专题03 万有引力与航天(7年汇编)(山东专用)2020-2026年高考物理真题分类汇编

2026-08-14
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知数达理
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 万有引力与宇宙航行
使用场景 高考复习-真题
学年 2026-2027
地区(省份) 山东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.15 MB
发布时间 2026-08-14
更新时间 2026-08-14
作者 知数达理
品牌系列 好题汇编·高考真题分类汇编
审核时间 2026-08-14
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59186567.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 聚焦万有引力与航天专题,整合2020-2026年山东高考真题及2026年模拟题,以“鹊桥二号”“羲和号”等我国航天工程为情境,突出开普勒定律、万有引力应用等核心考点的综合运用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|25题|开普勒三定律应用、万有引力提供向心力、天体表面重力加速度、变轨问题、双星系统|结合航天热点(如“天问1号”着陆),注重公式推导(如中心天体质量计算)与跨知识点综合(如动量守恒与机械能变化),匹配山东高考命题规律(单选为主,多选题占比提升)|

内容正文:

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题03万有引力与航天 7年真题1年模拟 七年真题分类园 @r 考点01开普勒三定律 1.【答案】A 2.【答案】D 考点02万有引力定律的应用 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】A 5.【答案】B 6.【答案】B V一年模孤练测园 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】A 6.【答案】B 7.【答案】C 112 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 8.【答案】D 9.【答案】C 10.【答案】A 11,【答案】B 12.【答案】C 13.【答案】D 14.【答案】C 15.【答案】C 16.【答案】A 17.【答案】A 18.【答案】A 19.【答案】D 20.【答案】A 21.【答案】A 22.【答案】BC 23.【答案】BD 24.【答案】BC 25.【答案】BD 2/2 专题03 万有引力与航天 7年真题1年模拟 考点分类 山东考情(2020-2026) 命题规律 考点01 开普勒三定律的应用 2026山东卷 2024山东卷 情境:多以天体的椭圆运动、周期/轨道半长轴比较为背景,常结合航天工程实际场景出题。 考点:开普勒第三定律、开普勒第二定律,部分涉及中心天体质量与开普勒常量的关联。 题型:均为选择题,以单选题为主,少量多选题。 综合:少数结合万有引力定律、天体运动的变轨问题综合命题。 考点02 万有引力定律的应用 2025山东卷 2023山东卷 2022山东卷 2021山东卷 2020山东卷 情境:围绕行星/卫星圆周运动、天体表面重力加速度、航天器变轨/弹射、双星系统、星际探测着陆等航天实际场景设置问题,背景贴近我国航天工程热点。 考点:万有引力提供圆周运动向心力、天体表面重力与万有引力的关系、动量守恒、机械能变化分析、向心加速度/线速度/周期的推导计算。 题型:以单选题为主,近年多选题占比有所提升,暂未出现计算题。 综合:难度中等偏上,常结合运动学规律、动量守恒、能量守恒等知识点综合考查,对公式推导和规律应用能力要求较高。 考点01 开普勒三定律 1.(2026·山东·高考真题)海王星的卫星海卫二绕海王星的公转周期与地球公转周期近似相等。若太阳与海王星的质量比为 ,定义地球与太阳间的距离为1个天文单位(1 AU),则海卫二公转轨道的半长轴约为(     ) A. B. C. D. 2.(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a。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(  ) A. B. C. D. 考点02 万有引力定律的应用 1.(2025·山东·高考真题)轨道舱与返回舱的组合体,绕质量为M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。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,G为引力常量,此时轨道舱相对行星的速度大小为(    ) A. B. C. D. 2.(2023·山东·高考真题)牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为(   ) A. B. C. D. 3.(2022·山东·高考真题)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为(    ) A. B. C. D. 4.(2021·山东·高考真题)迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为,地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为(  ) A. B. C. D. 5.(2021·山东·高考真题)从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时,“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为(  ) A.9∶1 B.9∶2 C.36∶1 D.72∶1 6.