2016-2025年高考物理试题分类汇编：万有引力与航天解析版

十年真题(2016-2025)

当象07万■引力易就夭

■十年考情・探规律•

考点十年考情(2016-2025)命题趋势

2025•安徽•高考真题2025•云南・高考真题

2024,浙江高考真题、2024•山东•高考真题

2023•北京•高考真题、2023•浙江•高考真

考点1开普勒

题、2022•湖南•高考真题、2021•福建•高

定律1.注重基础与能力结合：既考查

考真题、2021•全国•高考真题、2018逢国•高

（10年10考）学生对万有引力定律、天体运动规律

考真题、2017•全国•高考真题、2016•全国•高

等基础知识的理解，又强调综合应用

考真题、2016•江苏•高考真题

能力，如结合卫星变轨、双星系统等

2025•陕晋青宁卷•高考真题2025・北京•高考真复杂模型，需灵活运用牛顿定律和能

题2024•重庆•高考真题、2024•海南•高量守恒。

考真题、2024•广西•高考真题、2024•全国•高2.情境化命题成主流：多以中国

考真题、2023•山东•高考真题、2022•全国•高航天成就为背景，如嫦娥探月、天问

考点2万有引

考真题、2022•山东•高考真题、2020•山东•高火星探测等，将万有引力与实际问题

力定律及其应

考真题、2020•全国•高考真题、2019•全国•高

用结合，体现“科技强国”的思政导向，

考真题2018•北京•高考真题、2017•海南•高

（10年10考）考查学生运用知识解决实际问题的能

考真题、2022•重庆•高考真题2021•重庆•高

力。

考真题、2017•北京•高考真题、2020•江苏•高

3.高频考点稳定：核心考点集中

考真题、2016•海南•高考真题

在万有引力提供向心力的应用，如天

体质量、密度计算；卫星变轨的动力

2025•甘肃,高考真题2025•四川・高考真题、

学分析，如近地点加速原理、椭圆轨

2024•福建•高考真题、2024•广东•高考真

道能量变化；宇宙速度的物理意义，

题、2024•湖南•高考真题、2024•河北•高

如第一宇宙速度与近地轨道的关系。

考真题、2023•北京•高考真题、2023•湖南•高

备考时，学生应扎实掌握基础知识，

考点3宇宙航考真题、2022•天津•高考真题、2022•湖北•高

强化情境理解与建模能力，注重综合

行考真题、2022•浙江•高考真题、2021•江苏•高

应用训练。

（10年10考）考真题、2021•浙江•高考真题、2020•海南•高

考真题、2020•北京•高考真题、2019•北京•高

考真题、2019•浙江•高考真题、2017•江苏•高

考真题、2021•重庆•高考真题、2021•湖南•高

考真题

■分考点・精准练•

考点01开普勒定律

1.（2025•安徽•高考真题）2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空

间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若卫星甲从DRO变轨进入环月椭圆轨

道，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为。和b,卫星的运行周期为T;卫星乙从DRO变

轨进入半径为，的环月圆形轨道，周期也为7。月球的质量为半径为R,引力常量为G。假设只考

虑月球对甲、乙的引力，则（）

234兀*

a+b+Ra+b八4jir

A.r=-------B.r=-----+RC.M=——-D.M=——-

22GT2GT2

【答案】BC

【详解】AB.对于题述环月椭圆轨道和环月圆轨道，根据开普勒第三定律有（2>

-a+b"

可得-----+R

2

故A错误，B正确;

CD.对于环月圆轨道，根据万有引力提供向心力可得空丝=皿冬）2,

rT

可得M4.7r2r3

故C正确，D错误。

故选BCo

2.（2025•云南•高考真题）国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为5.8年，该小行星与太阳

