专题04 万有引力-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（湖北专用）

专题04 万有引力 1、（2024·湖北卷·T4）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。则（　　） 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P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 【解析】 A．在P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P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A。 2、（2023·湖北卷·T2）2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。根据以上信息可以得出（ ） A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为 B. 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大 C. 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为 D. 下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前 【答案】B 【解析】 A．火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球轨道半径之比约为3：2，根据开普勒第三定律有 可得 故A错误； B．火星和地球绕太阳匀速圆周运动，速度大小均不变，当火星与地球相距最远时，由于两者的速度方向相反，故此时两者相对速度最大，故B正确； C．在星球表面根据万有引力定律有 由于不知道火星和地球的质量比，故无法得出火星和地球表面的自由落体加速度，故C错误； D．火星和地球绕太阳匀速圆周运动，有 要发生下一次火星冲日则有 得 可知下一次“火星冲日”将出现在2023年12月18日之后，故D错误。 故选B。 3、（2022·湖北卷·T2）2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（ ） A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C. 组合体的角速度大小比地球同步卫星的大 D. 组合体的加速度大小比地球同步卫星的小 【答案】C 【解析】 A．组合体在天上只受万有引力的作用，则组合体中的货物处于失重状态，A错误； B．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，而第一宇宙速度为最大的环绕速度，则组合体的速度大小不可能大于第一宇宙速度，B错误； C．已知同步卫星的周期为24h，则根据角速度和周期的关系有 由于T同 > T组合体，则组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，C正确； D．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，有 整理有 由于T同 > T组合体，则r同 > r组合体，且同步卫星和组合体在天上有 则有 a同 < a组合体 D错误。 故选C。 一、单选题 1．（2024·湖北武汉·二模）科学家们设想，从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳，固定在赤道上做成太空电梯，这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是（　　） A．缆绳上的各个质点都处于完全失重状态 B．缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度 C．缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比 D．若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做离心运动 【答案】B 【详解】A．由于缆绳上的各个质点除受万有引力作用外，还将受到缆绳的作用力，所以不是处于完全失重状态，故A错误； B．缆绳上任意位置的线速度小于静止轨道上空间站的线速度，所以一定小于第一宇宙速度，故B正确； C．由于 可得，缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成正比，故C错误； D．若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做近心运动，故D错误。 故选B。 2．（2024·湖北黄石·一模）电影中的太空电梯非常吸引人。现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转。图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台。则下列说法正确的是（    ） A．太空电梯上各点加速度与该点离地球球心的距离的平方成反比 B．超级缆绳对P平台的作用力方向背离地心 C．若从配重空间站向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝配重空间站转动的方向向前运动一边落向地球 D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的远地点 【答案】B 【详解】A．太空电梯上各点具有相同的角速度，根据 可知，太空电梯上各点加速度与该点离地球球心的距离成正比，故A错误； B．P平台如果只受地球万有引力，则圆周运动角速度比同步空间站要快，而实际圆周运动角速度等于同步空间站角速度，则在万有引力之外，P平台还受到缆绳拉力，故地球的引力与缆绳拉力提供P平台做圆周运动所需的向心力，P平台做圆周运动所需的向心力小于地球对它的万有引力，所以超级缆绳对P平台的作用力方向背离地心，故B正确； C．