(2020·山东·高考真题)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为(  ) A. B. C. D. 1.(2026·山东青岛·一模)2025年,捷龙三号遥八运载火箭在山东近海海域将吉利星座06组卫星送入约600km高度的圆轨道。已知地球半径约为6400km,地球静止轨道半径约为42000km,则卫星一天绕地球运动的圈数约为(  ) A.12 B.15 C.16 D.18 2.(2026·山东滨州·一模)张洪章作为中国第二位进入太空的载荷专家,主要负责空间站科研实验、配合完成出舱活动、设备维护等任务。空间站绕地球做匀速圆周运动,距地面高度为h,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,则张洪章t时间内随空间站在太空中运动的路程为(  ) A. B. C. D. 3.(2026·山东淄博·一模)我国“天关”卫星捕捉到一个异常的X射线源,推断为某黑洞撕裂并吞噬白矮星的过程。在吞噬初期的较短时间内,可将二者视为双星系统如图所示,黑洞和白矮星绕连线上点做匀速圆周运动,初始时两星间距为。若系统总质量保持不变,运行周期变为原来的倍。忽略其他天体影响,此时黑洞与白矮星的间距变为(  ) A. B. C. D. 4.(2026·山东聊城·一模)将两个相同的弹簧振子,分别竖直悬挂在地球和某行星表面处,发现在地球上弹簧的伸长量是在该行星上弹簧伸长量的4倍。已知地球质量是该行星质量的倍,则该行星与地球半径之比为(  ) A. B. C. D. 5.(2026·山东济宁·一模)2025年7月15日,天舟九号货运飞船成功对接空间站天和核心舱,交会对接的示意图如图所示,飞船首先进入预定圆轨道I,之后经椭圆轨道II与在圆轨道III运行的空间站在点完成交会对接,对接后空间站仍在圆轨道III运行。已知轨道I、III的半径分别为、,轨道I、II相切于点,轨道II、III相切于点。下列说法正确的是(  ) A.飞船在轨道I上的周期小于在轨道II上的周期 B.飞船在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能 C.飞船与空间站完成对接后,空间站的运行加速度变小 D.飞船在轨道II上运行时,在、两点的速度之比为 6.(2026·山东菏泽·一模)地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预测下次飞近地球将在2061年。若哈雷彗星在近日点和远日点与太阳中心的距离为和。则(  ) A.哈雷彗星的公转周期大约为150年 B.哈雷彗星在近日点与远日点的速度比值 C.哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比 D.哈雷彗星通过与地球轨道的交点时的速度小于地球经过该点时的速度 7.(2026·山东日照·一模)太阳和地球所在的连线上有如图所示的两个拉格朗日点、,在地球轨道内侧,在地球轨道外侧。嫦娥五号轨道器处于点,在地球和太阳共同引力作用下与地球一起同步绕太阳做匀速圆周运动。已知太阳中心到地球中心的距离为r,太阳的质量为M,地球的质量为m。不考虑其他天体的引力作用,下列说法正确的是(    ) A.嫦娥五号轨道器绕太阳运动的向心力大于地球公转的向心力 B.嫦娥五号轨道器绕太阳运动的向心加速度大于地球公转的向心加速度 C.根据以上条件可以求出嫦娥五号轨道器到地球中心的距离 D.根据以上条件可以求出嫦娥五号轨道器的向心力 8.(2026·山东临沂·一模)如图所示,点是地月天体系统中位于月球外侧地月连线上的一个拉格朗日点。若飞行器位于点时会在地球、月球对它引力的共同作用下,恰好和月球一起绕地球以相同的角速度做匀速圆周运动。已知地球的质量为,月球的质量为,地心、月心间距为L,月心到点的距离为d,若发射一颗质量为m的卫星使其处于拉格朗日点位置,下列说法中正确的是(  ) A.该卫星和月球绕地球运动的向心加速度相等 B.该卫星绕地球运动的周期大于月球绕地球运动的周期 C.题目中相关物理量满足关系式 D.题目中相关物理量满足关系式 9.(2026·山东东营·一模)我国“天宫”空间站运行在距地面高度h的圆轨道上,轨道处存在稀薄的大气,在其影响下空间站无动力自主运行轨道高度会缓慢下降,但仍然可以认为在圆形轨道上运行。取距地球无限远处为地球引力势能零点,空间站的引力势能表示为,其中M为地球质量,m为空间站质量,r为空间站轨道半径。经过一段时间,轨道半径减小了Δr(Δr≪r)。下列说法正确的是(  ) A.遇到稀薄气体,轨道高度下降后,空间站运行速度变小 B.空间站在高度为h处的轨道运行时,周期 C.打开发动机让空间站重新回到原轨道,发动机至少需做功 D.宇航员在空间站中处于完全失重状态,不受重力 10.(2026·山东泰安·一模)如图所示,有两颗绕地球做椭圆运动的卫星1和卫星2,它们轨道的近地点到地球表面的最近距离均为,远地点到地球表面的最近距离分别为、,环绕地球运动的周期之比。已知万有引力常量为,地球表面的重力加速度为,忽略地球的自转,两卫星均可看作质点,则地球质量为(  ) A. B. C. D. 11.(2026·山东枣庄·一模)某人造卫星绕月球沿椭圆轨道运行,其近月点高度为0.5R,远月点高度为1.5R,R为月球半径。已知月球表面的重力加速度为g月,关于该卫星,下列说法正确的是(  ) A.卫星在远月点的速度大于近月点的速度 B.卫星的最小加速度为 C.卫星的运行周期为 D.从近月点运动到远月点,卫星的机械能增加 12.(2026·山东菏泽·二模)2026年8月,我国将发射嫦娥七号开展月球南极探测,配套中继卫星运行于地月拉格朗日点(该点位于地月连线延长线、月球背向地球一侧),中继卫星与月球保持相对静止、同步绕地心做匀速圆周运动。下列说法正确的是(  ) A.中继卫星的重力势能大于月球的重力势能 B.中继卫星的向心力大小由地球的质量决定 C.中继卫星运行的线速度大于月球绕地球的线速度 D.