2025年高考物理试题分类汇编：万有引力与宇宙航行（解析版）

专题05万有引力与宇宙航行

1.（2025•广东•高考真题）一颗小行星绕太阳运行，其近日点和远日点与太阳之间的距离分别

为地球和太阳之间距离的5倍和7倍。关于该小行星，下列说法正确的是（）

A.公转周期7=6年

B.在该小行星在近日点的加速度是地球公转加速度的3

c.从远日点到近日点;，小行星受太阳引力，逐渐减小

D.从远日点到近日点，小行星线速度逐渐减小

【答案】B

【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

唯型巴6A

2

由开普勒第三定律有第L=土

12/地

解得7=563瑶=6指年

故A错误;

q田、GMm

B.由牛顿第一定律有一/一二机。

解得。=

Q行后1

可知丁鬲珍

即小行星在近口点的加速度是地球公转加速度的上，故B正确；

25

C.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=—华可知，小

r"

行星受太阳引力增大，故C错误；

D.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D错误。

故选Bo

2.（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。和上卫星的

运行周期为7;卫星乙从DRO变轨进入半径为尸的环月圆形轨道，周期也为兀月球的质

量为半径为凡引力常量为G。假设只考虑月球对甲、乙的引力，则（）

a+b+Ra+b\4兀

A.r--B.r=-------+RC,M=-------

22GT1

4K2/?3

D.M=

GT2

【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

ci+6+27?

)5/

2=

T2~r

可得T+K

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平”=〃?（亨）2尸

可得"=二442?/3

GT2

故C正确，D错误。

故选BCo

3.（2025・山东•高考真题）轨道舱与返回舱的组合体，绕质量为"的行星做半径为〃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21色丝，G为引力常量，此时轨道舱相对行星

的速度大小为（）

轨道舱

'I冷

【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〃?，则轨道舱的质量为5〃?,

总质量为6m；

M-6m/V~2

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=bm—

r

GM

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=5mv}4-mv2

由题意匕=2^—

带入解得h=['GM

故选Co

4.（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j其母

恒星质量约为太阳质量的不，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

GMm

【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^=〃?亍T“

zo

-WE1iz2GMm47r2

已知尸=77%，M=二M『同理得——=m--

147r2T2

T-〃3M

整理得存调

带入数据得7=^7；。13天

故选Ao

5.（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/AU0390.721.01.55.29.51930

A.金星与地球的公转轨道之间B.地利R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

3

r尸3

【详解】根据开普勒第三定律可知

72T2

7If,地

其中加=1AU,鼠=1年，4=5.8年

代入解得%P3.23AU

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C。

6.（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H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;

B.根据F=爷^,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;

,皿GMm

C.根n据一厂=利〃//?可得O>=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;

D.根据丝%GM

=ma可得a=,可知空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度大于地球

同步卫星的加速度，故D错误。

故选Bo

7.（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。运行到从

从c运行到"的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为，和§2,且WAS2。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.从人运行到。的过程中动能先增大后减小

C.从。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

Mmv2[GM

G=m------->v=J------

r1

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.从人运行到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¥>S2

可知从4运行到b的时间大于从C运行到d的时间，C正确；

D.万有引力提供加速度

则哈雷彗星的加速度可与地球的加速度与比值为

a2Y0.36

D错误。

故选Co

2025高考模拟题

1.北京时间2025年3月26口23时55分，西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭点火起飞,

