专题6 第2练 宇宙航行-【小题突破·大题攻略】2026年高考物理培优限时练

培优限时练小题突破·物理 第2练宇宙航行 的周期是24小时小于月球的公转周期，故B错误：在地球表 面附近运行的卫星发射速度最小，由G 、Mm 小题·分层分练 R R 1L.【解析】卫星的运动由万有引力提供向心力GMm 一加g r 解得：地球的卫星最小发射速度为=√gR,故C错误：由G m(停)， Mm (R+h)=m 会（R+h),Gm=mg,解得：同步卫星到地 T R 解得GM=4rr ERT 面的高度为h√4x 一R 根据第一字亩连度的定义GMm=m ,联立解得W弓 故D错误.故选：A. 【答案】A 了，放A正确，BCD情误，就选：A VTr 7.【解析】根据万有引力提供肉心力有G=m只·在星球 R 【答案】A 表面有6把=m:解得=顾，又，=名。R,= 1 2.【解析】是地球同步卫星，同步卫星的轨道平面在赤道平 R 面，周期同地球自转周期相等，为24小时，不可以经过昆明 1 正上空，故A错误：人造卫星绕地球做匀逸国周运动，根据万 R。,则返回舱在月球表面的飞行谁度”√牙”地，返回轮 有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量 相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度，A错误，B正确： 为M,有：GM -mir-m)r. 设返回舱绕星球飞行周期为T,由万有引力提供向心力得G r GM 解得T=2√C成mV学，ab,c三预卫星的r相等，剩周 R 期、角速度相等，周期都是24小时，故B错误，D正确：7.9 R 周期T=2√-2Vg km/s为地球的最大运行速度，卫星b的运行速率小于7.9 错误，D正确 km/s,故C错误.故远：D. 【答案】D 【答案】BD 小题·真题真练 3.【解析】由△y= 知·地面上的人现察到的特果为： 1.【解析】鹊桥二号国绕月球做椭圈运动，从A→C·B做减 速运动，从B→D→A做加速运动，所以从C→B→D的运动 A,B两火新上的时钟都变慢了，又a>·则A火箭上的 时间大于半个周期，即大于12小时，A错误：在A点，根据 时钟走得最慢，地而上的时钟走得最快，因此B正确，A、C、 D错误. 牛领若二定华，有6=，在B点，旅据车板第二定 【答案】B 金：有C心·张立并代入故据可得椅桥三号在 4.【解析】人造地球卫星国绕地球做匀速圈周运动，国心是地 球的地心，所以凡是人造地球卫星，轨道面必定经过地球中 B两点的加速度大小之比约为4Aau=81:1.B正确：根据 物体做曲线运动时速度方向沿该点的切线方向，可知鹊桥二 心，所以a,b均可能是卫星轨道，C不可能是卫星轨道，故A、 B错误，C正确：同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b 号在C、D两点的速度方向不垂直于其与月心的连线，C错 不可能是同步卫星的轨道，故D错误， 误：鹊桥二号发射后国绕月球沿椭回轨道运动，并未脱离地 【答案】C 球引力束缚，也在国绕地球运动，所以鹊桥二号在地球表面 5.【解析】A.冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据 附近的发射速度大于7.9km/s而小于1山.2km/s,D正确。 开备粉第三定律得- 【答案】BD R R 2.【解析】 R 整理得T,=T√R=288h 变轨前，后，根据a=G可知，空间站在P A正确 A错误； 点的加速度相同 B.根据开普勒第二定律得，近月点的速度大于远月点的速 由于变轨后的轨道半长轴大于变轨前的轨 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， 道半径，则根据开普勒第三定律可知，空间 B错误 站变轨后的运动周期比变轨前的大 捕获轨道近月点的造度大于在冻结轨道运行时近月点的速 度，C错误： 变轨时，空间站喷气加速，因此变轨后其在 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 P点的速度比变轨前的大 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 变轨后，空间站在近地点的速度最大，大于 速度，D错误.故选B. 变轨后在P点的速度，结合C项分析可知 【答案】B D错误 变轨后空间站在近地，点的速度大于变轨前 6【解析】第二宇宙速度是脱离地球的速度，大于月球公转的 的速度 连度，故A正确：报据开普勒第三定律可得气=：同步卫星 【答案】A 110第一部分专题六万有引力与宇宙航行 第2练 宇宙航行 00 [小题·精讲精练] [小题·分层分练] [例题讲坛] [一层·打基础] 例12024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五 知识点一 对宇宙速度的理解 号遥八运载火箭圆满成功发射.已知地球质量为 1.已知某半径为。的质量分布均匀的天体，测得 月球质量的k倍，地球半径R为月球半径的p 它的一个卫星的圆轨道半径为r,卫星运行的周 倍，地球表面的重力加速度为g,则嫦娥六号探 期为T,则在该天体表面第一宇宙速度大小是 测器在近月圆形轨道的线速度大小约为( ( kgR Arr A. AAnr T2ro B.ATr C RgR 4π2r c D. 4xr☑ rr喝 作 【解析】在地球表面飞行的卫星万有引力提供 知识点二人造卫星 业 向心力GMm=m P 2.北斗导航系统是我国自主研制的 全球卫星导航系统.如图所示是其 时 G Mm 中三颗卫星a,b、c的轨道示意图， a,b、c三颗卫星均绕地球做圆周运 可 GM 联立可得U√ =√gR 动，a是地球同步卫星.则 由上述分析可知，卫星在月球表面与地球表面运 A.卫星a可以经过昆明正上空 B.卫星a运行角速度比卫星c的大 此 行时的线速度之比为月 C.卫星b的运行速率为7.9km/s 线 D.卫星c的运行周期为24小时 故月√0 pg,故选B. 