中继星的向心加速度与月球绕地球公转的向心加速度相等 13.(2026·山东青岛·二模)2026年我国将要发射“嫦娥七号”探测器,对月球南极开展环境与资源勘查。探测器由轨道器、着陆器等组成。如图所示,轨道器在半径为r的圆形极月轨道上运行,运行周期为T。已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转。下列说法正确的是(  ) A.月球的质量为 B.月球的质量为 C.月球表面的重力加速度为 D.月球表面的重力加速度为 14.(2026·山东临沂·二模)在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a—x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的2倍,则(  ) A.星球M与N重力加速度之比为 B.星球M与N的第一宇宙速度之比 C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧的最大弹性势能是P的6倍 15.(2026·山东聊城·二模)“食双星”是一种双星系统,两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动,由于距离遥远,观测者不能把两颗星区分开,但两颗恒星的彼此“掩食”会使观测到的亮度发生周期性变化。如图所示,两颗恒星相邻两次“掩食”的时刻分别为、。时刻,较亮的恒星遮挡较暗的恒星,观测到亮度L稍微减弱;时刻,较暗的恒星遮挡较亮的恒星,观测到亮度L减弱比较明显。若双星间的距离始终为d,引力常量为G,不计其他星球的影响,下列说法正确的是(  ) A.根据已知条件,可求得两恒星质量之比 B.双星系统的角速度为 C.双星系统的总质量为 D.双星做圆周运动的速率之和为 16.(2026·山东日照·二模)“嫦娥六号”月球探测器于2024年6月采样返回。如图所示,探测器返回过程中,从圆轨道Ⅰ上P点变轨后进入椭圆轨道Ⅱ,Q为远月点。则探测器(    ) A.在轨道Ⅰ上的周期小于轨道Ⅱ上的周期 B.在轨道Ⅰ上P点的速度等于轨道Ⅱ上P点的速度 C.在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中加速度逐渐增大 D.在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中机械能逐渐增大 17.(2026·山东德州·二模)一质量为的卫星围绕地球做椭圆运动,其轨道的半长轴为,地球的质量为,卫星的引力势能(r为卫星到地心的距离),万有引力常量为。该卫星在椭圆轨道上的机械能为(  ) A. B. C. D. 18.(2026·山东潍坊·二模)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行周期为,P为近日点,Q为远日点,M、N为短轴的两个端点;地球绕太阳沿圆轨道运动,轨道半径为r,公转周期为。已知海王星在近日点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为。下列说法正确的是(  ) A. B. C.海王星沿轨道顺时针从P到M所用的时间为 D.海王星沿轨道顺时针从M到N,万有引力对它先做正功后做负功 19.(2026·山东东营·二模)2026年4月1日,阿尔忒弥斯2号(ArtemisⅡ)踏上了人类自1972年以来首次绕月旅程。如图阿尔忒弥斯2号首先发射到近地轨道Ⅰ,在A点加速后进入椭圆轨道Ⅱ,此后多次加速后掠过月球背面,在弹弓效应下,无需动力返回地球。则下列正确的是(  ) A.阿尔忒弥斯2号要飞到B点,在A点速度需大于11.2km/s B.阿尔忒弥斯2号从B点返回A点的过程中速度一直变大 C.在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时,向心加速度 D.从B返回A点的过程中,阿尔忒弥斯2号在地月系统中机械能守恒 20.(2026·山东济宁·二模)在人类星际移民探索中,中国科学家正将目光投向土星的卫星“土卫六”。若“土卫六”绕土星、月球绕地球的运动均视为匀速圆周运动,已知“土卫六”的轨道半径为月球轨道半径的倍,公转周期为月球公转周期的倍,则土星质量与地球质量的比值为(  ) A. B. C. D. 21.(2026·山东枣庄·二模)某行星的半径为,卫星贴近其表面沿圆周绕行的周期为。该行星表面的水平面上有一倾角为的斜面,如图所示,小球从斜面上一点以水平初速度抛出,之后落回斜面。若小球仅受该行星的引力作用,则小球抛出后在空中运动的时间为(  ) A. B. C. D. 22.(2026·山东淄博·一模)(多选)根据沙漏计时的理论模型可知:单位时间内流出的沙子质量()与沙子的密度、重力加速度以及沙漏开口的横截面积有关,即,式中、、、均为无单位的常数。已知地球质量为月球质量的p倍,地球半径为月球半径的q倍,若仅考虑重力加速度对于沙漏的影响,将一个在地球表面上计时时长为T的沙漏带上月球表面,则(  ) A.、、的数值为,, B.、、的数值为,, C.月球表面的重力加速度大小为地球表面的倍 D.沙漏的计时时长变为 23.(2026·山东烟台·一模)(多选)如图所示,某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动,运行周期为T。为使该飞船返回地面,宇航员在轨道1上A点启动发动机,使飞船速度瞬间改变后关闭发动机,飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行,该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R,,引力常量为G,下列说法正确的是(    ) A.地球的密度为 B.地球的密度为 C.飞船沿轨道2从A到B的时间为 D.飞船沿轨道2从A到B的时间为 24.