系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为1AU,八大行星绕太阳

的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用，则该小行星的公转轨道应介于（）

行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星

轨道半径R/AU0.390.721.01.55.29.51930

A.金星与地球的公转轨道之间B.地球与火星的公转轨道之间

C.火星与木星的公转轨道之间D.天王星与海王星的公转轨道之间

【答案】C

【详解】根据开普勒第三定律可知考

其中，=1AU,埒=1年，冷=5.8年

代入解得生b3.23AU

故可知该小行星的公转轨道应介于火星与木星的公转轨道之间。

故选Co

3.（2025・广东•高考真题）一颗绕太阳运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球

到太阳距离的5倍和7倍。关于该小行星，下列说法正确的是（）

A.公转周期约为6年

B.从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小

C.从远日点到近日点线速度大小逐渐减小

D.在近日点加速度大小约为地球公转加速度的g

【答案】D

CDI,7D

【详解】A.根据题意，设地球与太阳间距离为R,则小行星公转轨道的半长轴为。=把三竺=6R

2

由开普勒第三定律有心卷=£

解得T=^=6巫年

故A错误；

B.从远日点到近日点，小行星与太阳间距离减小，由万有引力定律尸=色华可知，小行星受太阳引

r

力增大，故B错误；

cC.由开普勒第二定律可知，从远日点到近日点，小行星线速度逐渐增大，故C错误。

D.由牛顿第二定律有叫=〃也

r

解得

R21

可知上

。地而125

即小行星在近日点的加速度是地球公转加速度的5,故D正确；

故选Do

4.（2025・浙江・高考真题）地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从。运行到6、从c运行到d

的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为跖和邑，且'AS?。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球

公转轨道半径的0.6倍，则彗星（）

哈雷彗星

A.在近日点的速度小于地球的速度

B.从b运行到c的过程中动能先增大后减小

C.从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间

D.在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍

【答案】C

【详解】A.地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

哈雷彗星在近日点的曲率半径小于地球半径，因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度,

A错误；

B.从6运行到c的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角，哈雷彗星速度一直减小，因此动能一

直减小，B错误；

C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同，根据'AS?可知从。运

行到6的时间大于从c运行到』的时间，C正确；

D.万有引力提供加速度

「MmGM

G---=1TICI―>Cl——--

rr

则哈雷彗星的加速度4与地球的加速度“2比值为

%_r；_1

a210.36

D错误。

故选C。

5.（2024•浙江•高考真题）与地球公转轨道"外切"的小行星甲和"内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假

设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，地球的公转半径为R,小行星甲的远日点到太阳的距

离为R/,小行星乙的近日点到太阳的距离为此,则（）

A.小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度

B.小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度

D.甲乙两星从远日点到近日点的时间之比3M”d

【答案】D

【详解】A.根据开普勒第二定律，小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度，故A错误;

B.根据

小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度，故B错误;

C.根据开普勒第三定律，小行星甲与乙的运行周期之比

Rt+R

2

&+R(凡+R>

2

故C错误；

D.甲乙两星从远日点到近日点的时间之比即为周期之比

£

’2(&+R)3

故D正确。

故选Do

6.（2024・安徽•高考真题）2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距

离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长

轴约为51900km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9900km,周期约为24h。

则鹊桥二号在捕获轨道运行时（）

捕获轨道

近月点月球

冻结轨道

A.周期约为144h

B.近月点的速度大于远月点的速度

C.近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度

D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度

【答案】B

【详解】A.冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据开普勒第三定律得

R：暇

整理得

288h

A错误;

B.根据开普勒第二定律得，近月点的速度大于远月点的速度，B正确;

C.近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制动，捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行

时近月点的速度，C错误;

D.两轨道的近月点所受的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知，近月点的加速度等于在冻结轨道运

行时近月点的加速度，D错误。

故选Bo

7.（2024・山东•高考真题）"鹊桥二号"中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为。。已知地球

静止卫星的轨道半径为r,则月球与地球质量之比可表示为（

a3

A.B.C.

4a7

【答案】D

【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开普勒第三定律

«3

不=

同理，对地球的静止卫星根据开普勒第三定律

又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以

*k'

联立可得

M地一

故选D。

8.（2023,浙江•高考真题）木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1:2:4。木卫

三周期为T,公转轨道半径是月球绕地球轨道半径/•的〃倍。月球绕地球公转周期为"，则（）

A.木卫一轨道半径为3rB.木卫二轨道半径为

162

C.周期T与To之比为媪D.木星质量与地球质量之比为互〃3

T2

【答案】D

【详解】根据题意可得，木卫3的轨道半径为

r3=nr

AB.根据万有引力提供向心力

「Mm4万2

可得

吟”

V4万

木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1:2:4,可得木卫一轨道半径为

nr

V赤

木卫二轨道半径为

nr

故AB错误；

C.木卫三围绕的中心天体是木星，月球的围绕的中心天体是地球，根据题意无法求出周期T与To之比,

故C错误；

D.根据万有引力提供向心力，分别有

叫机4/

G——―-=m——nr

（〃）2T2

心加地加4万2

G户力飞「

联立可得

一与

M也『

故D正确。

故选D。

9.（2017•全国II卷•高考真题）如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，。为远日点，M、N为

