舱内的气体压强为po,体积为Vo；密封舱内气体的压强为po,体积为0.5%,承

压后的压强为2.4p。。泄压过程中，两舱内温度保持291K不变，舱内气体可视为理想气体，求

（1）泄压后打开舱门前，乘员气闸舱内的压强为多少；

（2）若太空中稀薄气体压强近似为O.OOlpo,温度为97K,打开舱门一段时间后，乘员气闸舱内的温度和压

强都与太空的相同，则舱内的气体有百分之几释放到了太空中？

设

密

备

封

气

舱

闸

2.（2024•河南省九师联盟•三模）如图所示为我国航天员王亚平在空间站中演示“水球气泡实验”时的

情景,她往水球中注入一个气泡,气泡静止在水球中，水球悬在空中，关于该实验，下列说法正确的是（）

A.由于完全失重，气泡中气体压强为零

B.水与气泡界面处，水分子作用力表现为斥力

C.水与气泡界面处，气体分子会进入水中，水分子会进入气泡中

D.若空间站中的温度升高，则气泡会在水球中上升

3.（2024•江西省九江市•二模）（多选）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射

升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原

子吸收波长为4）的光子从基态能级I跃迁至激发态能级n,然后自发辐射出波长为4的光子，跃迁到

“钟跃迁”的上能级2,并在一定条件下跃迁到“钟跃迁”的下能级1,并辐射出波长为4的光子，实现

受激辐射，发出钟激光，最后辐射出波长为4的光子回到基态。则（）

h

B.该钟激光的光子的动量。=丁

42

C.该原子钟产生的钟激光的波长4=4-4

D.该钟激光可以让极限波长为4的金属材料发生光电效应

热点题型01

神舟号

1.（2024•陕西省•二模）（多选）神舟十六号载人飞船返回过程，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道

II,8为轨道II上的一点，如图所示。关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的是（）

A,在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过A的速度

B.在轨道II上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度

C.在轨道II上经过A的速度大于经过B的速度

D,在轨道H上8点的机械能小于在轨道I上A点的机械能

2.（2024•山西省太原市•一模）神舟17号返回舱开企后，返回舱与降落伞中心连接的中轴线始终保持

竖直。整体受到竖直向上的空气阻力，同时在水平风力的作用下，整体以0.5m/s2的加速度沿虚直线斜向

下减速运动。下列说法正确的是（）

A.返回舱中的航天员处于失重状态

B.竖直向上的空气阻力大于水平风力

C若水平风力突然消失，返回舱将做平抛运动

D.整体克服竖直向上空气阻力做的功等于其机械能的减少量

热点题型02

空间站

1.（2024•陕西省渭南市•一模）中国空间站在距离地面约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动。在

空间站中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于。点，另一端系一

待测小球，使其绕。做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为尸，用停表测得小球转过〃圈所用的

时间为3用刻度尺测得。点到球心的距离为圆周运动的半径凡下列说法正确的是（）

A.圆周运动轨道一定要保持水平

Ft2

B.小球的质量为二，

C.因空间站在距地面400km轨道上运动，所以测得小球的质量比地球上小

D.小球在空间站中做匀速圆周运动，只受绳子拉力，地球对小球的万有引力几乎为零

2.（2024•北京市海淀区•一模）在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适,

科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁

上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，宇航员可视为质点。下列说法正确的是（）

旋转方向

A.宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的侧壁上

B.以地心为参考系，宇航员处于平衡状态

C.旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小

D.宇航员的质量越大，转动的角速度应越小

热点题型03

探月

1.（2024•青海省西宁市•二模）2023年我国将全面推进探月工程四期，其中嫦娥六号的任务之一是从月

球背面采集更多样品，争取实现两千克的目标。从月球表面运送物体返回地球时，物体的发射速度至少为

月球第一宇宙速度的左倍，己知月球质量为月球半径为R,万有引力常量为G,则运送质量为，”的样

品从月球返回地球，飞船对样品做的功至少为（）

GMmGMmk2GMmk~GMm

2k°R2k2N2R

2.（2024•青海省部分学校•一模）中国计划在2030年前登上月球，假设宇宙飞船落到月面前绕月球表

面附近做角速度为。匀速圆周运动。宇航员登上月球后，做了一次斜上抛运动的实验，如图所示，在月

面上，小球从A点斜向上抛出，经过最高点2运动到C点，已知小球在A、C两点的速度与水平方向的夹

角分别为37。、53。，小球在8点的速度大小为％小球从A点到C点的运动时间为引力常量为G,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,月球可视为均匀球体，忽略月球的自转，下列说法正确的是（）