天链二号04星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。发射可简化为如图所示过程，

先将卫星发射到半径为r的圆轨道1上做匀速圆周运动，卫星运动到A点时变轨进入椭圆

轨道H,运动到椭圆轨道II的远地点8时，再次变轨进入半径为2,•的圆轨道川做匀速圆周

运动。下列判断正确的是（）

A.卫星在轨道I与轨道【II上运行的周期之比为1：2a

B.要实现从椭圆轨道3处进入圆轨道HI,发动机需要向前喷气

C.卫星在轨道I上的机械能大于轨道III上的机械能

D.卫星在轨道I和轨道II上与地心连线单位时间扫过的面积一定相等

【答案】A

【来源】2025届辽宁省辽南协作体高三下学期第三次模拟物理试卷

【详解】A.卫星在轨道I与轨道III上运行过程，根据开普勒第三定律有二二巨_

（2T；

解得（：4=1:2行

故A正确；

B.轨道II相对于轨道III是低轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点位置加速，即要实

现从椭圆轨道3处进入圆轨道山，发动机需要向后喷气，故B错误；

C.结合上述可知，卫星由坑道I变轨到纨道III,需要先后在“与“位置加速，即卫星在轨

道I上的机械能小于轨道HI上的机械能，故C错误；

D.根据开普勒第二定律可知，在同一轨道上，卫星与地心连线在相等时间扫过的面积相等,

但在不同轨道上卫星与地心连线在相等时间扫过的面积不相等，即卫星在轨道［和轨道n

上与地心连线单位时间扫过的面积不相等，故D错误。

故选A。

2.万有引力定律和库仑定律都满足平方反比规律，因此万有引力场和电场之间有许多相似的

性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比。设地球质量为"，半径为火，引力常量为

G,如果取无穷远处引力势能为冬，那么一质量为〃7的物体在距地心厂处的引力势能为

Mm

-G——o为了描述电场的力和能量的性质，在电场中引入电场强度E和电势夕的概念，

r

现在我们类比电场来研究万有引力场，则类比电场强度和电势的定义式，距地心为〃处的“万

有引力场强与〃和“引力势为”大小分别是（）

厂GMGM厂GMGM

A.后引=r、%=,B.%=尸2、化I=~

厂GMGM尸GMGM

C.E引=一^-、（p1.A=――D.=——x*引二一一—

【答案】B

【来源】2025届江西省重点中学协作体高三下学期第二次联考物理试卷

cMm

【详解】类比电场的定义可得打_F万「卞GM

口引一m一m—一r~

Mm

类比电势的定义可得“rGM

如=------

m

故选Bo

3.卫星分别围绕星球1、2做圆周运动，卫星的运行速度的三次方/与其周期的倒数’的关

T

系图像如图所示，其中图线1表示卫星绕星球1运动的关系图线，图线2表示卫星绕星球2

运动的关系图线，图中〃?、〃已知且纵坐标的最大值均为彳，下列说法正确的是（）

A.星球1和2的质量之比为加：〃

B.星球1和2的半径之比为〃：〃7

C.星球1和2表面的重力加速度之比为册］加

D.星球1和2的第一宇宙速度之比为指：痂

【答案】B

【来源】2025届河南省十校教研联盟高三下学期5月联合模拟考试物理试卷

【详解】A.设星球质量为根据生丝=〃7”/=用,

整理可得v3=2兀GM-

T

可知图像斜率A=2加7/

可知星球质量与斜率攵成正比，图像可知1、2图像斜率之比为〃：〃?，则星球1和2的质

_n

量之比为

M2m

故A错误;

GM

B.由A选项可得u=

GMGM、

可知,•为星球半径R时速度最大，结合题意有%=

R凡

联立解得

M2R、m

故B正确;

〜口心+wGMni

C.在星球表面有----=mg

R-

GM

解得g

R2

2

LRm

联立以匕可得星球1和2表面的重力加速度之比固=心一2

g2%n

故C错误;

D.第一宇宙速度时卫星绕星球表面飞行的速度，则有〃啄=相看

则有V1=

则星球1和2的第一宇宙速度之比春二区勺=1

g2&1

故D错误。

故选Bo

4.北京时间2025年1月21日1时12分，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组航

天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，

完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知空间站绕行地球一

圈的时间大约为90分钟。以下说法正确的是（）

A.航天员相对空间站静止时，所受合外力为零

B.空间站的运行速度小于同步卫星运行速度

C.航天员在出舱活动期间最多可能看到5次日出

D.空间站的向心加速度大于地球上建筑物的向心加速度

【答案】D

【来源】2025届峡西省汉中市西乡县第一中学高三下学期一模物理试题

【详解】A.航天员相对空间站静止时，依然绕地球做圆周运动，所受合外力不为零，故A

错误；

B.根据万有引力提供向心力G曾二〃7匕

厂r

可得y=

因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以空间站的运行速度大于同步卫星运

行速度，故B错误；

C.因为空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟，所以航天员一天时间最多可能看到日

出次数为〃=而二16次

经过约8小时的出舱活动期间，看到日出次数为〃'二一x8次。5.3次

所以航天员在出舱活动期间最多可能看到6次日出，故C错误；

D.建筑物随地球运动的角速度与同步卫星相同，根据向心加速度公式〃=口2厂可知，建筑

物随地球运动的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，再根据万有引力提供向心力

「Mtn

G——=ma

则，•越大，。越小，同步卫星的加速度小于空间站的加速度，所以空间站的向心加速度大于

地球上建筑物的向心加速度，故D正确。

故选Do

5.在地球上，可通过天文观测估算太阳的密度。如图，地球上观测太阳的视角0极小，与观测

者眼睛相距为。、视角为。的物体宽度为"。已知地球公转周期为八万有引力常量为G,0

极小时sin。=tan。。则太阳密度〃可表示为（）

SO，

观测者

3兀（力丫Q6兀1£）丫12TI（Z）V24n（DY'

“守⑺）T

,GF17J,~GT^\d•G717>

【答案】D

【来源】2025届山东省济宁市高三下学期考前押题联合测试物理试题

【详解】设太阳质量为"，地球质量为〃7,地球绕太阳公转，有空”=〃?