若从配重空间站向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝配重空间站转动的方向向前运动一边偏离地球，做离心运动，故C错误； D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，其断裂处为椭圆的近地点，因为在近地点线速度较大，半径较小，需要的向心力更大，故D错误。 故选B。 3．（2024·湖北·三模）2024年2月29日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星01星，标志着中国互联网的效率与质量将进一步提升。已知高轨卫星01星与地球中心的连线在时间t内转过的弧度为，扫过的面积为S，地球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A．高轨卫星01星可以静止在咸宁的正上方 B．地球的质量为 C．地球表面的重力加速度为 D．地球的第一宇宙速度为 【答案】B 【详解】A．高轨卫星01星绕地心做匀速圆周运动，轨道平面必过地心，在赤道正上方，因此不可能静止在咸宁的正上方。，故A错误； B．由题意可知，高轨卫星01星万有引力提供向心力 又 综合解得 故B正确； C．在地表处 得地球表面的重力加速度 故C错误； D．贴近地球表面，由万有引力提供向心力，可得 得地球的第一宇宙速度为 故D错误。 故选B。 4．（2024·湖北·一模）2023年10月26日10时34分，神舟十六号航天员乘组和神舟十七号航天员乘组在“天宫”空间站胜利会师。如图所示，空间站和中轨道卫星在同一轨道平面内分别在近地轨道和半径为2R的中轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行方向相同。地球半径为R，自转周期为T，表面重力加速度为g，忽略地球自转。下列说法正确的是（　　） A．发射“天宫”空间站的最小速度为 B．中轨道卫星的公转周期为 C．中轨道卫星的机械能一定大于“天宫”空间站的机械能 D．中轨道卫星和 “天宫”空间站相邻两次相距最近的时间间隔为 【答案】D 【详解】A．设空间站的轨道半径为，则根据万有引力提供向心力可知 解得 而是地球表面物体的线速度，把天宫空间站近似看成绕地球表面做圆周运动的近地卫星，其周期应小于地球的自转周期，A错误； B．对于中轨道卫星，则有 解得 又因为 由此可得 B错误； C．二者的质量都是未知的，无法比较其机械能的大小，C错误； D．设两次相距最近的时间间隔为，设天宫号空间站的角速度为，中轨道卫星的角速度为，则有 结合上述分析 D正确。 故选D。 5．（2024·湖北·三模）我国首个大型巡天空间望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它将与我国空间站共轨并独立飞行，已知巡天空间望远镜预定轨道离地面高度约为400km，地球同步卫星离地面高度约为36000km，下列说法正确的是（　　） A．巡天空间望远镜加速就可以与空间站对接 B．巡天空间望远镜运行的线速度大于7.9km/s C．巡天空间望远镜在轨道上运行的周期比同步卫星的周期大 D．巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度 【答案】D 【详解】A．天空间望远镜与空间站共轨独立飞行，若巡天空间望远镜加速，巡天空间望将做离心运动，变轨到更高的轨道，不可能与空间站对接，故A错误； B．根据 可得 地球第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，等于地球表面轨道卫星的线速度，则巡天空间望远镜运行的线速度小于7.9km/s，故B错误； C．由万有引力提供向心力可得 可得 可知巡天空间望远镜在轨道上运行的周期比同步卫星的周期小，故C错误； D．由万有引力提供向心力可得 可得 可知巡天空间望远镜的加速度大于同步卫星的加速度，由 可知同步卫星的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度，则巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度，故D正确。 故选D。 6．（2024·湖北·一模）2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q两点，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上卫星运行周期分别为、和。下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道3上的动能最大 B．卫星在轨道3上Q点的加速度大于轨道2上P点的加速度 C．卫星在轨道2上由P点到Q点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 D．卫星运行周期关系满足 【答案】D 【详解】A．在圆轨道，根据万有引力提供向心力可得 则卫星在轨道3上的速度小，故卫星在轨道3上的动能小，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 故轨道3上Q点的加速度小于轨道2上P点的加速度，故B错误； C．轨道2上从P到Q点只有万有引力做功，机械能不变，故C错误； D．根据开普勒第三律，对轨道1有 同理对2、3有 联立可得 故D正确。 故选D。 7．（2024·湖北武汉·二模）2023年5月，我国成功发射北斗卫星导航系统第56颗卫星。图（a）是西安卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中，卫星和地心的连线与地球表面的交点（即卫星在地面上的投影点，称为星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道近似为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图（b）所示。已知地球自转周期为24小时，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径约为6.6R。根据以上信息可以判断（　　） A．