////////////////////

A.月球的密度为"-B.月球表面的重力加速度大小为——

371G

C.月球的第一宇宙速度大小为』D.月球的半径为与

12U5a）t

拓展培优练

1.（2024•北京市海淀区•二模）热气球的飞行原理是通过改变热气球内气体的温度以改变热气球内气体的

质量，从而控制热气球的升降，可认为热气球在空中运动过程中体积及形状保持不变。设热气球在体积、

形状不变的条件下受到的空气阻力户h2,其方向与热气球相对空气的速度y相反，左为已知常量。已知热

气球的质量（含载重及热气球内的热空气）为根时，可悬浮在无风的空中，重力加速度为g。不考虑热气

球所处环境中空气密度的变化。

（1）若热气球初始时悬浮在无风的空中，现将热气球的质量调整为09〃（忽略调整时间），设向上为正，

请在图中定性画出此后热气球的速度v随时间/变化的图像。

（2）若热气球初始时处在速度为坏水平气流中，且相对气流静止。将热气球质量调整为（忽略调

整时间），热气球下降距离场时趋近平衡（可视为达到平衡状态）。

①求热气球平衡时的速率也及下降距离〃过程中空气对热气球做的功卬。

②热气球达到平衡速率也后，若水平气流速度突然变为0,经过时间，热气球再次达到平衡状态，求该过

程中空气对热气球的冲量大小/。

2.（2024•安徽池州•二模）2023年5月17日，首枚池州造“智神星一号”液体运载火箭在安徽星河动力装

备科技有限公司顺利总装下线，至此，成功实现中国火箭池州造。为了研究火箭可回收技术，某次从地面

发射质量为1000kg小型实验火箭，火箭上的喷气发动机可产生恒定的推力，且可通过改变喷气发动机尾

喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向。火箭起飞时发动机推力大小为耳，与水平方向成4

=60°,火箭沿斜向右上方与水平方向成％=30。做匀加速直线运动。经过f=30s,立即遥控火箭上的发动

机，使推力的方向逆时针旋转60。，大小变为工，火箭依然可以沿原方向做匀减速直线运动。（不计遥控

器通信时间、空气阻力和喷气过程中火箭质量的变化，gIR10m/s2）求：

（1）推力尸1的大小；

（2）火箭上升的最大位移大小：

（3）火箭在上升的过程中推力最大功率。

工执点解读

航天常与万有引力、圆周运动规律综合

也可以与功能关系、能量守恒定律综合

与电路、电磁感应综合的机会很少

限时提升练（建议用时:40分钟）

考点01

力与运动

1.（2024•宁夏吴忠市•一模）（多选）2023年3月30日，我国在太原卫星发射中心使用“长征二号”丁

运载火箭，成功将“宏图一号”01组卫星发射升空，卫星进入预定的极地轨道做匀速圆周运动。它是由“一

颗主星十三颗辅星”构成的卫星组，犹如在太空中飞行的车轮。已知“宏图一号”卫星组的运行轨道距离地

面的高度为〃，环绕周期为T，地球可看作半径为R的均质球体，下列说法正确的是（）

A.“宏图一号”卫星组的环绕速度为理

T

B.“宏图一号”卫星组的环绕速度小于第一宇宙速度

c.“宏图一号”卫星组的向心加速度大小为也竺Q

D.地球的第一宇宙速度为也

TVR

【答案】BD

【解析】A.由题可知“宏图一号”卫星组的环绕速度为

2兀(R+h)

故A错误；

B.第一宇宙速度是最大的环绕速度，故“宏图一号”卫星组的环绕速度小于第一宇宙速度，故B正确;

C.“宏图一号”卫星组的向心加速度大小为

4万2（氏+丸）

故C错误;

D.由题可知，“宏图一号”的万有引力提供向心力

GM=F(R+丸)

地球的第一宇宙速度为

GM_2兀(R+h)