因为太阳密度夕="

3

区—二

由几何关系g—D

2

联立可得展券（

故选Do

6.卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成，卫星通信具有通信范围大、可靠性高等优点。

已知地球自转周期为7,卫星高度与地球半径相等，北极地面的重力加速度大小为g,赤

道地面的重力加速度大小为&,引力常量为G,则地球的质量为（）

1

A.g(g-gj-B.g(g-gj2T&cg(g-g)GF

8714G16兀4G

g(g-gj2兀"

16rlG

【答案】B

【来源】202s届廿肃省多校高三下学期S月联考考试物理试卷

【详解】赤道处有向心加速度，则赤道的重力加速度小于两极的重力加速度，有

解得地球半径R=屹一8；92

4汇

又空生=〃出，解得地球质量加=g（g_g）〜7"

七16/G

故选Bo

7.假设月球表面下存在一条贯穿月球球心的熔岩管隧道，隧道的两端开口，内部为真空，长

度为月球直径，航天员在隧道内进行重力加速度的测量。已知月球质量为地球质量的士，

O1

月球半径约为地球半径的!，地球表面的重力加速度为g。假设月球为质量分布均匀的球体,

且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，忽略月球自转的影响。则（）

A.月球表面的重力加速度约为

B.可以在隧道内找到一个位置.，其重力加速度等于地球重力加速度

C.隧道内某处到月球球心的距离越小，重力加速度越大

D.距月球表面高为h处的重力加速度与该处到月球球心的距离成正比

【答案】A

【来源】2025届安徽省百师联盟高三下学期二轮复习联考（三）物理试卷

【详解】A.由丝丝二〃吆

解得g=

则g月=^g，A正确；

o1

BC.质量分布均匀的球壳对球壳内部任意位置质点的万有引力都为零，则隧道内任一点（到

球心的距离为广）的重力加速度

「43

_GM_3兀,「_AjiGpr

g与,•成正比，隧道内任一位置的重力加速度均小于西g,BC错误;

81

.GMm

D.距月球表面高为。处，由7、，=mg

(R+hy

GM

解得g=

(R+h)2

g与(H+力)2成反比，D错误。

故选Ao

8.牛顿著名的〃月一地检验〃证明了万有引力定律的普适性，将地球上的重力现象与天体间的

引力统一起来。如图所示，月球的轨道半径〃是地球半径R的60倍，地球的第一宇宙速度

为7.9km/s,则月球绕地球做匀速圆周运动的线速度大小约为()

地球

A.132m/sB.363m/sC.1020m/sD.1317m/s

【答案】C

【来源】2025届山西省晋城市高三下学期第三次模拟考试物理试题

ijr

【详解】设月球的向心加速度大小为。，则由万有引力提供向心力有「竺二用。

厂

地球表面的重力加速度大小为g,则由万有引力等于重力有丝丝•二〃g7

R

由万有引力提供向心力有丝丝=GMmv2

R2R

联立解得y'=1020m/s

故选Co

9.(24-25高三下•甘肃多校•期中任何具有质量的物质压缩到一定的体积后都会形成一个黑洞，此

时它的第二宇宙速度等于光速。已知引力常量G=6.67xl()7N-m2.kg-2,光速

c=3xl08m/s，第二宇宙速度为第一宇宙速度的6倍。如果把一个成年人“压缩〃成为球

形黑洞，该黑洞半径的数量级约为（)

