新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤訓(xùn)練第23講 人造衛(wèi)星 宇宙速度（解析版）

第23講人造衛(wèi)星宇宙速度（模擬精練+真題演練）1．（2023·江西南昌·江西師大附中?？既＃┲袊臻g站于2022年全面建成并轉(zhuǎn)入應(yīng)用與發(fā)展新階段，計(jì)劃于2023年5月發(fā)射天舟六號貨運(yùn)飛船。飛船將對接“天和”核心艙，對接完成后，可認(rèn)為空間站貼近地球表面運(yùn)行。已知地球的半徑為SKIPIF1<0，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為SKIPIF1<0，地面的重力加速度為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．空間站的速度大于SKIPIF1<0B．空間站的周期約為SKIPIF1<0C．地球的自轉(zhuǎn)周期約為SKIPIF1<0D．空間站與地球同步衛(wèi)星的線速度之比約為SKIPIF1<0【答案】B【詳解】AB．可認(rèn)為空間站貼近地球表面運(yùn)行，根據(jù)萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0解得空間站的速度為SKIPIF1<0空間站的周期為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤，B正確；C．地球同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，則有SKIPIF1<0解得地球的自轉(zhuǎn)周期為SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0可得空間站與地球同步衛(wèi)星的線速度之比為SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）我國成功發(fā)射“神舟七號”載人飛船，隨后航天員圓滿完成了太空出艙任務(wù)并釋放了“伴飛”小衛(wèi)星。載人飛船在固定的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，“伴飛”小衛(wèi)星與載人飛船相對靜止，“伴飛”小衛(wèi)星有多種伴飛模式，圖1和圖2是其中的兩種伴飛模式，則下列說法正確的是（）

A．載人飛船的速度大小介于7.9km/s到11.2km/s之間B．圖1的伴飛模式下，“伴飛”小衛(wèi)星的線速度大于載人飛船的線速度C．圖2模式下“伴飛”小衛(wèi)星只需向后噴出氣體，加速后，就可以和載人飛船對接D．圖1和圖2這兩種伴飛模式下“伴飛”小衛(wèi)星的角速度大小是相等的【答案】D【詳解】A．第一宇宙速度SKIPIF1<0是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，則載人飛船的速度小于SKIPIF1<0，故A錯(cuò)誤；BD．“伴飛”小衛(wèi)星與載人飛船相對靜止，可知圖1和圖2這兩種伴飛模式下“伴飛”小衛(wèi)星的角速度大小是相等的，都與載人飛船的角速度大小相等，根據(jù)SKIPIF1<0圖1的伴飛模式下，由于“伴飛”小衛(wèi)星的軌道半徑小于載人飛船的軌道半徑，則“伴飛”小衛(wèi)星的線速度小于載人飛船的線速度，故B錯(cuò)誤，D正確；C．圖2模式下“伴飛”小衛(wèi)星向后噴出氣體，加速后將做離心運(yùn)動(dòng)，變軌到更高的軌道，不可能與載人飛船對接，故C錯(cuò)誤。故選D。3．（2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中學(xué)?？寄M預(yù)測）北京時(shí)間2022年10月7日21時(shí)10分，中國成功將微厘空間北斗低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)S5/S6兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星送入離地高度約700km的近地軌道。這兩顆衛(wèi)星主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)性能，開展導(dǎo)航增強(qiáng)及星間激光通信試驗(yàn)。已知目前在軌運(yùn)行的中國空間站離地高度約400km，若它們繞地球做的均是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的半徑SKIPIF1<0，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為6.6R，兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的質(zhì)量均小于中國空間站的質(zhì)量，下列說法正確的是（）A．這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度B．這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度小于地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的線速度C．這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于中國空間站的運(yùn)行周期D．這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的動(dòng)能均小于中國空間站的動(dòng)能【答案】D【詳解】A．