故D正确。

故选BD。

2.（2024•青海省海东市•二模）（多选）目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，

正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫

星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B,下列说法正确的是

A.卫星A一定位于赤道正上方B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上

C.两卫星的速度大小可能相等D.两卫星的向心加速度大小可能相等

【答案】ACD

【解析】A.卫星A处于地球静止轨道，一定位于赤道正上方，A正确；

B.若倾斜地球同步轨道卫星周期仍然是24小时，但轨道与赤道平面有夹角，如果某时刻在新乡正上方，

则24小时后就又在新乡正上方，若卫星B的周期为地球自转周期的约数，则卫星8也会每天经过新乡市正

上方，B错误；

CD.若卫星2为地球倾斜同步卫星，则卫星4、8的速度大小相等，向心加速度大小也相等，C、D均正确。

故选ACDo

3.（2024•青海省海南藏族自治州•二模）（多选）卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案,

对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大

气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的

“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（）

A.“死亡”卫星进入“坟墓轨道”后速度变小

B.实施低轨道“火葬”时，备用发动机对卫星做正功

C.实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功

D.卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度小于在地球静止轨道上运行的加速度

【答案】AD

【解析】A.对于卫星有

厂Mmv-

G-z-=m——

rr

整理有

由于进入''坟墓轨道”其轨道半径变大，所以卫星的速度变小，故A项正确；

B.实施低轨道“火葬”时，卫星需要减速进入低轨道，即备用发电机对卫星做负功，故B项错误;

C.实施高轨道“冰冻”时，卫星需要加速进入高轨道，即备用发电机对卫星做正功，故C项错误;

D.对卫星有

_Mm

G——=ma

整理有

GM

由于卫星在“坟墓轨道”的轨道半径大于地球静止轨道的轨道半径，所以卫星在“坟墓轨道”上运行的加

速度小于在地球静止轨道上运行的加速度，故D项正确。

故选AD。

4.（2024•陕西省汉中市•二模）2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站（离

地面高度约为400km）天和核心舱后向端口。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、

应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的“年货”。下列说法正确的是

（）

A.为实现成功对接，天舟七号在与空间站同一轨道上需要加速靠近天和核心舱

B.天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度大于7.9km/s

C.天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行周期比同步卫星的周期大

D.天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，“年货”处于完全失重

【答案】D

【解析】A.为实现成功对接，需点火加速做离心运动从较低轨道进入较高的轨道，故A错误；

B.由万有引力提供向心力

_Mmv2

Cr~—=m--

rr

得

可知空间站的轨道半径大于地球的半径，所以天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度小于

7.9km/s,故B错误；

C.由万有引力提供向心力

Mm4/

下=mr-——

GT2

得

r3

T=2加

GM

可知空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，得空间站的周期小于地球同步卫星的周期，故C错

误；

D.天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，因为万有引力充当做圆周运动的向心力，可知空间

站内物体处于完全失重状态，故D正确。

故选D。

5.（2024•陕西省榆林市•二模）（多选）目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，

正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫

星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B,下列说法正确的是

A.卫星A一定位于赤道正上方B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上

C.两卫星的速度大小可能相等D.两卫星的向心加速度大小可能相等

【答案】ACD

【解析】A.卫星A处于地球静止轨道，一定位于赤道正上方，A正确；

B.若倾斜地球同步轨道卫星周期仍然是24小时，但轨道与赤道平面有夹角，如果某时刻在新乡正上方，

则24小时后就又在新乡正上方，若卫星B的周期为地球自转周期的约数，则卫星8也会每天经过新乡市正

上方，B错误；

CD.若卫星8为地球倾斜同步卫星，则卫星A、8的速度大小相等，向心加速度大小也相等，C、D均正确。

故选ACDo

6.（2024•陕西省西安市第八十五中•一模）2024年5月3日，嫦娥六号探测成功发射，开启月球背面采

样之旅，探测器着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球

的过程中（）

A.减速阶段所受合外力为。B.悬停阶段不受力

C.自由下落阶段机械能守恒D.自由下落阶段加速度大小g=9.8m/s2

【答案】C

【解析】A.组合体在减速阶段有加速度，合外力不为零，故A错误；

B.组合体在悬停阶段速度为零，处于平衡状态，合力为零，仍受重力和升力，故B错误；

C.组合体在自由下落阶段只受重力，机械能守恒，故C正确；

D.月球表面重力加速度不为9.8m/s2,故D错误。

故选Co

7.（2024•北京首都师大附中•三模）2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”

火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国

家。已知火星的直径约为地球的50%,质量约为地球的10%,请通过估算判断以下说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2

B.“祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度大于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度