该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面重合 B．该卫星运行速度大于第一宇宙速度 C．该卫星运行周期为12小时 D．该卫星轨道半径约为3.3R 【答案】C 【详解】A．根据图（b）可知该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面不重合，故A错误； B．卫星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 解得 该卫星运行的轨道半径大于地球半径，因此该卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．由图（a）可知 则该卫星运行周期为 故C正确； D．根据 ， 解得该卫星轨道半径约为 故D错误。 故选C。 8．（2024·湖北武汉·一模）1970年4月24日，中国首颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射；2007年10月24日，中国首颗月球探测器“嫦娥一号”成功发射；2020年7月23日，中国首颗火星探测器“天问一号”成功发射；2022年10月9日，中国首颗综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”成功发射。我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。已知“东方红一号”绕地球运行周期为1.9小时，“嫦娥一号”绕月球运行周期为2.1小时，“天问一号”绕火星运行周期为8.2小时，“夸父一号”绕地球运行周期为1.7小时。根据以上信息可知（　　） A．“东方红一号”的轨道半径最大 B．“嫦娥一号”的向心加速度最大 C．“天问一号”的发射速度最大 D．“夸父一号”的运行速度最大 【答案】C 【详解】ABD．“东方红一号”与“夸父一号”都是绕地球运行的卫星，“嫦娥一号”是绕月球运行的卫星，“天问一号”是绕火星运行的卫星，它们的中心天体不完全相同，运行参量中的轨道半径、向心加速度、速度无法比较，故ABD错误； C．“东方红一号”、“嫦娥一号”、“夸父一号”的发射速度均大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，“天问一号”的发射速度大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，故C正确。 故选C。 9．（2024·湖北·二模）2023年7月23日，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射三周年，如图所示，已知地球表面重力加速度为g，地球的质量是火星质量的k倍，地球的半径是火星半径的n倍，假设探测器在火星的着陆点为水平面，探测器总质量为m，探测器有4条腿，每条腿与地面夹角为，则每条腿对火星表面的正压力大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由黄金代换 解得 可得 联立，解得 对探测器进行受力分析，可得每条腿对火星表面的正压力大小为 故选B。 10．（2024·湖北·二模）2023 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的 Mate60 手机，该手机可以与地球同步轨道的“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（       ） A．卫星在地球同步轨道上处于平衡状态 B．卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度 C．卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的36 倍 D．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低 【答案】D 【详解】A．卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误； B．同步卫星轨道高于近地轨道卫星，故发射速度大于最小发射速度，即最大环绕速度，故B错误； C．同步轨道上卫星与赤道上物体运动的角速度相同，由，卫星在同步轨道上的向心加速度约是赤道上物体向心加速度的7倍，故C错误； D．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，应当具有更大的角速度，更小的周期，根据可知轨道高度应降低，故D正确。 故选D。 11．（2024·湖北·二模）《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研究的不懈追求。如下图所示，半径均为R的两球形行星A、B的密度之比为，A、B各有一个近地卫星C、D，其绕行周期分别为：、。站在行星表面的宇航员从距A行星表面高为h处以水平抛出一物体a，从距B行星表面高为2h处以水平抛出另一物体b。下列说法正确的是（　　） A．C、D绕A、B运行的速度之比为 B．C、D绕A、B运行的周期满足 C．由于不知道a与b的质量，所以无法求出二者落地时速度之比 D．a、b两物体从抛出到落地的位移之比为 【答案】D 【详解】A．近地卫星绕行星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得 可知C、D绕A、B运行的速度之比为 故A错误； B．近地卫星绕行星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得 可知C、D绕A、B运行的周期之比为 故B错误； C．在行星表面有 可得 可知行星A、B的表面重力加速度之比为 对于物体a，根据动能定理可得 可得 对于物体b，根据动能定理可得 可得 则有 故C错误； D．a、b两物体在空中的时间分别为 ，a、b两物体的水平位移分别为 ， 联立可得 则a、b两物体从抛出到落地的位移之比为 故D正确。 故选D。 12．（23-24高三上·湖北·期末）2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．轨道I上的线速度大小为 B．