地球第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，可知這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0可知這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度；根據(jù)SKIPIF1<0可知同步衛(wèi)星的線速度大于地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的線速度，則這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的線速度大于地球赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體的線速度，故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0由于這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的軌道半徑大于中國空間站的軌道半徑，則這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于中國空間站的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0可得衛(wèi)星的動(dòng)能為SKIPIF1<0由于這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的軌道半徑大于中國空間站的軌道半徑，且質(zhì)量小于中國空間站的質(zhì)量，則這兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星的動(dòng)能均小于中國空間站的動(dòng)能，故D正確。故選D。4．（2023·江蘇南京·南京師大附中校考模擬預(yù)測）電影中的太空電梯非常吸引人?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個(gè)平臺。則下列說法正確的是（）

A．太空電梯上各點(diǎn)線速度的平方與該點(diǎn)離地球球心的距離成反比B．宇航員在配重空間站時(shí)處于完全失重狀態(tài)C．若從P平臺向外自由釋放一個(gè)小物塊，則小物塊會(huì)一邊朝P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向向前運(yùn)動(dòng)一邊落向地球D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，且斷裂處為橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)【答案】C【詳解】A．太空電梯上各點(diǎn)具有相同的角速度，根據(jù)SKIPIF1<0可知，太空電梯上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心的距離成正比，故A錯(cuò)誤；B．配重空間站軌道半徑大于同步軌道，由SKIPIF1<0知其線速度和向心加速度均大于同步衛(wèi)星；而SKIPIF1<0知同步衛(wèi)星的加速度大于配重空間站所在軌道的正常運(yùn)行衛(wèi)星的加速度，所以配重空間站內(nèi)的宇航員的加速度大于同軌道衛(wèi)星的運(yùn)行加速度，所以不是處于完全失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．若從P平臺向外自由釋放一個(gè)小物塊，則小物塊會(huì)一邊朝P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向向前運(yùn)動(dòng)一邊落向地球，做近心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，其斷裂處為橢圓的近地點(diǎn)，由于在近地點(diǎn)線速度較大，半徑較小，需要的向心力更大，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2023·山東日照·統(tǒng)考三模）2023年5月11日，天舟六號貨運(yùn)飛船成功對接中國空間站天和核心艙，空間站和另一地球衛(wèi)星的軌道如圖所示，二者的運(yùn)動(dòng)均可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知衛(wèi)星-地心的連線與衛(wèi)星—空間站的連線的最大夾角為SKIPIF1<0，地球半徑為SKIPIF1<0，空間站距地面的高度為SKIPIF1<0，萬有引力常量為SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0，忽略地球自轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是（）A．中國空間站的運(yùn)行周期為SKIPIF1<0B．衛(wèi)星的軌道半徑為SKIPIF1<0C．空間站與衛(wèi)星的線速度之比為SKIPIF1<0D．空間站與衛(wèi)星的角速度之比為1：SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．在地表附近萬有引力近似等于重力，則SKIPIF1<0根據(jù)萬有引力提供向心力可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意結(jié)合幾何關(guān)系可知衛(wèi)星的軌道半徑為SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；CD．由萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0所以空間站與衛(wèi)星的線速度之比為SKIPIF1<0，角速度之比為1：SKIPIF1<0。