专题03 万有引力与宇宙航行（湖南专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期中真题分类汇编

专题03 万有引力与宇宙航行 万有引力定律的计算 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)某人造地球卫星在离地面高度为 2R的圆轨道上运动，地球的质量为 M、半径为 R，卫星的质量为 m，引力常量为 G，则卫星受到地球引力的大小为（　　） A．G B．G C．G D．G 2．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)万有引力定律是物理学中几个最重要的定律之一。最先发现万有引力定律的是（    ） A．第谷 B．哥白尼 C．卡文迪什 D．牛顿 3．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)如果两物体质量不变，距离变为原来的3倍，它们之间的万有引力大小（    ） A．变为原来的九分之一 B．变为原来的3倍 C．变为原来的9倍 D．变为原来的三分之一 4．(23-24高一下·湖南常德沅澧共同体·期中)对于下列物理事实，正确的是(　　) A．牛顿发现万有引力定律且最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关 B．匀速圆周运动一定是匀变速曲线运动 C．牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据 D．开普勒接受了地心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 二、多选题 5．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)关于行星的运动，下列说法正确的是（    ） A．牛顿在实验室利用扭称实验测量出了万有引力常量的准确值 B．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小 C．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上 D．描述行星绕太阳的运动时，开普勒第三定律中的常数与太阳无关，与行星有关 万有引力定律的应用 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为2θ，Ⅱ为地球的近地卫星。已知地球的自转周期为，万有引力常量为G，根据题中条件，可求出（　　） A．地球的平均密度为 B．卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 C．卫星Ⅱ的周期为 D．卫星Ⅱ运动的一个周期内无法直接接收到卫星Ⅰ发出电磁波信号的时间为 二、多选题 1．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)《夸父逐日》最早出自《山海经海外北经》，反映了古代先民与自然灾害做斗争的事实。若夸父“逐日”的足迹遍及全球，且未离开地面，则对于夸父“逐日”的过程，下列说法正确的是（　　） A．夸父所受的重力竖直向下 B．夸父在赤道时所受的重力最大 C．夸父所受的重力和万有引力始终相等 D．夸父在两极时随地球转动所需的向心力最小 2．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心一周运动的路程约49000km。我国的“天宫”空间站距地面高约400km。假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约6400km的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”（    ） A．线速度更大 B．周期更小 C．加速度更小 D．角速度更小 三、填空题 3．(23-24高一下·湖南邵阳邵东创新高级中学·期中)地球表面卫星沿地球表面运行时，轨道半径就等于地球的半径R，已知地球表面的重力加速度为g，则环绕速度为 ，如果卫星离地面的高度等于地球的半径，卫星运行的线速度为 。 四、解答题 4．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)已知地球与月球的质量之比为，地球与月球的半径之比为。忽略地球与月球的自转。 （1）求地球和月球表面的重力加速度大小之比； （2）若在地球和月球表面附近，分别竖直上抛一个小球，结果两小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近竖直上抛的小球的初速度大小之比。 5．(23-24高一下·湖南邵阳第二中学·期中)“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v （2）火星的质量M。 6．(23-24高一下·湖南湘楚名校·期中)如图甲所示，假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面，给一质量为的小物块初速度从斜面底端沿斜面向上运动，其速度一时间图像如图乙所示。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为，该星球半径为，引力常量，忽略星球自转，求： （1）该星球的表面重力加速度； （2）该星球的第一宇宙速度； （3）该星球的质量。 宇宙航行 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南衡阳第八中学·期中)相关科研发现，近年来地球的自转速率呈现加快趋势，这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响，下列描述正确的是（　　） A．地球静止卫星的高度要略调高一些 B．地球的第一宇宙速度增大 C．在北京的物体重力减小，方向不变 D．在衡阳的物体重力减小，方向改变 二、多选题 2．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。若探测器登月前一段时间内绕月球做匀速圆周运动，轨道半径的三次方与周期的二次方的关系图像的斜率为k，月球的半径为R，引力常量为G，将月球视为质量分布均匀的球体，球的体积公式为，其中，r为球的半径，则下列说法正确的是（    ） A．月球的质量为 B．月球的密度为 C．月球的第一宇宙速度为 D．