(2026·山东淄博·二模)(多选)某研究机构提出“人造月亮”的设想,若发射成功,天空中将会同时出现月亮和“人造月亮”,月亮A和“人造月亮”B绕地球(球心为O)的运动均可视为匀速圆周运动,如图所示,设,运动过程中θ的最大正弦值为p,月亮A、“人造月亮”B绕地球运动的半径分别为、,角速度大小分别为、,线速度大小分别为、,向心加速度大小分别为、。则(  ) A. B. C. D. 25.(2026·山东济南·二模)(多选)中国计划在2030年前实现载人登陆月球计划。如图所示,质量为3m的卫星(含探测器)绕月球按图示方向做圆周运动。某时刻卫星将一质量为m的探测器瞬间弹出,弹出方向与初速度在同一直线上,仅考虑月球对卫星及探测器的引力作用,弹出探测器后卫星与探测器的轨迹可能正确的是(  ) A. B. C. D. 试卷第1页,共3页 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题03 万有引力与航天 7年真题1年模拟 考点分类 山东考情(2020-2026) 命题规律 考点01 开普勒三定律的应用 2026山东卷 2024山东卷 情境:多以天体的椭圆运动、周期/轨道半长轴比较为背景,常结合航天工程实际场景出题。 考点:开普勒第三定律、开普勒第二定律,部分涉及中心天体质量与开普勒常量的关联。 题型:均为选择题,以单选题为主,少量多选题。 综合:少数结合万有引力定律、天体运动的变轨问题综合命题。 考点02 万有引力定律的应用 2025山东卷 2023山东卷 2022山东卷 2021山东卷 2020山东卷 情境:围绕行星/卫星圆周运动、天体表面重力加速度、航天器变轨/弹射、双星系统、星际探测着陆等航天实际场景设置问题,背景贴近我国航天工程热点。 考点:万有引力提供圆周运动向心力、天体表面重力与万有引力的关系、动量守恒、机械能变化分析、向心加速度/线速度/周期的推导计算。 题型:以单选题为主,近年多选题占比有所提升,暂未出现计算题。 综合:难度中等偏上,常结合运动学规律、动量守恒、能量守恒等知识点综合考查,对公式推导和规律应用能力要求较高。 考点01 开普勒三定律 1.(2026·山东·高考真题)海王星的卫星海卫二绕海王星的公转周期与地球公转周期近似相等。若太阳与海王星的质量比为 ,定义地球与太阳间的距离为1个天文单位(1 AU),则海卫二公转轨道的半长轴约为(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】地球绕太阳公转:设地球公转周期为​,日地距离,太阳质量为​,则 海卫二绕海王星公转:设海卫二公转周期为​,轨道半长轴为​,海王星质量为,则 已知,且则 整理得 故 故选A。 2.(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a。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(  ) A. B. C. D. 【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,所以联立可得故选D。 考点02 万有引力定律的应用 1.(2025·山东·高考真题)轨道舱与返回舱的组合体,绕质量为M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。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,G为引力常量,此时轨道舱相对行星的速度大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】轨道舱与返回舱的质量比为,设返回舱的质量为m,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 可得做圆周运动的线速度为 弹射返回舱的过程中组合体动量守恒,有 由题意 带入解得 故选C。 2.(2023·山东·高考真题)牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设地球半径为R,由题知,地球表面的重力加速度为g,则有 月球绕地球公转有 r = 60R 联立有 故选C。 3.(2022·山东·高考真题)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】地球表面的重力加速度为g,根据牛顿第二定律得 解得 根据题意可知,卫星的运行周期为 根据牛顿第二定律,万有引力提供卫星运动的向心力,则有 联立解得 故选C。 4.(2021·山东·高考真题)迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为,地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】根据 可得卫星做圆周运动的线速度 根据右手定则可知,导体绳产生的感应电动势相当于上端为正极的电源,其大小为 因导线绳所受阻力f与安培力F平衡,则安培力与速度方向相同,可知导线绳中的电流方向向下,即电池电动势大于导线绳切割磁感线产生的电动势 ,可得 解得 故选A。 5.(2021·山东·高考真题)从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时,“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为(  ) A.9∶1 B.9∶2 C.36∶1 D.72∶1 【答案】B 【详解】悬停时所受平台的作用力等于万有引力,根据 可得 故选B。 6.(2020·山东·高考真题)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】忽略星球的自转,万有引力等于重力 则 解得 着陆器做匀减速直线运动,根据运动学公式可知 解得 匀减速过程,根据牛顿第二定律得 解得着陆器受到的制动力大小为 ACD错误,B正确。 故选B。 1.(2026·山东青岛·一模)2025年,捷龙三号遥八运载火箭在山东近海海域将吉利星座06组卫星送入约600km高度的圆轨道。