7.4宇宙航行-【人教版期末真題精選】安徽省高一下學(xué)期物理期末復(fù)習(xí)專題練習(xí)

這是一份7.4宇宙航行-【人教版期末真題精選】安徽省高一下學(xué)期物理期末復(fù)習(xí)專題練習(xí)，共22頁。試卷主要包含了單選題，五十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，解答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?7.4宇宙航行-【人教版期末真題精選】安徽省高一下學(xué)期物理期末復(fù)習(xí)專題練習(xí)

一、單選題
1．（2022春·安徽宣城·高一統(tǒng)考期末）如圖，人造衛(wèi)星M、N在同一平面內(nèi)繞地心O做勻速圓周運(yùn)動。已知M、N連線與M、O連線間的夾角最大為θ，則M、N的運(yùn)動周期之比等于

A． B． C． D．
2．（2022春·安徽蚌埠·高一統(tǒng)考期末）如圖是我國火星探測器探測火星時所經(jīng)歷的由軌道III變軌到II再到I的過程，不計變軌過程中探測器的質(zhì)量變化，下列說法錯誤的是（????）

A．在軌道I、II上分別運(yùn)動時，在P點(diǎn)的加速度相同
B．在軌道II上運(yùn)動的周期小于在軌道III上運(yùn)動的周期
C．在軌道III上運(yùn)動到P點(diǎn)時的速度大于在軌道II上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度
D．由軌道II變軌到I的過程中，需在P點(diǎn)開啟發(fā)動機(jī)，故探測器的機(jī)械能增大
3．（2022春·安徽黃山·高一期末）中國探月工程碩果累累。如圖所示，“嫦娥一號”的繞月圓周軌道距離月球表面的高度為150km，“嫦娥三號”繞月圓周軌道距離月球表面的高度為100km，若將月球看成球體，下列說法中正確的是（　　）

A．“嫦娥三號”的向心力小于“嫦娥一號”的向心力
B．“嫦娥三號”的運(yùn)行速率大于“嫦娥一號”的運(yùn)行速率
C．“嫦娥三號”的運(yùn)行周期大于“嫦娥一號”的運(yùn)行周期
D．“嫦娥三號”的運(yùn)行角速度小于“嫦娥一號”的運(yùn)行角速度
4．（2022春·安徽黃山·高一期末）國際研究小組借助于智利的巨大望遠(yuǎn)鏡，觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，此雙星系統(tǒng)中體積較小星體能“吸食”另一顆體積較大星體表面的物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的，被吸食星體的質(zhì)量遠(yuǎn)大于吸食星體的質(zhì)量。假設(shè)在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變，則在演變的過程中（　　）