知识点三相对论时空观 【答案】B 3.A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某 例2冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双 处，A>B,在地面上的人观察到的结果正确的 星系统，冥王星与星体卡戎的质量之比约为7：1， 是 ( 同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，由此 A.火箭A上的时钟走得最快 可知，冥王星是绕O点运动的 ( B.地面上的时钟走得最快 A.轨道半径约为卡我的 C.火箭B上的时钟走得最快 B角速度约为卡我的号 D.火箭B上的时钟走得最慢 [二层·提考能] C.线速度大小约为卡戎的7倍 4.如图所示，有关人造地球卫星轨道的正确说法有 D.向心力大小约为卡戎的7倍 ( 【解析】双星系统内的两颗星运动的角速度相 等，B错误：双星的向心力为二者间的万有引力， 所以向心力大小相等，D错误：根据1四r1 m2n,得号-=7，A正确：根据0=or,得 21 A.a、b、c均可能是卫星轨道 【答案】A B.卫星轨道只可能是a 31 培优限时练小题突破·物理 C.a、b均可能是卫星轨道 A.其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 D.b可能是同步卫星的轨道 B.其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 5.2024年3月20 啦获筑进 C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星 日，我国探月工 近月点 程四期鹊桥二号 冻结轨道 周期的倍 中继星成功发射 远丹点一 D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星 升空.当抵达距 周期的？倍 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 [小题·真题真练] 道的半长轴约为51900km.后经多次轨道调 1.(多选)(2024·河北卷)2024年3月20日，鹊桥 整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9900 二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背 km,周期约为24h.则鹊桥二号在捕获轨道运行 面的探月任务提供地月间 时 中继通讯。鹊桥二号采用 A.周期约为144h 周期为24h的环月椭圆冻 号 B.近月点的速度大于远月点的速度 结轨道（如图），近月点A C,近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点 距月心约为2.0×103km, 的速度 远月点B距月心约为1.8 D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月 ×101km,CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确 点的加速度 的是 [三层·早拔尖] A.鹘桥二号从C经B到D的运动时间为12h 6.已知地球的半径为R,自转周期为T,地球表面 B.鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为 的重力加速度为g,则关于地球的卫星说法正确 81：1 的是 C.鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与 A.第二宇宙速度大于月球的公转速度 月心的连线 B.同步卫星的周期大于月球的公转周期 D.鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9 C.最小发射速度为√2gR km/s且小于1l.2km/s D.同步卫星到地面的高度为 gR2T2 2.(2024·湖北卷)太空碎片会对 4π2 航天器带来危害。设空间站在 7.(多选)(2024·湖南卷)2024年5月3日，“嫦娥 地球附近沿逆时针方向做匀速 六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启 圆周运动，如图中实线所示。为 月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本 了避开碎片，空间站在P点向图 次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集，并 中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站 通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返 获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨 回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月 道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则 运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已 知月球表面重力加速度约为地球表面的。，月球 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 半径约为地球半径的疗。关于返回舱在该绕月 C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 轨道上的运动，下列说法正确的是 D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大 32