月球表面的重力加速度大小为 3．(23-24高一下·湖南多校·期中)中国航天的“一箭多星”技术已经十分成熟，2023年我国在太原卫星发射中心以“一箭四星”的方式成功将宏图一号01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定极地轨道做匀速圆周运动。宏图一号01组卫星是由“一颗主星+三颗辅星”构成的国际上首个车轮式卫星编队，如图所示。已知宏图一号01组卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，地球半径为R，地球极地表面的重力加速度为g．则下列说法正确的是（　　） A．地球的第二宇宙速度为 B．宏图一号01组卫星绕地球运动的线速度v可能大于7.9km/s C．宏图一号01组卫星绕地球运动的周期为 D．卫星组运动的轨道平面不可能始终与地球某一经线平面重合 4．(23-24高一下·湖南邵阳邵东创新高级中学·期中)如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。下列说法正确的是（　　） A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月圆轨道上，卫星速度与卫星质量无关 卫星变轨问题 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南多校·期中)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．超级缆绳对P平台的作用力方向指向地心 B．到达同步空间站的游客处于完全失重的状态，不受重力作用 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，一边靠近地球 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，且断裂处为椭圆的近地点 2．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)2024年3月20日，探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空。“鹊桥二号”中继星作为探月四期后续工程的“关键一环”，将架设地月新“鹊桥”，为“嫦娥四号”“嫦娥六号”等任务提供地月间中继通信。3月25日，“鹊桥二号”中继星经过约112小时奔月飞行后，在距月面约440公里处开始实施近月制动，约19分钟后，顺利进入环月轨道飞行，其运动轨迹演示如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该次发射速度大于第二宇宙速度 B．“鹊桥二号”制动是向运动前方喷气 C．“鹊桥二号”的环月轨道一定为圆周 D．“鹊桥二号”进入环月轨道后不受月球引力 牛顿力学的成就与局限性 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（　　） A．伽利略根据理想斜面实验总结出了牛顿第一定律 B．牛顿建立了万有引力定律理论，并提出可以进行“月地检验” C．牛顿测出了万有引力常量 D．相对论和量子力学建立，意味着经典力学已经没有存在的必要 2．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（　　） A．伽利略根据理想斜面实验总结出了牛顿第一定律 B．牛顿建立了万有引力定律理论，并提出可以进行“月地检验” C．卡文迪什通过扭秤实验测量了静电力常量 D．相对论和量子力学建立，意味着经典力学已经没有存在的必要 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 万有引力与宇宙航行 万有引力定律的计算 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)某人造地球卫星在离地面高度为 2R的圆轨道上运动，地球的质量为 M、半径为 R，卫星的质量为 m，引力常量为 G，则卫星受到地球引力的大小为（　　） A．G B．G C．G D．G 【答案】D 【来源】湖南省邵阳县第二高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】根据万有引力定律可得卫星受到地球引力的大小为 故选D。 2．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)万有引力定律是物理学中几个最重要的定律之一。最先发现万有引力定律的是（    ） A．第谷 B．哥白尼 C．卡文迪什 D．牛顿 【答案】D 【来源】湖南省耒阳市第一中学等多校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】最先发现万有引力定律的是牛顿。 故选D。 3．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)如果两物体质量不变，距离变为原来的3倍，它们之间的万有引力大小（    ） A．变为原来的九分之一 B．变为原来的3倍 C．变为原来的9倍 D．变为原来的三分之一 【答案】A 【来源】湖南省益阳平高学校、长沙市平高中学等六校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】根据万有引力计算公式 如果两物体质量不变，距离变为原来的3倍，它们之间的万有引力大小为 故选A。 4．(23-24高一下·湖南常德沅澧共同体·期中)对于下列物理事实，正确的是(　　) A．牛顿发现万有引力定律且最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关 B．匀速圆周运动一定是匀变速曲线运动 C．牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据 D．开普勒接受了地心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 【答案】C 【来源】湖南省常德市沅澧共同体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【详解】A．卡文迪许最早测出G值，A错误； B．匀速圆周运动加速度指向圆心一直变化，不是匀变速曲线运动，B错误； C．牛顿发现万有引力定律过程中，用到开普勒第三定律、力的作用是相互的且具有相同的性质、牛顿第二定律等物理规律及结论，C正确； D．