神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度 C．神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I D．轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可 【答案】C 【详解】A．根据 可得 轨道I上半径r大于R，线速度小于，故A错误； B．在同一位置引力大小相同，根据 故加速度相同，B错误； C．卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I，故C正确； D．对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道，再加速做离心运动进行对接，D错误。 故选C。 13．（23-24高三上·湖北武汉·期末）我国将一颗失效的北斗二号，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“基地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示，已知同步卫星轨道半径为，“基地轨道”半径为，转移轨道与同步轨道和“基地轨道”分别相切于、两点，卫星在转移轨道上从点运动到点所需的最短时间为，已知万有引力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．在转移轨道上点的加速度小于在“墓地轨道”上点的加速度 B．在转移轨道上点的速度与点速度之比为 C．地球的自转周期为 D．地球质量等于 【答案】D 【详解】A．由牛顿第二定律 在转移轨道上点的加速度等于在“墓地轨道”上点的加速度，A错误； B．根据开普勒第二定律 解得 B错误； C．由开普勒第三定律 解得地球的自转周期 C错误； D．由万有引力提供向心力 解得地球质量为 D正确。 故选D。 二、多选题 14．（2024·湖北武汉·模拟预测）节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，下列说法正确的是（　　） A．芒种时地球公转速度比小满时小 B．芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长 C．立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等 D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份 【答案】AB 【详解】A．从图中我们可以着到，冬至时地球位于近日点附近，公转速度最快。随着地球向远日点移动，公转速度逐渐减慢。因此，芒种 （位于远日点附近）时的公转速度应该比小满 （位于近日点和远日点之间）时慢，故A正确； B．地球公转轨道是椭圆形的，但轨道上的速度并不是均匀分布的。由于公转速度的变化，芒种到小暑的时间间隔与大雪到小寒的时间间隔并不相等。从图中可以看出，芒种到小暑的时间间隔要大于大雪到小寒的时间间隔。故B正确； C．地球公转的加速度与地球到太阳的距离有关。立春时和立秋时，地球到太阳的距离并不相等（立春时离太阳较近，立秋时离太阳较远），因此公转加速度也不相等，故C错误； D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气虽然分别代表了春、夏、秋、冬四季的开始，但它们并不刚好将一年的时间分为四等份。实际上，由于地球公转轨道是椭圆形的，各季节的长度并不相等，故D错误。 故选AB。 15．（2024·湖北黄石·三模）位于贵州的500米口径球面射电望远镜，其反射面相当于30个足球场的大小，灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上，大幅拓展了人类的视野。射电望远镜观测到某行星的卫星、绕以其为焦点的椭圆轨道运行，星的运行周期约为星的倍，星轨迹远点到行星的距离是轨迹近点的2倍，星轨迹远点到行星的距离是轨迹近点的3倍。假设、只受到行星的引力，则下列叙述正确的是（　　） A．星受到行星的引力最大值与最小值之比为 B．星受到行星的引力始终小于星 C．星受到行星的引力最大值与星受到行星的引力最小值之比为 D．星轨迹近点到行星的距离小于星轨迹远点到行星的距离 【答案】AD 【详解】A．已知星轨迹远点到行星的距离是轨迹近点的2倍，则根据万有引力定律可知，星受到行星的引力最大值与最小值之比为，故A正确； BC．由于卫星、的质量关系未知，所以无法判定两个卫星受到的引力大小关系，故BC错误； D．根据开普勒第三定律可得 整理得 由题可知 即星轨迹近点到行星的距离小于星轨迹远点到行星的距离，故D正确。 故选AD。 16．（2024·湖北武汉·模拟预测）2023年12月6日3时24分，“捷龙三号”运载火箭在广东阳江附近海域点火升空，成功将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。如图所示，设一卫星绕地球做椭圆轨道运动，卫星在近地点A的速度大小为va，在远地点B的速度大小为vb，已知地球的第一宇宙速度为v1，则下列关系可能正确的是（　　） A．va＞v1 B．va＝v1 C．vb＞v1 D．vb＝v1 【答案】AB 【详解】AB．设地心为，以为圆心，为半径做圆，得到轨道2，以为圆心，为半径做圆，得到轨道3，根据万有引力提供向心力 可得 可得 卫星在近地点A做离心运动，有 故与的大小关系不清楚，则二者有可能相等，故AB正确； CD．卫星在远地点B做向心运动，则 可得 故CD错误 故选AB。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 万有引力 1、（2024·湖北卷·T4）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。则（　　） 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P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 2、（2023·湖北卷·T2）2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。