【答案】A

【解析】AB.探测器在星球表面受到重力等于万有引力

GMm

解得星球表面重力加速度

GM

g=F

已知火星的直径约为地球的50%,质量约为地球的10%,地球的重力加速度

g地=9.8m/s2

则火星表面的重力加速度

0.1CQ「

g火=^g地<9.8m/s-

可得“祝融号”火星车在火星表面所受重力小于在地球表面所受重力，故A正确，B错误;

CD.探测器在星球表面，绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

GMmv2

———=m—

R-R

得第一宇宙速度

探测器在地球表面飞行的速度即第一宇宙速度为7.9knVs,则探测器在火星表面附近的环绕速度即火星表

面的第一宇宙速度为

x7.9km/s<7.9km/s

0.5

故CD错误。

故选Ao

考点02

能量与动量

1.（2024•山东潍坊市•三模）2022年4月16日，如图所示，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场

预定区域成功着陆。三名航天员结束为期6个月的太空“出差”，回到地球的怀抱。返回舱在距地面高

1m左右时，相对地面竖直向下的速度为v,此时反推发动机点火，在极短时间加内喷出体积为£的气

体、其速度相对地面竖直向下为说，能使返回舱平稳落地。已知喷出气体的密度为夕，估算返回舱受到的

平均反冲力大小为（）

A（M一qBpVU_

ArAt

CD1V（M+v）

ArA?

【答案】A

【解析】喷出气体的质量为

Am=pV

以喷出气体为研究对象，设气体受到的平均冲力为方，以向下为正方向，根据动量定理可得

FAZ+Amg•At=Am-u-Am•v

由于在极短时间加内喷出气体，可认为喷出气体的重力冲量忽略不计，故有

FAZ=Am-w—Am-v

解得

Am（u-v）pV（u-v）

根据牛顿第三定律可知返回舱受到的平均反冲力大小为邑Rd,A正确，BCD错误。

At

故选Ao

2.（2024•新疆乌鲁木齐市•一模）如图所示为中国航天员的一种环形训练器材，环面与水平面间的夹角

为60°,A、B为航天员的座舱。某次训练中，座舱内质量为机的某航天员绕轴线做半径为R的匀速

圆周运动，当航天员运动到最高点时，座舱对航天员的作用力的大小等于航天员的重力大小。已知重力加

速度的大小为g,取航天员做圆周运动的最低点为零势能点。求

(1)航天员做圆周运动时的向心加速度。的大小;

(2)航天员做圆周运动时机械能的最大值Em。

【答案】（1）a=Gg；（2）Em=^-mgR

据牛顿第二定律可得

2mgcos30°=ma

解得

a=6g

(2)根据题意航天员在最高点机械能最大，设航天员做圆周运动的线速度大小为也在最高点时的动能为

Ek,重力势能为稣，则合力提供向心力

v2

ma=m一

又

Ep=2mgRsin60°

口

E.=—1mv2

k2

E—Ek+Ep

解得

口36n

Em=?mgR

考点03

电场与磁场

1.（2024•浙江省台州市•二模）中国航天科技集团自主研制的300瓦霍尔电推进系统已经顺利完成地轨

卫星的机动变轨任务，整个卫星的运行轨道被抬升了300公里。我国现阶段霍尔推进器，在地面实验中，

其推力达到了牛级，处于国际领先水平。小明同学受到启发设计了如图所示装置研究电荷运动及作用力，

三束比荷为2=1（）6c/kg、速度为v=2x103m/s、相邻间距的平行带正电粒子“、b、c持续

m10

均匀射入一半径R=0.2m的圆形匀强磁场区域后汇聚于点，随后进入右侧间距L=0.3m、边界为

N的区域中。在边界N处放置一个足够大荧光屏，圆形磁场圆心与。।点及荧光屏上坐标原点。,连线共轴

且垂直荧光屏。

（1）求圆形磁场区域的磁感应强度稣的大小及方向；

7T

（2）若在MN的区域中加上水平向右、磁感应强度3=—T的匀强磁场，求。束粒子打在屏上的位置

200

坐标；

（3）若在的区域中加上（2）中磁场的同时再加上水平向右、电场强度£=40N/C的匀强电场。

①求。束粒子打在屏上的位置坐标；

②某次实验中，整个装置安装在一个飞船模型上，把荧光屏变为粒子喷射出口。己知粒子质量

m=lx10一22kg单位时间内每束粒子有n=1018个喷出，求粒子持续从射入磁场到喷出过程对飞船模型的

冲力大小。（冲力计算结果保留两位有效数字，可能用到的数据：、后=2.2,、倔=24,、厅=2.6）

MA

9小⑶①-害m]；②1.6N

【答案】（1）10-2T，方向垂直纸面向外；（2）

5万）5万J

【解析】（1）由洛伦兹力提供向心力得

V2

Boqv=m—

解得

Bo=102T

方向垂直纸面向外

（2）由

smO--

R

得

-I

粒子运动周期

运动时间

\=—^=3xl0^s=-T

vcos。4

运动半径

mvrsmdA/3

r=——-----=——m

Bq5TI

6]