开普勒接受了哥白尼日心说的观点，并根据第谷对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了行星运动定律，D错误。 故选C。 二、多选题 5．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)关于行星的运动，下列说法正确的是（    ） A．牛顿在实验室利用扭称实验测量出了万有引力常量的准确值 B．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小 C．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上 D．描述行星绕太阳的运动时，开普勒第三定律中的常数与太阳无关，与行星有关 【答案】BC 【来源】湖南省益阳平高学校、长沙市平高中学等六校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】A．卡文迪什在实验室利用扭称实验测量出了万有引力常量的准确值，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小，故B正确； C．根据开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，故C正确； D．描述行星绕太阳的运动时，开普勒第三定律中的常数与太阳有关，与行星无关，故D错误。 故选BC。 万有引力定律的应用 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为2θ，Ⅱ为地球的近地卫星。已知地球的自转周期为，万有引力常量为G，根据题中条件，可求出（　　） A．地球的平均密度为 B．卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 C．卫星Ⅱ的周期为 D．卫星Ⅱ运动的一个周期内无法直接接收到卫星Ⅰ发出电磁波信号的时间为 【答案】A 【来源】湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（A卷） 【知识点】卫星的各个物理量计算、计算中心天体的质量和密度、卫星的追及相遇问题 【详解】C．设地球质量为M，卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为r和R，卫星Ⅰ为静止卫星，周期为，近地卫星Ⅱ的周期为T。根据开普勒第三定律 由题图得 可得卫星Ⅱ的周期为 故C错误； A．对于卫星Ⅱ 对于地球 联立以上各式，可得地球的平均密度为 故A正确； B．对于不同轨道卫星，根据牛顿第二定律得 所以卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 故B错误； D．当卫星Ⅱ运行到与卫星Ⅰ的连线隔着地球的区域内，其对应圆心角为π＋2θ时，卫星Ⅱ无法直接接收到卫星Ⅰ发出电磁波信号，设这段时间为t。若两卫星同向运行，则有 解得 若两卫星相向运行，则有 解得 故D错误。 故选A。 二、多选题 1．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)《夸父逐日》最早出自《山海经海外北经》，反映了古代先民与自然灾害做斗争的事实。若夸父“逐日”的足迹遍及全球，且未离开地面，则对于夸父“逐日”的过程，下列说法正确的是（　　） A．夸父所受的重力竖直向下 B．夸父在赤道时所受的重力最大 C．夸父所受的重力和万有引力始终相等 D．夸父在两极时随地球转动所需的向心力最小 【答案】AD 【来源】湖南省耒阳市第一中学等多校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】天体自转对自身结构及表面g的影响 【详解】地面所有物体所受地球的万有引力，按其作用效果分为重力和向心力，向心力使物体随地球一起绕地轴自转，所以说重力是地球对物体的万有引力的一个分力，方向竖直向下。万有引力、重力和向心力三个力遵循力的平行四边形定则，万有引力的方向指向地心，物体由赤道向两极移动时，万有引力大小不变，向心力减小，重力增大，当物体到达两极时，其所受的重力等于万有引力。 故选AD。 2．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心一周运动的路程约49000km。我国的“天宫”空间站距地面高约400km。假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约6400km的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”（    ） A．线速度更大 B．周期更小 C．加速度更小 D．角速度更小 【答案】CD 【来源】湖南省益阳平高学校、长沙市平高中学等六校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】不同轨道上的卫星各物理量的比较 【详解】根据 “天庭”的轨道半径为 “天宫”的轨道半径为 则“天庭”的轨道半径大于“天宫”的轨道半径，根据万有引力提供向心力 解得 ，，， “天庭”的轨道半径大于“天宫”的轨道半径，则“天庭”相对于“天宫”线速度、加速度、角速度更小，周期更大。 故选CD。 三、填空题 3．(23-24高一下·湖南邵阳邵东创新高级中学·期中)地球表面卫星沿地球表面运行时，轨道半径就等于地球的半径R，已知地球表面的重力加速度为g，则环绕速度为 ，如果卫星离地面的高度等于地球的半径，卫星运行的线速度为 。 【答案】 【来源】湖南省邵阳市邵东市创新高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】卫星的各个物理量计算 【详解】[1]根据 解得 [2]根据 解得 四、解答题 4．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)已知地球与月球的质量之比为，地球与月球的半径之比为。忽略地球与月球的自转。 （1）求地球和月球表面的重力加速度大小之比； （2）若在地球和月球表面附近，分别竖直上抛一个小球，结果两小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近竖直上抛的小球的初速度大小之比。 