根据以上信息可以得出（ ） A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为 B. 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大 C. 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为 D. 下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前 3、（2022·湖北卷·T2）2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（ ） A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C. 组合体的角速度大小比地球同步卫星的大 D. 组合体的加速度大小比地球同步卫星的小 一、单选题 1．（2024·湖北武汉·二模）科学家们设想，从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳，固定在赤道上做成太空电梯，这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是（　　） A．缆绳上的各个质点都处于完全失重状态 B．缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度 C．缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比 D．若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做离心运动 2．（2024·湖北黄石·一模）电影中的太空电梯非常吸引人。现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转。图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台。则下列说法正确的是（    ） A．太空电梯上各点加速度与该点离地球球心的距离的平方成反比 B．超级缆绳对P平台的作用力方向背离地心 C．若从配重空间站向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝配重空间站转动的方向向前运动一边落向地球 D．若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的远地点 3．（2024·湖北·三模）2024年2月29日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星01星，标志着中国互联网的效率与质量将进一步提升。已知高轨卫星01星与地球中心的连线在时间t内转过的弧度为，扫过的面积为S，地球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A．高轨卫星01星可以静止在咸宁的正上方 B．地球的质量为 C．地球表面的重力加速度为 D．地球的第一宇宙速度为 4．（2024·湖北·一模）2023年10月26日10时34分，神舟十六号航天员乘组和神舟十七号航天员乘组在“天宫”空间站胜利会师。如图所示，空间站和中轨道卫星在同一轨道平面内分别在近地轨道和半径为2R的中轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行方向相同。地球半径为R，自转周期为T，表面重力加速度为g，忽略地球自转。下列说法正确的是（　　） A．发射“天宫”空间站的最小速度为 B．中轨道卫星的公转周期为 C．中轨道卫星的机械能一定大于“天宫”空间站的机械能 D．中轨道卫星和 “天宫”空间站相邻两次相距最近的时间间隔为 5．（2024·湖北·三模）我国首个大型巡天空间望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它将与我国空间站共轨并独立飞行，已知巡天空间望远镜预定轨道离地面高度约为400km，地球同步卫星离地面高度约为36000km，下列说法正确的是（　　） A．巡天空间望远镜加速就可以与空间站对接 B．巡天空间望远镜运行的线速度大于7.9km/s C．巡天空间望远镜在轨道上运行的周期比同步卫星的周期大 D．巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度 6．（2024·湖北·一模）2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q两点，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上卫星运行周期分别为、和。下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道3上的动能最大 B．卫星在轨道3上Q点的加速度大于轨道2上P点的加速度 C．卫星在轨道2上由P点到Q点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 D．卫星运行周期关系满足 7．（2024·湖北武汉·二模）2023年5月，我国成功发射北斗卫星导航系统第56颗卫星。图（a）是西安卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中，卫星和地心的连线与地球表面的交点（即卫星在地面上的投影点，称为星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道近似为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图（b）所示。已知地球自转周期为24小时，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径约为6.6R。根据以上信息可以判断（　　） A．该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面重合 B．该卫星运行速度大于第一宇宙速度 C．该卫星运行周期为12小时 D．