轨道短轴的两个端点，运行的周期为"。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从尸经〃、

。到N的运动过程中（）

-M

海王星-

尸彳--------二

太阳

N

A.从P到M所用的时间等于2

B.从。到N阶段，机械能逐渐变大

C.从尸到Q阶段，速率逐渐变大

D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

【答案】D

【详解】A.海王星从P到。用时，，段的速度大小大于段的速度大小，则PM段的时间小于

段的时间，所以尸到M所用的时间小于二，故A错误；

B.从。到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；

C.海王星从尸到。阶段，万有引力对它做负功，速率减小，故C错误；

D.根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正

确。

故选Do

10.（202”天津•高考真题）2021年5月15日，天间一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测

征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天间一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成

为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道国运行，之后进入称为火星停泊轨道

的椭圆轨道回运行，如图所示，两轨道相切于近火点尸，则天问一号探测器（）

A.在轨道国上处于受力平衡状态B.在轨道国运行周期比在团时短

C.从轨道团进入回在尸处要加速D.沿轨道回向尸飞近时速度增大

【答案】D

【详解】A.天问一号探测器在椭圆轨道团上做变速运动，受力不平衡，故A错误；

B.根据开普勒第三定律可知，轨道团的半径大于轨道国的半长轴，故在轨道团运行周期比在团时长，故B

错误；

C.天问一号探测器从轨道回进入回，做近心运动，需要的向心力要小于提供的向心力，故要在P点点火

减速，故c错误；

D.在轨道回向P飞近时，万有引力做正功，动能增大，故速度增大，故D正确。

故选Do

11.（2021・全国甲卷・高考真题）2021年2月，执行我国火星探测任务的“天间一号”探测器在成功实施三次

近火制动后，进入运行周期约为1.8x105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8x105m。

已知火星半径约为3.4x106m,火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2,贝/天问一号"的停泊轨

道与火星表面的最远距离约为（）

A.6xl05mB.6xl06mC.6xio7mD.6xl08m

【答案】C

【详解】忽略火星自转则

GMm小

可知

GM=gR2

设与为1.8x105s的椭圆形停泊轨道周期相同的圆形轨道半径为，，由万有引力提供向心力可知

GMm4/小

m

/=T2丫③

设近火点到火星中心为

Ri=R+4③

设远火点到火星中心为

R-,=R+（4）

由开普勒第三定律可知

内+R”

r3=（2⑤

7272

由以上分析可得

7

d2«6xl0m

故选C。

12.（2020•江苏•高考真题）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（）

A.由n=J认可知，甲的速度是乙的应倍

B.由“=疗/可知，甲的向心加速度是乙的2倍

C.由尸=G等可知，甲的向心力是乙的;

r4

D.由，=上可知，甲的周期是乙的2应倍

【答案】CD

【详解】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则

22

厂GMmmv24TT

r^..=——z—=---------=mo）r=m——r=ma

向户〃T2

A.因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据v=质得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度

丁

Vr

代入数据可得

也=叵="

V乙N除2

故A错误；

B.因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据4=0，得出两卫星加速度的关系，卫星的

运行加速度

GM

代入数据可得

%=分_1

%K4

故B错误；

C.根据，=的，两颗人造卫星质量相等，可得

犀1甲_I_1

心一记Z

故C正确;

故D正确。

故选CD„

考点02万有引力定律及其应用

13.（2025・陕晋青宁卷•高考真题）我国计划于2028年前后发射“天问三号"火星探测系统，实现火星取样

返回。其轨道器将环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径约3750km,轨道周期约2h。引力常量G取6.67

xUPiiN回m2/kg2,根据以上数据可推算出火星的（）

A.质量B.体积C.逃逸速度D.自转周期

【答案】A

【详解】轨道器绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，可得G^=根，=根。，=加芳r=相。

A.题中已知的物理量有轨道半径r,轨道周期T,引力常量G,可推算出火星的质量，故A正确；

B.若想推算火星的体积和逃逸速度，则还需要知道火星的半径r,故BC错误；

D.根据上述分析可知，不能通过所提供物理量推算出火星的自转周期，故D错误。

故选A。

14.（2025・北京・高考真题）2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器

在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2、B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列