A．它們之間的萬有引力不變 B．體積較小星體圓周運(yùn)動的線速度變大
C．體積較大星體圓周運(yùn)動軌跡半徑變小 D．它們做圓周運(yùn)動的角速度不變
5．（2022春·安徽黃山·高一期末）2020年我國將發(fā)射火星探測器“火星一號”，進(jìn)行對火星的探索，該探測器將同時攜帶環(huán)繞器、著陸器、巡視器，一次性完成繞、落、巡三個動作。月球也是今年深空探測的重點(diǎn)，我國的“嫦娥五號”探測器，也將在今年啟程，探月工程同樣分“繞、落、回”三步走。已知月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的，月球半徑是地球半徑的，下列說法正確的是（　?。?br /> A．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最小運(yùn)行速度
B．火星探測器“火星一號”，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度
C．“嫦娥五號”探測器貼近月球表面做圓周運(yùn)動時的速度小于第一宇宙速度7.9km/s
D．“火星一號”、“嫦娥五號”在奔赴目的地的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
6．（2022春·安徽蕪湖·高一期末）有、、、四顆地球衛(wèi)星，還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動，是地球同步衛(wèi)星，是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（　?。?br />
A．的向心加速度等于重力加速度 B．在內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是
C．在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長 D．的運(yùn)動周期有可能是20h
7．（2022春·安徽蕪湖·高一期末）2019年12月16日15時22分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第五十二、五十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。至此，所有中圓地球軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢，標(biāo)志著北斗三號全球系統(tǒng)核心衛(wèi)星部署完成。已知中圓地球軌道衛(wèi)星到地球表面的距離為地球半徑的3倍，地表重力加速度為g，第一宇宙速度為v1。則中圓地球軌道衛(wèi)星的（　　）
A．向心加速度為 B．周期為
C．角速度為 D．線速度為
8．（2022春·安徽蕪湖·高一期末）2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面。著陸前的部分運(yùn)動過程簡化如下：在距月面15km高處繞月做勻速圓周運(yùn)動，然后減速下降至距月面100m處懸停，再緩慢降落到月面。已知萬有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半徑約為1.7×103km，由上述條件不能估算出（　　）
A．月球質(zhì)量 B．月球表面的重力加速度
C．探測器在15km高處繞月運(yùn)動的周期 D．探測器懸停時發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力
9．（2022春·安徽安慶·高一統(tǒng)考期末）已知月球圍繞地球公轉(zhuǎn)周期為T，軌道半徑為r，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g。月球繞地球視為勻速圓周運(yùn)動，不考慮地球自轉(zhuǎn)，則關(guān)于r與R之間關(guān)系描述正確的是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2022春·安徽宣城·高一統(tǒng)考期末）對于各國不同的地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（　　）
A．它們運(yùn)行的線速度一定大于
B．地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄏ嗤?br /> C．一定位于赤道上空同一軌道上
D．它們運(yùn)行的加速度大小和方向一定相同
11．（2022春·安徽黃山·高一期末）假設(shè)地球的兩顆衛(wèi)星A、B的運(yùn)行方向相同軌道半徑之比為4∶1，某時刻兩衛(wèi)星相距最近，則（　　）

A．衛(wèi)星A、B運(yùn)行的加速度大小之比 B．衛(wèi)星A、B運(yùn)行的周期之比
C．衛(wèi)星A、B運(yùn)行的線速度大小之比 D．經(jīng)過時間，衛(wèi)星A、B再次相距最近

二、多選題
12．（2022春·安徽蕪湖·高一期末）2021年5月15日，我國天問一號衛(wèi)星探測器攜著陸巡視器祝融號成功著陸火星。如圖為天問一號實(shí)施火星捕獲的軌道簡化圖，關(guān)于天問一號，下列說法正確的是（　?。?br />
A．從軌道1變軌進(jìn)入軌道2，要在P點(diǎn)點(diǎn)火減速
B．在軌道2從P點(diǎn)向M點(diǎn)運(yùn)行過程中線速度逐漸增大
C．在軌道2的運(yùn)行周期比在軌道3的運(yùn)行周期長
D．經(jīng)過軌道2的M點(diǎn)的加速度比經(jīng)過軌道3的Q點(diǎn)的加速度大
13．（2022春·安徽安慶·高一統(tǒng)考期末）日地拉格朗日L2點(diǎn)是1772年數(shù)學(xué)家拉格朗日推導(dǎo)證明出：衛(wèi)星受太陽、地球兩大天體引力作用，能保持相對靜止編號為L2的那個點(diǎn)。拉格朗日L2點(diǎn)隨著地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)而移動，L2與太陽、地球三者在任何時間總在一條直線上。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡2021年12月25日發(fā)射升空，目前位于“拉格朗日2點(diǎn)”。下面說法正確的是（　?。?br />
A．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在地球和太陽引力作用下處于平衡狀態(tài)
B．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡圍繞太陽運(yùn)動的線速度大于地球圍繞太陽運(yùn)動的線速度
C．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡向心加速度大于地球圍繞太陽運(yùn)動的向心加速度
D．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空時的發(fā)射速度要大于第三宇宙速度
14．（2022春·安徽亳州·高一期末）“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的直徑遠(yuǎn)小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動?，F(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1：m2=5：3。則可知（　?。?br />
A．m1：m2做圓周運(yùn)動的角速度之比為1：1
B．m1：m2做圓周運(yùn)動的線速度之比為5：3
C．m1做圓周運(yùn)動的半徑為
D．m2做圓周運(yùn)動的半徑為
15．（2022春·安徽滁州·高一期末）有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（　?。?br />
A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是
C．b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長 D．d的運(yùn)動周期有可能是28h
16．（2022春·安徽黃山·高一期末）“嫦娥五號”探測器在距月面約400公里處成功實(shí)施發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，由M點(diǎn)順利進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道Ⅱ，繞月三圈后進(jìn)行第二次近月變軌，進(jìn)入環(huán)月圓軌道Ⅰ。關(guān)于“嫦娥五號”在各個軌道上運(yùn)行時，下列說法中正確的是（　?。?br />
A．在軌道Ⅱ上M點(diǎn)時的加速度大小大于在軌道Ⅰ上F點(diǎn)時的加速度大小
B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上M點(diǎn)時的速率大于在N點(diǎn)時的速率
C．衛(wèi)星從軌道Ⅱ進(jìn)入軌道Ⅰ時，應(yīng)在經(jīng)過M點(diǎn)時點(diǎn)火減速
D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行過程中，在M點(diǎn)時的重力勢能等于在N點(diǎn)時的重力勢能