【答案】（1）；（2） 【来源】湖南省耒阳市第一中学等多校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】竖直上抛运动的三个基本公式、其他星球表面的重力加速度 【详解】（1）设地球与月球的质量分别为、，地球与月球的半径分别为、，则有 解得 （2）设小球上升的最大高度为h，则有 解得 5．(23-24高一下·湖南邵阳第二中学·期中)“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v （2）火星的质量M。 【答案】（1）；（2） 【来源】湖南省邵阳市第二中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题 【知识点】周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式、计算中心天体的质量和密度 【详解】（1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小 （2）根据 可得火星的质量 6．(23-24高一下·湖南湘楚名校·期中)如图甲所示，假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面，给一质量为的小物块初速度从斜面底端沿斜面向上运动，其速度一时间图像如图乙所示。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为，该星球半径为，引力常量，忽略星球自转，求： （1）该星球的表面重力加速度； （2）该星球的第一宇宙速度； （3）该星球的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】湖南省湘楚名校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】计算中心天体的质量和密度、物体在粗糙斜面上滑动、类比地球求解其他星球的宇宙速度 【详解】（1）物块上滑过程中，根据牛顿第二定律在沿斜面方向上有 下滑过程中，在沿斜面方向上有 又知图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中物块的加速度大小分别为 联立解得 （2）由 ， 解得该星球的第一宇宙速度为 （3）在星球表面 可得该星球的质量为 宇宙航行 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南衡阳第八中学·期中)相关科研发现，近年来地球的自转速率呈现加快趋势，这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响，下列描述正确的是（　　） A．地球静止卫星的高度要略调高一些 B．地球的第一宇宙速度增大 C．在北京的物体重力减小，方向不变 D．在衡阳的物体重力减小，方向改变 【答案】D 【来源】湖南省衡阳市第八中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【知识点】天体自转对自身结构及表面g的影响、同步卫星的运行中哪些量相同、第一宇宙速度的意义及推导 【详解】A．地球自转加快，则自转周期减小，则地球的静止卫星的周期减小，根据 可得 则静止卫星的轨道半径减小，即地球静止卫星的高度要略调低一些，故A错误； B．根据 可得 可知地球的第一宇宙速度不变，故B错误； CD．向心力和重力的合力为万有引力，地球自转加快所需向心力变大，万有引力不变，所以武汉和北京的物体重力减小，则除极点外重力大小和方向都会变化，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 2．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。若探测器登月前一段时间内绕月球做匀速圆周运动，轨道半径的三次方与周期的二次方的关系图像的斜率为k，月球的半径为R，引力常量为G，将月球视为质量分布均匀的球体，球的体积公式为，其中，r为球的半径，则下列说法正确的是（    ） A．月球的质量为 B．月球的密度为 C．月球的第一宇宙速度为 D．月球表面的重力加速度大小为 【答案】AD 【来源】湖南省耒阳市第一中学等多校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】计算中心天体的质量和密度、第一宇宙速度的意义及推导、其他星球表面的重力加速度 【详解】A．设月球与探测器的质量分别为M、m，探测器登月前一段时间内绕月球做匀速圆周动的轨道半为，有 又，解得 选项A正确； B．月球的体积 月球的密度 解得 选项B错误； C．根据 可得月球的第一宇宙速度 选项C错误； D．月球表面的重力加速度大小 选项D正确。 故选AD。 3．(23-24高一下·湖南多校·期中)中国航天的“一箭多星”技术已经十分成熟，2023年我国在太原卫星发射中心以“一箭四星”的方式成功将宏图一号01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定极地轨道做匀速圆周运动。宏图一号01组卫星是由“一颗主星+三颗辅星”构成的国际上首个车轮式卫星编队，如图所示。已知宏图一号01组卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，地球半径为R，地球极地表面的重力加速度为g．则下列说法正确的是（　　） A．地球的第二宇宙速度为 B．宏图一号01组卫星绕地球运动的线速度v可能大于7.9km/s C．宏图一号01组卫星绕地球运动的周期为 D．卫星组运动的轨道平面不可能始终与地球某一经线平面重合 【答案】CD 【来源】湖南省多校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】第一宇宙速度的意义及推导、卫星的各个物理量计算 【详解】A．地球极地表面的重力加速度为g，则有 近地卫星的线速度即为第一宇宙速度，由万有引力提供向心力，有 联立可得地球的第一宇宙速度为 则地球的第二宇宙速度大于，故A错误； B．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速度，宏图一号01组卫星绕地球运动的轨道半径，由 可知卫星组的线速度小于7.9km/s，故B错误； C．宏图一号01组卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，有 联立黄金代换公式可得轨道半径为 则宏图一号01组卫星绕地球运动的周期为 故C正确； D．由于地球的自转方向与卫星的绕行方向垂直，故卫星组运动的轨道平面不可能始终与地球某一经线平面重合，故D正确。 