已知地球半径约为6400km,地球静止轨道半径约为42000km,则卫星一天绕地球运动的圈数约为(  ) A.12 B.15 C.16 D.18 【答案】B 【详解】卫星的轨道半径 地球静止轨道半径,静止轨道周期天 根据开普勒第三定律 可得卫星周期 则一天内卫星绕地球的圈数 解得 故选B。 2.(2026·山东滨州·一模)张洪章作为中国第二位进入太空的载荷专家,主要负责空间站科研实验、配合完成出舱活动、设备维护等任务。空间站绕地球做匀速圆周运动,距地面高度为h,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,则张洪章t时间内随空间站在太空中运动的路程为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】空间站绕地球做匀速圆周运动,轨道半径 , 万有引力提供向心力 对地球表面物体有 整理得线速度 匀速运动路程 代入得 故选A。 3.(2026·山东淄博·一模)我国“天关”卫星捕捉到一个异常的X射线源,推断为某黑洞撕裂并吞噬白矮星的过程。在吞噬初期的较短时间内,可将二者视为双星系统如图所示,黑洞和白矮星绕连线上点做匀速圆周运动,初始时两星间距为。若系统总质量保持不变,运行周期变为原来的倍。忽略其他天体影响,此时黑洞与白矮星的间距变为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】设黑洞圆周运动的半径为,白矮星圆周运动的轨道半径为,万有引力提供圆周运动的向心力,则有, 结合题意可知 联立解得 若系统总质量保持不变,运行周期变为原来的倍,则有 解得,此时黑洞与白矮星的间距变为 故选A。 4.(2026·山东聊城·一模)将两个相同的弹簧振子,分别竖直悬挂在地球和某行星表面处,发现在地球上弹簧的伸长量是在该行星上弹簧伸长量的4倍。已知地球质量是该行星质量的倍,则该行星与地球半径之比为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】根据天体表面的物体所受的重力等于万有引力得 又 联立得 则该行星与地球半径之比为 故选B。 5.(2026·山东济宁·一模)2025年7月15日,天舟九号货运飞船成功对接空间站天和核心舱,交会对接的示意图如图所示,飞船首先进入预定圆轨道I,之后经椭圆轨道II与在圆轨道III运行的空间站在点完成交会对接,对接后空间站仍在圆轨道III运行。已知轨道I、III的半径分别为、,轨道I、II相切于点,轨道II、III相切于点。下列说法正确的是(  ) A.飞船在轨道I上的周期小于在轨道II上的周期 B.飞船在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能 C.飞船与空间站完成对接后,空间站的运行加速度变小 D.飞船在轨道II上运行时,在、两点的速度之比为 【答案】A 【详解】A.由开普勒第三定律可得,轨道I半径小于轨道II的半长轴,故飞船在轨道I上的周期小于在轨道II上的周期,故A正确; B.飞船从轨道I变轨到轨道II需加速,机械能增大,故B错误; C.对接后空间站质量增大但轨道不变,根据 可得加速度不变,故C错误; D.由开普勒第二定律可得 得 ,故D错误。 故选A。 6.(2026·山东菏泽·一模)地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预测下次飞近地球将在2061年。若哈雷彗星在近日点和远日点与太阳中心的距离为和。则(  ) A.哈雷彗星的公转周期大约为150年 B.哈雷彗星在近日点与远日点的速度比值 C.哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比 D.哈雷彗星通过与地球轨道的交点时的速度小于地球经过该点时的速度 【答案】B 【详解】A.哈雷彗星最近出现1986年,下次2061年,公转周期年,不是150年, 故A错误; B.根据开普勒第二定律(面积定律),取极短时间,哈雷彗星在近日点、远日点扫过面积相等 整理得 即近日点与远日点速度比为,故B正确; C.加速度由万有引力提供,由 得 因此近日点与远日点加速度比 不是,故C错误; D.地球在该点做匀速圆周运动,速度满足 哈雷彗星在交点处,接下来会向远日点(远离太阳)运动,做离心运动,万有引力小于所需向心力: 得 即哈雷彗星速度更大,故D错误。 故选B。 7.(2026·山东日照·一模)太阳和地球所在的连线上有如图所示的两个拉格朗日点、,在地球轨道内侧,在地球轨道外侧。嫦娥五号轨道器处于点,在地球和太阳共同引力作用下与地球一起同步绕太阳做匀速圆周运动。已知太阳中心到地球中心的距离为r,太阳的质量为M,地球的质量为m。不考虑其他天体的引力作用,下列说法正确的是(    ) A.嫦娥五号轨道器绕太阳运动的向心力大于地球公转的向心力 B.嫦娥五号轨道器绕太阳运动的向心加速度大于地球公转的向心加速度 C.根据以上条件可以求出嫦娥五号轨道器到地球中心的距离 D.根据以上条件可以求出嫦娥五号轨道器的向心力 【答案】C 【详解】AD.嫦娥五号轨道器质量未知,无法求出嫦娥五号轨道器的向心力,也无法和地球公转的向心力比较。故AD错误; B.嫦娥五号轨道器绕太阳运动的轨道半径小于地球公转的半径,又因为角速度一样,由知,嫦娥五号轨道器绕太阳运动的向心加速度小于地球公转的向心加速度。故B错误; C.嫦娥五号轨道器在点绕太阳运动运动时,由牛顿第二定律和万有引力定律得 在点绕太阳运动时,由牛顿第二定律和万有引力定律得 地球绕太阳运动时,由牛顿第二定律和万有引力定律得 又 联立解得,故C正确。 故选C。 8.(2026·山东临沂·一模)如图所示,点是地月天体系统中位于月球外侧地月连线上的一个拉格朗日点。若飞行器位于点时会在地球、月球对它引力的共同作用下,恰好和月球一起绕地球以相同的角速度做匀速圆周运动。已知地球的质量为,月球的质量为,地心、月心间距为L,月心到点的距离为d,若发射一颗质量为m的卫星使其处于拉格朗日点位置,下列说法中正确的是(  ) A.该卫星和月球绕地球运动的向心加速度相等 B.