A.10-2,mB.1O_23mC.10-25mD.10-27m

【答案】C

【来源】甘肃省多校2024-2025学年高三下学期期中联考考试物理试卷

【详解】“被压缩〃后的成年人成为球形黑洞，根据万有引力定律

此黑洞的笫一宇宙速度有=加日

厂r

第一宇宙速度与光速关系为c=V2v,

O「1/

成年人的质量约70kg，代入数据解得r==10-25m

c~

ABD错误，C正确。

故选C。

10.（24-25高三下•江苏宿迁泗阳县•适考）如图所示，我国的静止卫星〃、量子卫星N均在赤道平面

内绕地球做圆周运动，。是地球赤道上一点。则（）

A.0点的周期比N的大

B.P点的速度等于第一宇宙速度

C.M的向心加速度比N的大

D.M所受的万有引力比N所受的万有引力大

【答案】A

【来源】江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高三下学期第一次适应性考试（一模）物理

试卷

【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

由牛顿第二定律得6曾=〃〃竺

户T2

整理得7=J

VGM

由题意知，N的轨道半径比”小，则N的周期比〃的小，由于P、〃的周期相同，故N

的周期比产的小，故A正确；

27r

B.由圆周运动知识v=r<y=--可得

由天体物理常识得，7；=24h,7；«85min=1.42h

可见，。点的速度远小于第一宇宙速度，故B错误;

C.卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

由牛顿第二定律得G卓=m—

向心加速度〃=L

由于N的轨道半径比M小，故得N的向心加速度比历的大，故C错误；

Mm

D.由万有引力公式/二G一及题意可知

r

静止卫星〃和量子卫星川的质量关系未知，所受万有引力大小关系不能确定，故D错误;

故选A。

11.我国近地小行星防御系统能够监测、预警和应对近地天体的撞击，展现了从被动预警到主

动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道I和椭圆轨道II相切于p点，椭圆轨道n和同

步轨道in相切于。点。现有防御卫星在轨道I处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨

道川的〃点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为防御卫星在轨道I和in

上运行的角速度为外和电，卫星在轨道I、in和轨道H上的p点、。点运行的线速度分

别为匕、匕、匕>、为。下列说法正确的是（）

A.G=例〉g

B."W匕

c.卫星在轨道II上从。点运动到。点过程中，机械能增大

D.卫星在轨道HI上从。点到M点的运动时间大于在轨道II上从P点运动到。点运动时间

【答案】D

【来源】2025届山东省实验中学高三下学期笫二次模拟考试物理试题

BA

【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动，由「生=加刃2尸

r

可知同步轨道的角速度幼小于近地轨道的角速度双，而地球自转的加速度G和同步轨道

的角速度电相同，综合可知电〉g=①

故A错误；

B.卫星绕地球做匀速圆周运动，由丝生=加工

可知V,>匕，由于卫星在轨道I的P点需要点火加速到轨道II,则有>V,,同理在Q点

有匕>々，综合可知彩>匕>匕〉”

故B错误；

C.卫星在轨道II上从P点运动到。点过程中，机械能不变，故C错误；

D.题图可知卫星在轨道III的轨道半径大于在轨道II的半长轴，根据开普勒第三定律易得

卫星在轨道III的运行周期大于在轨道II的运行周期；故卫星在轨道III上从。点到M点的

运动时间大于在轨道n上从p点运动到。点运动时间，故D正确。

故选Do

12.假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行周期与轨道半径的关系如图所示，图中1

和2分别为我国空间站〃天和〃核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。

引力常量为G。下列说法正确的是()

A.核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为10"：10，

B.核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为1()29：[02〃

C.核心舱与地球同步卫星的周期之比为10，

D.核心舱与地球同步卫星的速率之比为10，/：10，

【答案】B

【来源】2025届四川省成都市石室中学高三下学期一模考试物理试题

【详解】A.由于核心舱与地球同步卫星的质量未知，因此不能确定它们做圆周运动的向

心力大小之比，故A错误；

z

B.由题图可知，=10\r2=W

根据G堂二〃7。

可得a=G4x-V

r厂

核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为IO?-IO?，，故B正确;

C.根据开普勒第三定律可知，核心舱与地球同步卫星的周期之比n=

故C错误;