故选CD。 4．(23-24高一下·湖南邵阳邵东创新高级中学·期中)如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。下列说法正确的是（　　） A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月圆轨道上，卫星速度与卫星质量无关 【答案】CD 【来源】湖南省邵阳市邵东市创新高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】卫星的各个物理量计算、第二宇宙速度 【详解】A．第三宇宙速度是卫星脱离太阳系的最小发射速度，所以“嫦娥一号”卫星的发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，故A错误； B．卫星在绕月轨道上运行时，由于离地球很远，受到地球引力很小，卫星做圆周运动的向心力由月球引力提供，故B错误； C．由万有引力定律 可知，卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比，故C正确； D．由 得 所以卫星的周期与月球质量有关，与卫星质量无关，故D错误。 故选CD。 卫星变轨问题 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南多校·期中)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．超级缆绳对P平台的作用力方向指向地心 B．到达同步空间站的游客处于完全失重的状态，不受重力作用 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，一边靠近地球 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，且断裂处为椭圆的近地点 【答案】D 【来源】湖南省多校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】卫星发射及变轨问题中各物理量的变化 【详解】A．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A错误； B．同步空间站中的游客处于完全失重的状态，但是仍然受到重力的作用，故B错误； 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，一边远离地球，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正确。 故选D。 2．(23-24高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)2024年3月20日，探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空。“鹊桥二号”中继星作为探月四期后续工程的“关键一环”，将架设地月新“鹊桥”，为“嫦娥四号”“嫦娥六号”等任务提供地月间中继通信。3月25日，“鹊桥二号”中继星经过约112小时奔月飞行后，在距月面约440公里处开始实施近月制动，约19分钟后，顺利进入环月轨道飞行，其运动轨迹演示如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该次发射速度大于第二宇宙速度 B．“鹊桥二号”制动是向运动前方喷气 C．“鹊桥二号”的环月轨道一定为圆周 D．“鹊桥二号”进入环月轨道后不受月球引力 【答案】B 【来源】湖南省耒阳市第一中学等多校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【知识点】万有引力定律的内容、推导及适用范围、卫星发射及变轨问题中各物理量的变化 【详解】A．当卫星的发射速度大于第二宇宙速度时，卫星将逃离地球，不可能成为月球的卫星，选项A错误； B．向前喷气可以对卫星产生向后的力，从而使卫星做减速运动，选项B正确； C．根据开普勒第一定律可知，卫星的环月轨道可能为椭圆，选项C错误； D．卫星受到月球的万有引力作用，选项D错误。 故选B。 牛顿力学的成就与局限性 一、单选题 1．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（　　） A．伽利略根据理想斜面实验总结出了牛顿第一定律 B．牛顿建立了万有引力定律理论，并提出可以进行“月地检验” C．牛顿测出了万有引力常量 D．相对论和量子力学建立，意味着经典力学已经没有存在的必要 【答案】B 【来源】湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（B卷） 【知识点】牛顿力学的成就与局限性、物理学史 【详解】A．牛顿在伽利略理想斜面实验基础上总结出了牛顿第一定律，故A错误； B．牛顿建立了万有引力定律理论，并提出可以进行“月地检验”，故B正确； C．卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，故C错误； D．相对论和量子力学适应于微观高速粒子的运动，而经典力学适应于宏观低速物体的运动，相对论和量子力学的建立并不否认经典力学，经典力学对解决宏观低速物体的运动仍有必要性，故D错误。 故选B。 2．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（　　） A．伽利略根据理想斜面实验总结出了牛顿第一定律 B．牛顿建立了万有引力定律理论，并提出可以进行“月地检验” C．卡文迪什通过扭秤实验测量了静电力常量 D．相对论和量子力学建立，意味着经典力学已经没有存在的必要 【答案】B 【来源】湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（A卷） 【知识点】牛顿力学的成就与局限性、物理学史 【详解】A．牛顿在伽利略理想斜面实验基础上总结出了牛顿第一定律，选项A错误； B．牛顿建立了万有引力定律理论，并提出可以进行“月地检验”，选项B正确； C．卡文迪什通过扭秤实验测量了万有引力常量，选项C错误； D．相对论和量子力学适应于微观高速粒子的运动，而经典力学适应于宏观低速物体的运动，相对论和量子力学的建立并不否认经典力学，经典力学对解决宏观低速物体的运动仍有必要性，选项D错误。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$