该卫星绕地球运动的周期大于月球绕地球运动的周期 C.题目中相关物理量满足关系式 D.题目中相关物理量满足关系式 【答案】D 【详解】A.卫星在拉格朗日点运行时,绕地球运动的角速度与月球绕地球运动的角速度相同,设该角速度为,则卫星和月球绕地球运动的向心加速度分别为 可知卫星和月球绕地球运动的向心加速度不相等,故A错误; B.因卫星绕地球运动的角速度与月球绕地球运动的角速度相同,根据圆周运动的周期 可知卫星绕地球运动的周期等于月球绕地球运动的周期,故B错误; CD.根据地球和月球对该卫星万有引力的合力提供卫星所需要的向心力,得 解得 地球对月球的万有引力提供月球所需要的向心力,得 解得 联立得,故C错误,D正确。 故选D。 9.(2026·山东东营·一模)我国“天宫”空间站运行在距地面高度h的圆轨道上,轨道处存在稀薄的大气,在其影响下空间站无动力自主运行轨道高度会缓慢下降,但仍然可以认为在圆形轨道上运行。取距地球无限远处为地球引力势能零点,空间站的引力势能表示为,其中M为地球质量,m为空间站质量,r为空间站轨道半径。经过一段时间,轨道半径减小了Δr(Δr≪r)。下列说法正确的是(  ) A.遇到稀薄气体,轨道高度下降后,空间站运行速度变小 B.空间站在高度为h处的轨道运行时,周期 C.打开发动机让空间站重新回到原轨道,发动机至少需做功 D.宇航员在空间站中处于完全失重状态,不受重力 【答案】C 【详解】A.万有引力提供向心力,由 得运行速度 轨道高度下降后减小,变大,故A错误; B.轨道半径(为地球半径),由 得周期 公式中应为轨道半径而非距地面高度,故B错误; C.圆轨道上空间站的动能 引力势能 总机械能 从半径的低轨道回到原轨道,机械能增量 发动机做功等于机械能增量,故C正确; D.完全失重是指万有引力全部提供向心力、视重为零,宇航员仍受重力(万有引力)作用,故D错误。 故选C。 10.(2026·山东泰安·一模)如图所示,有两颗绕地球做椭圆运动的卫星1和卫星2,它们轨道的近地点到地球表面的最近距离均为,远地点到地球表面的最近距离分别为、,环绕地球运动的周期之比。已知万有引力常量为,地球表面的重力加速度为,忽略地球的自转,两卫星均可看作质点,则地球质量为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】根据开普勒第三定律,卫星1和卫星2的周期之比,可求卫星1和卫星2的半长轴之比为 根据几何关系, 联立解得地球的半径 根据密度公式,忽略地球的自转,地球质量满足 解得 故选A。 11.(2026·山东枣庄·一模)某人造卫星绕月球沿椭圆轨道运行,其近月点高度为0.5R,远月点高度为1.5R,R为月球半径。已知月球表面的重力加速度为g月,关于该卫星,下列说法正确的是(  ) A.卫星在远月点的速度大于近月点的速度 B.卫星的最小加速度为 C.卫星的运行周期为 D.从近月点运动到远月点,卫星的机械能增加 【答案】B 【详解】A.根据开普勒第二定律可知,卫星在椭圆轨道上运行时,近月点速度最大,远月点速度最小,故A错误; B.根据牛顿第二定律有 所以 当卫星运动至远月点时,加速度最小,此时卫星距离月球中心 在月球表面,有 联立解得,故B正确; C.根据开普勒第三定律可得 其中半长轴 解得,故C错误; D.卫星仅受万有引力作用,运动过程中只有万有引力做功,机械能守恒,故D错误。 故选B。 12.(2026·山东菏泽·二模)2026年8月,我国将发射嫦娥七号开展月球南极探测,配套中继卫星运行于地月拉格朗日点(该点位于地月连线延长线、月球背向地球一侧),中继卫星与月球保持相对静止、同步绕地心做匀速圆周运动。下列说法正确的是(  ) A.中继卫星的重力势能大于月球的重力势能 B.中继卫星的向心力大小由地球的质量决定 C.中继卫星运行的线速度大于月球绕地球的线速度 D.中继星的向心加速度与月球绕地球公转的向心加速度相等 【答案】C 【详解】由题意可知,中继卫星与月球绕地心做匀速圆周运动的角速度相同,中继卫星的轨道半径,月球的轨道半径。 A.重力势能表达式为,其大小与天体自身质量有关,中继卫星和月球质量未知,无法比较重力势能大小,故A错误; B.中继卫星的向心力由地球对它的万有引力和月球对它的万有引力的合力提供,向心力大小和地球质量、月球质量、中继卫星自身质量都有关,并非仅由地球质量决定,故B错误; C.匀速圆周运动线速度,二者角速度相同,,因此,故C正确; D.匀速圆周运动向心加速度,二者角速度相同,,因此,向心加速度不相等,故D错误。 故选C。 13.(2026·山东青岛·二模)2026年我国将要发射“嫦娥七号”探测器,对月球南极开展环境与资源勘查。探测器由轨道器、着陆器等组成。如图所示,轨道器在半径为r的圆形极月轨道上运行,运行周期为T。已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转。下列说法正确的是(  ) A.月球的质量为 B.月球的质量为 C.月球表面的重力加速度为 D.月球表面的重力加速度为 【答案】D 【详解】AB.根据万有引力提供向心力 可得,故AB错误; CD.根据万有引力与重力的关系 联立可得,故C错误,D正确。 故选D。 14.(2026·山东临沂·二模)在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a—x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的2倍,则(  ) A.星球M与N重力加速度之比为 B.星球M与N的第一宇宙速度之比 C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧的最大弹性势能是P的6倍 【答案】C 【详解】A.由牛顿第二定律可知物体下落的加速度 可知两星球表面的重力加速度之比为,故A错误; B.星球M的半径是星球N的2倍,由第一宇宙速度可知星球M与星球N的第一宇宙速度之比为,故B错误; C.