三、解答題
17．（2022春·安徽亳州·高一期末）“玉兔號”月球車與月球表面的第一次接觸實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想。“玉兔號”月球車在月球表面做了一個平拋試驗(yàn)，將一物體從高h(yuǎn)處以初速度水平拋出，測得水平位移為x，已知月球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。求：
（1）月球表面重力加速度；
（2）月球的質(zhì)量和月球的第一宇宙速度；
（3）月球的平均密度。
18．（2022春·安徽蚌埠·高一統(tǒng)考期末）嫦娥五號任務(wù)的圓滿完成，標(biāo)志著我國航天事業(yè)發(fā)展中里程碑式的新跨越。已知嫦娥五號繞月球做勻速圓周運(yùn)動，環(huán)月軌道距月球表面的高度為h，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g0，萬有引力常量為G，求：
（1）月球的質(zhì)量；
（2）嫦娥五號環(huán)月運(yùn)動的線速度大小。
19．（2022春·安徽合肥·高一期末）2021年5月15日，中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器成功著陸火星表面。邁出了我國星際探測征程的重要一步，成為第二個成功著陸火星的國家，這是我國航天事業(yè)又一具有里程碑意義的進(jìn)展。已知火星的質(zhì)量為M，半徑為R，“天問一號”探測器的質(zhì)量為m，引力常量為G，（不考慮火星自轉(zhuǎn)）。求：
（1）火星表面的重力加速度g；
（2）一段時間內(nèi)，“天問一號”探測器在距離火星地面高度為h，圍繞火星做勻速圓周運(yùn)動的角速度；
（3）在火星上要發(fā)射一顆環(huán)火衛(wèi)星，最小發(fā)射速度。
20．（2022春·安徽黃山·高一期末）2021年3月24日，記者從中國科學(xué)院上海天文臺獲悉，經(jīng)過近兩年的深入研究，科學(xué)家對人類首次“看見”的那個黑洞，成功繪制出偏振圖像，已知引力常量為G。試解決如下問題：
(1)若天文學(xué)家觀測到一天體繞該黑洞做半徑為r、周期為T的勻速圓周運(yùn)動，求黑洞的質(zhì)量M；
(2)黑洞是一種密度極大、引力極大的天體，以至于光都無法逃逸（光速為c＝3×108m/s），若某黑洞的半徑R約30km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足，求該黑洞的表面重力加速度大小。