说法正确的是（）

A.在轨道2上从A向8运动过程中动能逐渐减小

B.在轨道2上从A向8运动过程中加速度逐渐变大

C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等

D.利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量

【答案】A

【详解】A.在轨道2上从A向3运动过程中，探测器远离月球，月球对探测器的引力做负功，根据动

能定理，动能逐渐减小，A正确；

B.探测器受到万有引力，由=

解得a=

在轨道2上从A向2运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误；

C.探测器在A点从轨道1变轨到轨道2,需要加速，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于

在轨道1上的机械能，C错误；

D.探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得G?=小誓r

解得知=竺4

GT1

利用引力常量G和轨道1的周期T,还需要知道轨道1的半径r,才能求出月球的质量，D错误。

故选A。

15.（2025•湖南•高考真题）我国研制的“天问二号"探测器，任务是对伴地小行星及彗星交会等进行多目标

探测。某同学提出探究方案，通过释放卫星绕小行星进行圆周运动，可测得小行星半径R和质量

为探测某自转周期为"的小行星，卫星先在其同步轨道上运行，测得距离小行星表面高度为人接下来

变轨到小行星表面附近绕其做匀速圆周运动，测得周期为人。已知引力常量为G,不考虑其他天体对

2

卫星的引力，可根据以上物理得到下列选项正确的是（）

2-Gc

b3-a3

A.a为T、，6为"，c为工B.。为工，6为"，c为"

C.a为£，b为4c为£D.a为”,b为c为"

【答案】A

【详解】根据题意，卫星在同步轨道和表面附近轨道运行时轨道半径分别为氏+〃、R

设小行星和卫星的质量分别为

由开普勒第三定律有空产=4

2

T3

解得R=2〃

琮-中

GMin442

卫星绕小行星表面附近做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有一落=加不R

4/R3

解得M=

GT;

对应结果可得“为1,b为”,c为式。

故选Ao

16.（2025・湖北・高考真题）甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动，甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间

的万有引力作用，下列说法正确的是（）

A..甲运动的周期比乙的小B.甲运动的线速度比乙的小

C.甲运动的角速度比乙的小D.甲运动的向心加速度比乙的小

【答案】A

2

【详解】根据卫星做圆周运动的向心力等于万有引力可知G^=my=mcor=m^r=tna

因哪〈化，可知卫星甲、乙运动的周期琦＜5

线速度关系啕＞也

角速度关系,乙

向心加速度关系限＞。乙

故选Ao

17.（2025•山东・高考真题）轨道舱与返回舱的组合体，绕质量为加的行星做半径为r的圆周运动，轨道舱

与返回舱的质量比为5:1。如图所示，轨道舱在P点沿运动方向向前弹射返回舱，分开瞬间返回舱相对

行星的速度大小为2小个，G为引力常量，此时轨道舱相对行星的速度大小为（）

轨道舱

A沿Bij-

【答案】C

【详解】轨道舱与返回舱的质量比为5:1,设返回舱的质量为优，则轨道舱的质量为5m,总质量为6m；

根据题意组合体绕行星做圆周运动，根据万有引力定律有G"要=6根匕

rr

可得做圆周运动的线速度为v=

弹射返回舱的过程中组合体动量守恒，有6mv=5mvx+mv2

由题意修=2，”

带入解得匕=3也

5Vr

故选C。

18.（2025•海南•高考真题）载人飞船的火箭成功发射升空，载人飞船进入预定轨道后，与空间站完成自主

快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说

法正确的是（）

A.火箭加速升空失重

B.宇航员在空间站受到的万有引力小于在地表受到万有引力

C.空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度

D.空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度

【答案】B

【详解】A.火箭加速升空过程，加速度方向竖直向上，则处于超重状态，故A错误；

,+GMm

B.根B据EP/==-,宇航员与地球的质量不变，宇航员在空间站离地心更远，则受到的万有引力小于

在地表受到万有引力，故B正确;

GMm

C.根据=marR可得0=,可知空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角

速度，即大于地球自转角速度，故C错误;