由物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系图,结合公式可知图像面积代表,P下落过程中的最大动能 Q下落过程中的最大动能 又由可知两图线斜率绝对值之比为质量反比,即 可得,即Q下落过程中的最大动能是P的4倍,故C正确; D.由运动的对称性,对P物体,下落速度最大,下落2速度变为0,弹簧压缩量达到最大;对Q物体,下落2速度最大,下落4速度变为0,弹簧压缩量达到最大,故Q的弹簧最大压缩量是P的2倍,由可知Q下落过程中弹簧的最大弹性势能是P的4倍,故D错误。 故选C。 15.(2026·山东聊城·二模)“食双星”是一种双星系统,两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动,由于距离遥远,观测者不能把两颗星区分开,但两颗恒星的彼此“掩食”会使观测到的亮度发生周期性变化。如图所示,两颗恒星相邻两次“掩食”的时刻分别为、。时刻,较亮的恒星遮挡较暗的恒星,观测到亮度L稍微减弱;时刻,较暗的恒星遮挡较亮的恒星,观测到亮度L减弱比较明显。若双星间的距离始终为d,引力常量为G,不计其他星球的影响,下列说法正确的是(  ) A.根据已知条件,可求得两恒星质量之比 B.双星系统的角速度为 C.双星系统的总质量为 D.双星做圆周运动的速率之和为 【答案】C 【详解】A.由万有引力提供向心力得 化简可得 根据已知条件无法求得半径的比值,因此无法得到质量比,故A错误; B.根据题意可得双星系统周期为 双星系统的角速度为,故B错误; C.因为 得 根据 得 两式相加可得 双星系统的总质量为,故C正确; D.双星做圆周运动的速率之和为,故D错误。 故选C。 16.(2026·山东日照·二模)“嫦娥六号”月球探测器于2024年6月采样返回。如图所示,探测器返回过程中,从圆轨道Ⅰ上P点变轨后进入椭圆轨道Ⅱ,Q为远月点。则探测器(    ) A.在轨道Ⅰ上的周期小于轨道Ⅱ上的周期 B.在轨道Ⅰ上P点的速度等于轨道Ⅱ上P点的速度 C.在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中加速度逐渐增大 D.在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中机械能逐渐增大 【答案】A 【详解】A.根据开普勒第三定律,可知探测器在轨道Ⅱ上周期大于探测器在轨道Ⅰ上周期,故A正确; B.探测器在 P点变轨时,需要加速才能从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,在轨道Ⅰ上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度,故B错误; C.根据可知,探测器在轨道Ⅱ上从P点向Q点过程中,远离月球,受到的引力逐渐变小,故加速度逐渐变小,故C错误; D.探测器在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中只有万有引力做功,探测器机械能不变,故D错误。 故选A。 17.(2026·山东德州·二模)一质量为的卫星围绕地球做椭圆运动,其轨道的半长轴为,地球的质量为,卫星的引力势能(r为卫星到地心的距离),万有引力常量为。该卫星在椭圆轨道上的机械能为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】卫星的机械能为动能与引力势能之和,即 已知引力势能 设近地点到地心距离为,速度为;远地点到地心距离为,速度为,由椭圆半长轴定义得 根据开普勒第二定律,在相等时间内扫过面积相等 即 卫星仅受万有引力,机械能守恒 联立上述两式,代入化简,可得 故选A。 18.(2026·山东潍坊·二模)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行周期为,P为近日点,Q为远日点,M、N为短轴的两个端点;地球绕太阳沿圆轨道运动,轨道半径为r,公转周期为。已知海王星在近日点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为。下列说法正确的是(  ) A. B. C.海王星沿轨道顺时针从P到M所用的时间为 D.海王星沿轨道顺时针从M到N,万有引力对它先做正功后做负功 【答案】A 【详解】A.对海王星绕太阳运动时,根据开普勒第二定律可知 可得,A正确; B.对地球和海王星,根据开普勒第三定律可知,B错误; C.根据开普勒第二定律可知,海王星沿轨道顺时针运动时,距离太阳越近则速率越大,可知从P到M所用的时间小于,C错误; D.海王星沿轨道顺时针从M到N,万有引力对它先做负功后做正功,D错误。 故选A。 19.(2026·山东东营·二模)2026年4月1日,阿尔忒弥斯2号(ArtemisⅡ)踏上了人类自1972年以来首次绕月旅程。如图阿尔忒弥斯2号首先发射到近地轨道Ⅰ,在A点加速后进入椭圆轨道Ⅱ,此后多次加速后掠过月球背面,在弹弓效应下,无需动力返回地球。则下列正确的是(  ) A.阿尔忒弥斯2号要飞到B点,在A点速度需大于11.2km/s B.阿尔忒弥斯2号从B点返回A点的过程中速度一直变大 C.在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时,向心加速度 D.从B返回A点的过程中,阿尔忒弥斯2号在地月系统中机械能守恒 【答案】D 【详解】A.是第二宇宙速度,是航天器脱离地球引力的最小速度,而阿尔忒弥斯2号仍受地球引力束缚,最终返回地球,因此A点速度小于,A错误; B.从B(月球位置)返回A(地球附近)的过程中,地月引力存在一个合力为零的平衡点,从B到平衡点,月球引力的合力与运动方向夹角大于,速度减小;过平衡点后,地球引力的合力与运动方向夹角小于,速度增大,因此速度先减小后增大,B错误; C.同一位置A点,航天器受到的地球万有引力产生加速度,由 可得 可知,相同,加速度相等,即,C错误; D.返回过程无需动力,只有地月系统的引力做功,因此在地月系统中机械能守恒,D正确。 故选D。 20.(2026·山东济宁·二模)在人类星际移民探索中,中国科学家正将目光投向土星的卫星“土卫六”。