21．（2022春·安徽黃山·高一期末）2020年，中國航天將進(jìn)一步延續(xù)“超級模式”。而在未來，我國還有更多的太空探索行動。比如，將在2030年前后實(shí)施的“覓音計劃”，對太陽系外是否有適宜人類居住的行星進(jìn)行探測。設(shè)想某年后宇航員登上了某星球表面。宇航員手持小球從高度為h處，沿水平方向以初速度v拋出，測得小球運(yùn)動的水平距離為L。已知該行星的半徑為R，萬有引力常量為G，不考慮該星球自轉(zhuǎn)。求：
(1)行星表面的重力加速度；
(2)行星的平均密度。
22．（2022春·安徽阜陽·高一統(tǒng)考期末）2022年4月16日上午，宇航員翟志剛、王亞平、葉光富成功從中國空間站返航。已知中國空間站質(zhì)量為m，運(yùn)行軌道與地面的高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，空間站的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動。求：
（1）空間站受到地球的萬有引力大??；
（2）空間站的運(yùn)行周期。
23．（2022春·安徽滁州·高一期末）若在某星球表面做豎直上拋實(shí)驗(yàn)，測得物體以初速拋出后，上升的最大高度為?，已知該星球半徑為R，引力常量為G，求：
（1）該星球第一宇宙速度；
（2）該星球質(zhì)量；
（3）周期為T的繞該星球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，離該星球表面的高度。

參考答案：
1．D
【詳解】衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動，如圖當(dāng)與夾角最大時，根據(jù)正弦定理：

與夾角為：

兩衛(wèi)星的軌道半徑滿足：

根據(jù)開普勒第三定律：

解得：，ABC錯誤，D正確。
故選D。
2．D
【詳解】A．由

得

所以在軌道I、II上分別運(yùn)動時，在P點(diǎn)的加速度相同，故A正確；
B．由開普勒第三定律知，軌道半長軸越大，周期越大，所以在軌道II上運(yùn)動的周期小于在軌道III上運(yùn)動的周期，故B正確；
C．因?yàn)閺能壍繧I變軌到軌道III，需要在P點(diǎn)加速，所以在軌道III上運(yùn)動到P點(diǎn)時的速度大于在軌道II上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度，故C正確；
D．由軌道II變軌到I的過程中，需在P點(diǎn)減速，而不是開啟發(fā)動機(jī)加速，即探測器的機(jī)械能減小，故D錯誤。
故選D。
3．B
【詳解】A．衛(wèi)星在圍繞月球做勻速圓周運(yùn)動的過程中，萬有引力提供向心力，有

因?yàn)椤版隙鹑枴焙汀版隙鹨惶枴钡馁|(zhì)量未知，所以無法比較萬有引力的大小，即無法比較向心力的大小，故A項(xiàng)錯誤；
B．根據(jù)公式

整理得

因?yàn)椤版隙鹑枴钡能壍腊霃奖取版隙鹨惶枴毙?，所以“嫦娥三號”的運(yùn)行速率大于“嫦娥一號”的運(yùn)行速率，故B項(xiàng)正確；
C．根據(jù)公式

整理得

因?yàn)椤版隙鹑枴钡能壍腊霃奖取版隙鹨惶枴毙?，所以，“嫦娥三號”的運(yùn)行周期小于“嫦娥一號”的運(yùn)行周期故C項(xiàng)錯誤；
D．根據(jù)公式

整理得

因?yàn)椤版隙鹑枴钡能壍腊霃奖取版隙鹨惶枴毙?，所以“嫦娥三號”的運(yùn)行角速度大于“嫦娥一號”的運(yùn)行角速度故D項(xiàng)錯誤。
故選B。
4．D
【詳解】設(shè)體積較小的星體質(zhì)量為，軌道半徑為，體積較大的星體質(zhì)量為，軌道半徑為，雙星間距為L，轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為
A．它們之間的萬有引力，根據(jù)式子可知，隨著的增大，F(xiàn)先增大后減小，故A錯誤；
D．對質(zhì)量為的星體有

對質(zhì)量為的星體有

聯(lián)立解得

由上式可得，角速度不變，故D正確；
BC．由于

整理得

因?yàn)榫蛔儯龃?，則增大，即體積較大的星體做圓周運(yùn)動的軌道半徑變大，故C錯誤，由

分析得體積較大的星體線速度增大，同理 體積較小的星體線速度減小B錯誤。
故選D。
5．C
【分析】由題意可知，本題考查萬有引力與航天的相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)萬有引力定律的相關(guān)規(guī)律進(jìn)行分析，涉及到宇宙速度及第一宇宙速度的計算等。
【詳解】A．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度，故A錯誤；
B．地球表面發(fā)射火星探測器“火星一號”，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，故B錯誤；
C．根據(jù)