GMmGM

D.根据=nuz可得Q=,可知空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度大于地球同步卫星的加

R2

速度，故D错误。

故选Bo

19.（2025•河南•高考真题）2024年天文学家报道了他们新发现的一颗类地行星Gliesel2b,它绕其母恒星

的运动可视为匀速圆周运动。已知轨道半径约为日地距离的&其母恒星质量约为太阳质

2

量的（，则Gliesel22b绕其母恒星的运动周期约为（）

A.13天B.27天C.64天D.128天

【答案】A

GM777

【详解】地球绕太阳运行的周期约为365天，根据万有引力提供向心力得—一叱寸

已知丁=77“，"=="（），同理得一5—=m——r

2

147rT2

T2r3M

整理得了F

带入数据得7=4心。13天

2o

故选Ao

20.（2024•贵州•高考真题）土星的部分卫星绕土星的运动可视为匀速圆周运动，其中的两颗卫星轨道半径

分别为，小£且外片々，向心加速度大小分别为％、％，则（）

A幺=生幺=&27

D.22C.句=牧D.町=a2r2

・4-2rXr2

【答案】D

【详解】设土星的质量为Af,两颗卫星的质量分别为网、恤，对两颗卫星，根据牛顿第二定律

G

G丝^=m2a2

ri

整理可得

22

W-a2r2

故选Do

21.（2024・重庆•高考真题）在万有引力作用下，太空中的某三个天体可以做相对位置不变的圆周运动，假

设a、b两个天体的质量均为相距为2r,其连线的中点为。，另一天体（图中未画出）质量为根（相

«W,若。处于〃、8连线的垂直平分线上某特殊位置，。、b、。可视为绕。点做角速度相同的匀速

圆周，且相对位置不变，忽略其他天体的影响。引力常量为G。则（）

aOb

A.c的线速度大小为。的白倍B.c的向心加速度大小为b的一半

的角速度大小为J驾

C.c在一个周期内的路程为2即D.

V8r

【答案】A

【详解】D.a、b、c三个天体角速度相同，由于加则对。天体有

厂MM“2

G----------=Marr

(2r)2

解得

GM

a)=

4/

故D错误；

A.设c与a、b的连线与a、b连线中垂线的夹角为a,对c天体有

Mm

2G----------cosa=ma)?

(―)2tana

sincr

解得

a=30°

则c的轨道半径为

tan30

由V=可知C的线速度大小为。的6倍，故A正确;

B.由。=。2「，可知c的向心加速度大小是6的出倍，故B错误;

c.c在一个周期内运动的路程为

s=2兀r=2A/3TZT

故C错误。

故选Ao

22.（2024,广东•高考真题）如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面

时以60m/s的速度竖直匀速下落。此时启动"背罩分离"，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连

接。已知探测器质量为1000kg,背罩质量为50kg,该行星的质量和半径分别为地球的1和9。地球表

10乙

面重力加速度大小取g=10m/s2。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（）

A.该行星表面的重力加速度大小为4m/s2

B.该行星的第一宇宙速度为7.9km/s

C."背罩分离"后瞬间，背罩的加速度大小为80m/s2

D."背罩分离"后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW

【答案】AC

【详解】A.在星球表面，根据Gr=mg

GM

可得g=

行星的质量和半径分别为地球的1和J。地球表面重力加速度大小取g=10m/s2,可得该行星表面的

102

重力加速度大小g'=4m/s2

故A正确；

B.在星球表面上空，根据万有引力提供向心力=

R2R

GM

可得星球的第一宇宙速度v=

行星的质量和半径分别为地球的'和可得该行星的第一宇宙速度V行=(匕也

地球的第一宇宙速度为7.9km/s,所以该行星的第一宇宙速度v行=(^x7.9km/s

故B错误；

C."背罩分离"前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测

器与保护背罩之间的作用力F=mg'=4000N

"背罩分离"后，背罩所受的合力大小为4000N,对背罩，根据牛顿第二定律/=40

解得a=80m/s2

故C正确；

D."背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率尸=磔力=1000x4x60W=240kW

故D错误。

故选ACo

23.(2024•湖北•高考真题)太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周

运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，

使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道

半径。贝I()

A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同

B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小

C.空间站变轨后在尸点的速度比变轨前的小

D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大

【答案】A

【详解】A.在尸点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后

在P点的加速度相同，故A正确；

B.因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前

的大，故B错误；

C.变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此

合速度变大，故C错误；

D.由于空间站变轨后在尸点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变

轨后在近地点的小，故D错误。

故选Ao

24.（2024・福建•高考真题）据报道，我国计划发射的“巡天号"望远镜将运行在离地面约400km的轨道上,

其视场比“哈勃”望远镜的更大。已知"哈勃”运行在离地面约550km的轨道上，若两望远镜绕地球近似做

匀速圆周运动，贝/巡天号”（）

A.角速度大小比"哈勃"的小B.线速度大小比"哈勃”的小

C.运行周期比"哈勃"的小D.向心加速度大小比"哈勃”的大

【答案】CD

【详解】根据万有引力提供向心力可得

GMmv24万2

——"-=m①2r=m——=m——r=ma

/rT2

可得

由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径，则有

。巡＞。哈，v巡＞v哈，4＜%，4巡〉”

故选CD。

25.（2023・天津•高考真题）运行周期为24h的北斗卫星比运行周期为12h的（）

A.加速度大B.角速度大C.周期小D.线速度小

【答案】D

【详解】根据万有引力提供向心力有

„_Mmv2，4万2