若“土卫六”绕土星、月球绕地球的运动均视为匀速圆周运动,已知“土卫六”的轨道半径为月球轨道半径的倍,公转周期为月球公转周期的倍,则土星质量与地球质量的比值为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,有公式 整理后可得到中心天体的质量为 所以有 故选A。 21.(2026·山东枣庄·二模)某行星的半径为,卫星贴近其表面沿圆周绕行的周期为。该行星表面的水平面上有一倾角为的斜面,如图所示,小球从斜面上一点以水平初速度抛出,之后落回斜面。若小球仅受该行星的引力作用,则小球抛出后在空中运动的时间为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】根据 可得该行星表面的重力加速度 根据平抛运动的规律可知 解得,故选A。 22.(2026·山东淄博·一模)(多选)根据沙漏计时的理论模型可知:单位时间内流出的沙子质量()与沙子的密度、重力加速度以及沙漏开口的横截面积有关,即,式中、、、均为无单位的常数。已知地球质量为月球质量的p倍,地球半径为月球半径的q倍,若仅考虑重力加速度对于沙漏的影响,将一个在地球表面上计时时长为T的沙漏带上月球表面,则(  ) A.、、的数值为,, B.、、的数值为,, C.月球表面的重力加速度大小为地球表面的倍 D.沙漏的计时时长变为 【答案】BC 【详解】AB.根据题意可知 根据单位关系可得 所以,, 解得,,故A错误,B正确; C.根据万有引力与重力的关系 所以 所以,故C正确; D.由以上分析可知 所以将一个在地球表面上计时时长为T的沙漏带上月球表面,则计时时长变为,故D错误。 故选BC。 23.(2026·山东烟台·一模)(多选)如图所示,某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动,运行周期为T。为使该飞船返回地面,宇航员在轨道1上A点启动发动机,使飞船速度瞬间改变后关闭发动机,飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行,该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R,,引力常量为G,下列说法正确的是(    ) A.地球的密度为 B.地球的密度为 C.飞船沿轨道2从A到B的时间为 D.飞船沿轨道2从A到B的时间为 【答案】BD 【详解】AB.飞船在半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有 地球的体积为 由题意可知 地球的密度 联立解得,故A错误,B正确。 CD.椭圆轨道2的半长轴 根据开普勒第三定律,可得飞船在椭圆轨道2的周期为 飞船沿轨道2从到运动时间为 联立解得,故C错误,D正确。 故选BD。 24.(2026·山东淄博·二模)(多选)某研究机构提出“人造月亮”的设想,若发射成功,天空中将会同时出现月亮和“人造月亮”,月亮A和“人造月亮”B绕地球(球心为O)的运动均可视为匀速圆周运动,如图所示,设,运动过程中θ的最大正弦值为p,月亮A、“人造月亮”B绕地球运动的半径分别为、,角速度大小分别为、,线速度大小分别为、,向心加速度大小分别为、。则(  ) A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】A.当连线与的轨道相切时,最大,此时为直角三角形,由几何关系得 由题意可知 因此 可得,A错误; B.绕地球匀速圆周运动的天体,万有引力提供向心力 可得角速度 因此, B正确; C.根据 可得线速度 因此 ,C正确; D.根据 可得向心加速度 因此 ,D错误。 故选BC。 25.(2026·山东济南·二模)(多选)中国计划在2030年前实现载人登陆月球计划。如图所示,质量为3m的卫星(含探测器)绕月球按图示方向做圆周运动。某时刻卫星将一质量为m的探测器瞬间弹出,弹出方向与初速度在同一直线上,仅考虑月球对卫星及探测器的引力作用,弹出探测器后卫星与探测器的轨迹可能正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】BD 【详解】由题意可知,卫星和探测器整体绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则 解得,该速度与做匀速圆周运动物体的质量无关。 当卫星的速度时,,卫星做匀速圆周运动; 当卫星的速度时,,卫星做离心运动(物体距离月球越来越远); 当卫星的速度时,,卫星做向心运动(物体距离月球越来越近); 探测器弹出的过程中,选方向为正方向,根据动量守恒定律有 联立解得,弹出探测器后卫星的速度为 当弹出后探测器的速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做离心运动,卫星做向心运动,无选项符合题意; 只要弹出探测器,探测器的速度不可能与等大、同向。不需要讨论探测器的速度的情况; 当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做向心运动,卫星做离心运动,D选项符合题意; 当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做反方向的向心运动,卫星做离心运动,无选项符合题意; 当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做反方向的匀速圆周运动,卫星做离心运动,B选项符合题意; 当弹出后的探测器速度时,卫星的速度,在弹出后的一小段时间内探测器做反方向的离心运动,卫星做离心运动,无选项符合题意。 故选BD。 试卷第1页,共3页 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题03 万有引力与航天(7年汇编)(山东专用)2020-2026年高考物理真题分类汇编
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