可知月球第一宇宙速度為

由于“嫦娥五號”探測器貼近月球表面做圓周運(yùn)動時的速度等于月球第一宇宙速度，小于，故C正確；
D．“火星一號”、“嫦娥五號”在奔赴目的地的運(yùn)動過程中有發(fā)動機(jī)推力做功因此機(jī)械能不守恒，故D錯誤。
故選C。
【點(diǎn)睛】第一宇宙速度的計算，第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度。
6．C
【詳解】A．同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由

得

衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯誤；
B．c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是，故B錯誤；
C．由

得

衛(wèi)星的半徑越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長，故C正確；
D．由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動周期大于c的周期24h，不可能為20h，故D錯誤。
故選C。
7．B
【詳解】A．根據(jù)

解得

選項(xiàng)A錯誤；
BD．根據(jù)

可得

中圓地球軌道衛(wèi)星的速度

周期

選項(xiàng)B正確，D錯誤；
C．角速度為

選項(xiàng)C錯誤；
故選B。
8．D
【詳解】AB.第一宇宙速度

已知萬有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半徑約為1.7×103km，所以可以求出月球質(zhì)量M和月球表面的重力加速度g，故AB錯誤；
C.根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體的向心力得
，
解得，所以可以求出探測器在15km高處繞月運(yùn)動的周期T，故C錯誤；
D.探測器懸停時發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力大小等于探測器的重力，由于不知道探測器的質(zhì)量，所以無法求出探測器懸停時發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力，故D正確。
故選D。
9．A
【詳解】根據(jù)萬有引力定律提供向心力有

不考慮地球自轉(zhuǎn)，根據(jù)

化簡可得

故選A。
10．C
【詳解】設(shè)地球質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做半徑為r、周期為T、速度大小為v、加速度大小為a的勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有

分別解得
???①
???②
???③
C．各國不同的地球同步衛(wèi)星軌道平面一定過地心，且相對地面靜止，周期相同，根據(jù)②式可知軌道半徑相同，所以一定位于赤道上空同一軌道上，故C正確；
B．雖然各國不同的地球同步衛(wèi)星軌道半徑相同，但質(zhì)量不一定相同，所以地球?qū)λ鼈兊奈Σ灰欢ㄏ嗤?，故B錯誤；
A．地球的第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度，地球同步衛(wèi)星位于赤道上方高度約36000km處，根據(jù)①式可知它們運(yùn)行的線速度一定小于7.9km/s，故A錯誤；
D．根據(jù)③式可知各國不同的地球同步衛(wèi)星加速度大小一定相同，方向一定不同，故D錯誤。
故選C。
11．B
【詳解】A．兩顆衛(wèi)星A、B的運(yùn)行方向相同軌道半徑之比為4∶1，由公式

整理可得衛(wèi)星A、B運(yùn)行的加速度大小之比

故A錯誤；
BC．兩顆衛(wèi)星A、B的運(yùn)行方向相同軌道半徑之比為4∶1，由開普勒第三定律

可知衛(wèi)星A、B運(yùn)行的周期之比

故B正確；
又因?yàn)楣?br /> ，
整理可得衛(wèi)星A、B運(yùn)行的之比

故C錯誤；
D．經(jīng)過時間，衛(wèi)星A運(yùn)動、B運(yùn)動一周，此時相距不是最近，故D錯誤。
故選B。
12．AC
【詳解】A．從軌道1變軌進(jìn)入軌道2，做向心運(yùn)動，須在P點(diǎn)點(diǎn)火減速，故A正確；
B．在軌道2從P點(diǎn)向M點(diǎn)運(yùn)行過程中，遠(yuǎn)離火星，萬有引力做負(fù)功，故線速度逐漸減小，故B錯誤；
C．根據(jù)開普勒第三定律可知，在軌道2的運(yùn)行周期比在軌道3的運(yùn)行周期長，故C正確；
D．根據(jù)萬有引力提供向心力