该卫星轨道半径约为3.3R 8．（2024·湖北武汉·一模）1970年4月24日，中国首颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射；2007年10月24日，中国首颗月球探测器“嫦娥一号”成功发射；2020年7月23日，中国首颗火星探测器“天问一号”成功发射；2022年10月9日，中国首颗综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”成功发射。我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。已知“东方红一号”绕地球运行周期为1.9小时，“嫦娥一号”绕月球运行周期为2.1小时，“天问一号”绕火星运行周期为8.2小时，“夸父一号”绕地球运行周期为1.7小时。根据以上信息可知（　　） A．“东方红一号”的轨道半径最大 B．“嫦娥一号”的向心加速度最大 C．“天问一号”的发射速度最大 D．“夸父一号”的运行速度最大 9．（2024·湖北·二模）2023年7月23日，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射三周年，如图所示，已知地球表面重力加速度为g，地球的质量是火星质量的k倍，地球的半径是火星半径的n倍，假设探测器在火星的着陆点为水平面，探测器总质量为m，探测器有4条腿，每条腿与地面夹角为，则每条腿对火星表面的正压力大小为（    ） A． B． C． D． 10．（2024·湖北·二模）2023 年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的 Mate60 手机，该手机可以与地球同步轨道的“天通一号01”实现卫星通信。 已知地球半径为 R，“天通一号01”离地高度约为6R，以下关于该卫星的说法正确的是（       ） A．卫星在地球同步轨道上处于平衡状态 B．卫星的发射速度小于近地卫星的环绕速度 C．卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的36 倍 D．若地球自转加快，卫星为保持与地面同步，轨道高度应降低 11．（2024·湖北·二模）《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研究的不懈追求。如下图所示，半径均为R的两球形行星A、B的密度之比为，A、B各有一个近地卫星C、D，其绕行周期分别为：、。站在行星表面的宇航员从距A行星表面高为h处以水平抛出一物体a，从距B行星表面高为2h处以水平抛出另一物体b。下列说法正确的是（　　） A．C、D绕A、B运行的速度之比为 B．C、D绕A、B运行的周期满足 C．由于不知道a与b的质量，所以无法求出二者落地时速度之比 D．a、b两物体从抛出到落地的位移之比为 12．（23-24高三上·湖北·期末）2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．轨道I上的线速度大小为 B．神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度 C．神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I D．轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可 13．（23-24高三上·湖北武汉·期末）我国将一颗失效的北斗二号，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“基地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示，已知同步卫星轨道半径为，“基地轨道”半径为，转移轨道与同步轨道和“基地轨道”分别相切于、两点，卫星在转移轨道上从点运动到点所需的最短时间为，已知万有引力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．在转移轨道上点的加速度小于在“墓地轨道”上点的加速度 B．在转移轨道上点的速度与点速度之比为 C．地球的自转周期为 D．地球质量等于 二、多选题 14．（2024·湖北武汉·模拟预测）节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，下列说法正确的是（　　） A．芒种时地球公转速度比小满时小 B．芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长 C．立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等 D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份 15．（2024·湖北黄石·三模）位于贵州的500米口径球面射电望远镜，其反射面相当于30个足球场的大小，灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上，大幅拓展了人类的视野。射电望远镜观测到某行星的卫星、绕以其为焦点的椭圆轨道运行，星的运行周期约为星的倍，星轨迹远点到行星的距离是轨迹近点的2倍，星轨迹远点到行星的距离是轨迹近点的3倍。假设、只受到行星的引力，则下列叙述正确的是（　　） A．星受到行星的引力最大值与最小值之比为 B．星受到行星的引力始终小于星 C．星受到行星的引力最大值与星受到行星的引力最小值之比为 D．星轨迹近点到行星的距离小于星轨迹远点到行星的距离 16．（2024·湖北武汉·模拟预测）2023年12月6日3时24分，“捷龙三号”运载火箭在广东阳江附近海域点火升空，成功将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。如图所示，设一卫星绕地球做椭圆轨道运动，卫星在近地点A的速度大小为va，在远地点B的速度大小为vb，已知地球的第一宇宙速度为v1，则下列关系可能正确的是（　　） A．va＞v1 B．va＝v1 C．vb＞v1 D．vb＝v1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$