则。束粒子打在屏上的位置坐标为'丁m

5兀）

(3)①由

r八12Eq

L=vcosc/x?+—at,a=--

~922m

得

r,=ixio-4s=-T

24

则。束粒子打在屏上的位置坐标3m。

15乃5%,

②在向右的方向上

3

14ac=vcos0+a?=5x10m/s

2

EqL=^mv；b-^mv

解得

3

vzb=2币xlOm/s

由动量定律得

Fzt=nt(mvzb+2mvzac)

得

F=5+«N=1.52N

z5

在y方向上

Fyt=ntx3mv

解得

Fy=0.6N

则粒子持续从射入磁场到喷出过程对飞船模型的冲力大小

F=m”；=L6N

考点04

电路与电磁感应

1.(2024•天津和平区•二模)航天回收舱实现软着陆时，回收舱接触地面前经过喷火反冲减速后的速度

为%,此速度仍大于要求的软着陆设计速度为,为此科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图

2

所示。主要部件为缓冲滑块K及固定在绝缘光滑缓冲轨道和上的回收舱主体，回收舱主体中还有

超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场3,导轨内的缓冲滑块由高强度绝

缘材料制成，滑块K上绕有〃匝矩形线圈"cd,线圈的总电阻为R,仍边长为L当回收舱接触地面时，

滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使回收舱主体持续做减速运动，从而实现缓

冲。已知回收舱主体及轨道的质量为"2,缓冲滑块（含线圈）K的质量为重力加速度为g,不考虑运

动磁场产生的电场，求：

（1）缓冲滑块刚落地时回收舱主体的加速度大小;

（2）达到回收舱软着陆要求的设计速度时，缓冲滑块K对地面的压力大小;

（3）回收舱主体可以实现软着陆，若从%减速到段的过缓冲程中，通过线圈的电荷量为q,求该过程中

线圈中产生的焦耳热。。

”9加+甯

【解析】（1）线圈切割磁感线产生的感应电动势为

E-nBLv0

根据欧姆定律，线圈中的电流为

线圈受到的安培力为

F女*=nBIL

根据牛顿第二定律

-mg=ma

可得

n-B-l}v0

a=mR-8

(2)对滑块K,设滑块K受到的支持力为N',由力的平衡

N'=Mg+F^

线圈的速度减小到原来的一半，则安培力减小为

根据牛顿第三定律，滑块对地面的压力为

N=N'

可得

z“"BHo

N=Mg+

ZK

(3)由能量守恒

mgh+mVg=Q+g根

根据法拉第电磁感应定律

八△①BLh

E=n---二n------

RR

又

q=It

可得

Q=0而+鳖”

8°nBL

考点05

热学近代物理

1.(2025•宁夏8月调研•一模)2022年9月1日航天员陈冬、刘洋首次在太空站执行出舱活动任务。当

航天员执行出舱任务前，需先进行泄压，即将乘员气闸舱内的大部分气体抽到密封舱内后，才能打开出舱舱

门。若泄压前，乘员气闸舱内的气体压强为po,体积为Vo；密封舱内气体的压强为po,体积为0.5%,承

压后的压强为2.4po。泄压过程中，两舱内温度保持291K不变，舱内气体可视为理想气体，求

（1）泄压后打开舱门前，乘员气闸舱内的压强为多少；

（2）若太空中稀薄气体压强近似为O.OOlpo,温度为97K,打开舱门一段时间后，乘员气闸舱内的温度和压

强都与太空的相同，则舱内的气体有百分之几释放到了太空中？

设

密

备

封

气

舱

闸

【答案】（1）O.3po；（2）99%

【解析】（1）将密封舱和气闸舱内的气体看作一个系统，泄压过程为等温变化，由玻意耳定律得

+po（0.5%）=24Po（05%）+pV0

解得

p=O3po

（2