可得

在軌道2的M點(diǎn)距離火星更遠(yuǎn)，因此經(jīng)過M點(diǎn)時的加速度比在軌道3經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度小，故D錯誤。
故選AC。
13．BC
【詳解】A．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在太空做圓周運(yùn)動，受到的合力不可能為零，A錯誤；
BC．根據(jù)題意“L2與太陽、地球三者在任何時間總在一條直線上”，說明地球與韋伯太空望遠(yuǎn)鏡角速度相等，根據(jù)


可知，半徑越大，線速度越大、向心加速度越大，因此BC正確；
D．第三宇宙速度是指脫離太陽系的發(fā)射速度，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡沒有脫離太陽的引力，則發(fā)射速度小于第三宇宙速度，因此D錯誤。
故選BC。
14．AC
【詳解】A．雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，A正確；
CD．根據(jù)萬有引力提供向心力

解得

根據(jù)

解得


C正確D錯誤；
B．根據(jù)

則有線速度之比為3：5，B錯誤。
故選AC。
15．CD
【詳解】A．同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)知

由牛頓第二定律得


衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小

所以

而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯誤；
B．c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是，故B錯誤；
C．a(chǎn)與c的角速度相同，根據(jù)知

由牛頓第二定律得


衛(wèi)星的半徑越大，速度越小，所以

所以

b的速度最大，在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長，故C正確；
D．由牛頓第二定律得


衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動周期大于c的周期24h，故D正確。
故選CD。
16．BC
【詳解】A．由牛頓第二定律可得

解得

在軌道Ⅱ上M點(diǎn)和軌道Ⅰ上F點(diǎn)距地心的距離r相等，故對應(yīng)的加速度大小相等，A錯誤；
B．衛(wèi)星從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)過程，引力做負(fù)功，動能減小，故衛(wèi)星在軌道Ⅱ上M點(diǎn)時的速率大于在N點(diǎn)時的速率，B正確；
C．衛(wèi)星從軌道Ⅱ進(jìn)入軌道Ⅰ時，應(yīng)在經(jīng)過M點(diǎn)時點(diǎn)火減速，使衛(wèi)星做近心運(yùn)動，C正確；
D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行過程中，在M點(diǎn)時離地球距離較小，相應(yīng)的重力勢能較小，D錯誤。
故選BC。
17．（1）；（2），；（3）
【詳解】（1）由平拋運(yùn)動規(guī)律有
，
解得

（2）在月球表面的物體受到的重力等于萬有引力

聯(lián)立解得

月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度，根據(jù)重力提供向心力

解得

（3）月球的平均密度

18．（1）；（2）
【詳解】（1）月球表面萬有引力近似等于重力，有

解得

（2）嫦娥五號在圓軌道上運(yùn)動時，萬有引力提供向心力有

解得

19．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）當(dāng)“天問一號”探測器在火星表面靜止時，所受重力等于萬有引力，即

解得

（2）“天問一號”探測器在距離火星地面高度為h做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

（3）在火星上要發(fā)射一顆環(huán)火衛(wèi)星，其最小發(fā)射速度為火星的第一宇宙速度，則

解得

20．(1)；(2)
【詳解】(1)根據(jù)

可得

(2)根據(jù)


解得

21．(1)；(2)
【詳解】(1)設(shè)小球拋運(yùn)動了t秒，星球表面重力加速度為g

L=vt
得

(2)設(shè)星球質(zhì)量為M，體積為V，小球質(zhì)量為m



聯(lián)立得

22．（1）；（2）
【詳解】（1）由萬有引力定律得

在地球表面

解得

（2）由向心力公式得

解得

23．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）物體豎直上拋過程

解得星球表面重力加速度

第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星的速度，由牛頓第二定律

解得第一宇宙速度

（2）在星球表面

解得星球質(zhì)量

（3）衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律

解得離該星球表面的高度