MmV2

D.根据G=m­

r2

\GM1

可得y=----------OC

核心舱与地球同步卫星的速率之比上=\OP

匕

故D错误。

故选Bo

13.中国空间站绕地球运行方向如图所示，由于地球遮挡阳光，空间站内宇航员在一天内会经

历多次日落日出。太阳光看作平行光，空间站经历一次日落到日出转过的圆心角为2"则

空间站线速度大小与第一宇宙速度大小之比为（）

AJsinOB.Jsin9C.——-D.sin0

smO

【答案】B

【来源】2025届山东省潍坊市高三下学期二模物理求题

【详解】根据题意可知，空间站的轨道半径为尸二—三

sin夕

根据万有引力提供向心力可得=G竺■=〃£

r2rR-R

联立可得上=隔花

故选Bo

14.随着太空垃圾问题日益严峻，天宫空间站面临来自太空碎片的威胁越来越严重，这些碎片

速度极快，对空间站设施构成严重危害。神舟十九号任务中携带了特殊装甲，并为天宫空

间站安装了新的防护罩。同时，地面控制中心通过大型雷达和光学望远镜等监测设备，密

切监测太空碎片，精确计算其运行轨迹，提前发现潜在碰撞风险。一旦监测到有较大的太

空垃圾靠近时，天宫空间站会在地面控制中心的指挥下，依靠自身推进系统主动改变轨道

或姿态，避开危险。某次避险过程需要空间站从低轨道变轨至更高轨道运行，假设变轨前

后空间站所在轨道均为圆轨道，下列关于变轨前后的说法正确的是（）

A.变轨后空间站的线速度变大

B.变轨后空间站的角速度变大

C.变轨后空间站的运行周期变长

D.变轨时空间站发动机需沿运动方向喷气

【答案】C

【来源】2025届四川省攀枝花市高三下学期第三次统一考试物理试卷

【详解】A.由于变轨前后均做圆周运动，根据坐”=〃?匕

r~r

GM

可得八

从低轨道变轨至更高轨道运行，变轨后空间站的线速度变小，故A错误:

心GMm2

B.根据——=mcor

GM

可得G=

变轨后空间站的角速度变小，故B错误;

..n+f?GMm4/

C.根据——=m-r

尸T2

4//

可得7=

GM

变轨后空间站的运行周期变长，故C正确;

D.变轨时需要加速做离心运动，所以空间站发动机需沿运动方向的反向喷气，故D错误。

故选Co

15.如图所示，。处为地心，卫星1环绕地球做匀速圆周运动，卫星2环绕地球运行的轨道为

椭圆，两轨道不在同一平面内。已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，且地球位于椭圆

轨道的一个焦点上，引力常量为G,地球的质量为卫星1的轨道半径为R,卫星1的

运转速度为uo,关系为。。=1.57?。下列说法正确的是()

A.卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期

B.如果卫星1的加速度为卫星2在尸点的加速度为%,,贝

C.卫星2在。点的速度为二

D.卫星2在P、。点的速度大小关系为力＞%＞%

【答案】D

【来源】2025届陕西省西安市长安区高三下学期第三次模拟考试物理试题

【详解】A.题意可知卫星2的轨道半长轴为心根据开普勒第三定律二二%

T2

由于卫星1的半径等于卫星2的半长轴，所以卫星1的运行周期等于卫星2的运行周期,

故A错误；

B.设卫星质量为〃z,则有G粤-机。

r

M

解得。=6丁

r

由于尸点距离中心天体较近，所以。＜即

故B错误；

C.若卫星2在O0为半径的轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

cMm

G--------="7-----

(1.5R『1.57?

解得v=

由于卫星在椭圆轨道的。点要做近心运动，所以“

故C错误;

D.若卫星在P点做半径为R的圆周运动，根据

易知卫星在P点做半径为R的圆周运动的速度匕大于?（%>%）,由于卫星在圆轨道的

夕点要做离心运动，则有0>W>%

GM

同理.，若卫星在。点做半径为1.5K的圆周运动，根据u=

易知卫星在。点做半径为1.5R的圆周运动的速度匕小于%（v2<v0）,由于卫星在圆轨

道的0点要做近心运动，则有%>匕〉口0

综合以上可知。

故D正确。

故选Do

16.近年来，我国航天事业取得了显著的成就和发展，如载人航天工程、月球探测、火星探测

等。如图是火星探测任务中天问一号探测器实施近火制动中的停泊轨道，该停泊轨道可看

作是椭圆轨道，a、b、c、d是该轨道上的四个点，其中d点为近火点，力点为远火点，则

天问一号在经过这四个位置中动能最大的是（）

A.a点、B.b点、C.c点D.d点

【答案】D

【来源】2025届陕西省渭南市临渭区高三下学期质量检测（三模）物理试题

【详解】根据开普勒第二定律可知，当卫星经过近火点d时速度最大，动能最大。

故选Do

17.如图所示，两颗彗星仅受太阳引力作用绕太阳运行，彗星1轨道为圆，彗星2轨道为椭圆。

下列说法正确的是（）

彗星-

9

\

,远

/近

/

/日

日，O阳

/，

u

t占、点

i

l八

、

、

、

速度

日点的

小于远

的速度

近日点

2在

彗星

A.

度

点的速

在远日

彗星2

大于

速度