故C錯(cuò)誤，D正確；故選D。6．（2023·廣東·模擬預(yù)測）2022年7月24日，中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功。中國空間站組建完成后，將從空間站中釋放伴隨衛(wèi)星。如圖所示，空間站繞地球運(yùn)行軌道為圓軌道，伴隨衛(wèi)星繞地球運(yùn)行軌道為接近圓的橢圓軌道，二者位于同一軌道平面內(nèi)，SKIPIF1<0分別為伴隨衛(wèi)星軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)，伴隨衛(wèi)星在P處時(shí)位于空間站正上方，SKIPIF1<0兩點(diǎn)與空間站軌道的高度差相等，僅考慮地球的引力作用。則（）A．當(dāng)伴隨衛(wèi)星運(yùn)行到P點(diǎn)時(shí)，加速度比空間站的大B．當(dāng)伴隨衛(wèi)星運(yùn)行到Q點(diǎn)時(shí)，速度比空間站的小C．空間站繞地球轉(zhuǎn)過一周的過程，以空間站為參考系，伴隨衛(wèi)星繞空間站也轉(zhuǎn)過一周D．經(jīng)過相同時(shí)間，伴隨衛(wèi)星、空間站分別與地心的連線掃過的面積相等【答案】C【詳解】A．萬有引力提供加速度，由SKIPIF1<0得SKIPIF1<0當(dāng)伴隨衛(wèi)星位于P點(diǎn)時(shí)，空間站的加速度大于伴隨衛(wèi)星的加速度，A錯(cuò)誤；B．構(gòu)造一個(gè)過伴隨衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)的繞地圓軌道1，設(shè)在其上運(yùn)行的天體速度為SKIPIF1<0。當(dāng)伴隨衛(wèi)星位于Q點(diǎn)時(shí)，做離心運(yùn)動(dòng)，速度SKIPIF1<0大于SKIPIF1<0。圓軌道1的半徑小于空間站的軌道半徑，SKIPIF1<0大于空間站的速度v，所以SKIPIF1<0大于v，B錯(cuò)誤；C．伴隨衛(wèi)星與空間站的周期相等，伴隨衛(wèi)星在P處時(shí)位于空間站正上方，經(jīng)過半個(gè)周期，伴隨衛(wèi)星在Q處時(shí)轉(zhuǎn)到空間站正下方，再經(jīng)過半個(gè)周期，伴隨衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)又轉(zhuǎn)到空間站正上方，可見空間站繞地球轉(zhuǎn)過一周的過程中，以空間站為參考系，伴隨衛(wèi)星繞空間站也轉(zhuǎn)過一周，C正確。D．伴隨衛(wèi)星的軌道半長軸與空間站的軌道半徑相等，則周期相等，但是兩者處于不同的軌道，則經(jīng)過相同時(shí)間伴隨衛(wèi)星與地心連線掃過的面積與空間站與地心連線掃過的面積不相等，D錯(cuò)誤；故選C。7．（2023·海南省直轄縣級單位·嘉積中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（軌道半徑約等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）

A．地球同步衛(wèi)星都與c在同一個(gè)軌道上，并且它們受到的萬有引力大小相等B．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系為SKIPIF1<0C．a(chǎn)物體與地球的萬有引力全部提供給a物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力D．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．由萬有引力定律SKIPIF1<0可知，地球同步衛(wèi)星都與c在同一個(gè)軌道上，軌道半徑相等，但是衛(wèi)星的質(zhì)量不相等，所以它們受到的萬有引力大小不相等，A錯(cuò)誤；B．對于衛(wèi)星b、c，由萬有引力提供向心力SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0由于衛(wèi)星a、c繞地球運(yùn)動(dòng)的周期相等，所以SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0所以a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系為SKIPIF1<0，B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)物體與地球的萬有引力一部分提供給a物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，一部分為物體的重力，C錯(cuò)誤；D．對于衛(wèi)星a、c，其周期相等，所以SKIPIF1<0對于衛(wèi)星b、c，由萬有引力提供向心力SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0即a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系為SKIPIF1<0，D正確。故選D。8．（2023·天津靜?！れo海一中校考模擬預(yù)測）2019年3月10日，長征三號乙運(yùn)載火箭將“中星6C”通信衛(wèi)星（記為衛(wèi)星Ⅰ）送入地球同步軌道上，主要為我國、東南亞、澳洲和南太平洋島國等地區(qū)提供通信與廣播業(yè)務(wù)。在同平面內(nèi)的圓軌道上有一顆中軌道衛(wèi)星Ⅱ它運(yùn)動(dòng)的每個(gè)周期內(nèi)都有一段時(shí)間t（t未知）無法直接接收到衛(wèi)星Ⅰ發(fā)出的電磁波信號，因?yàn)槠滠壍郎峡傆幸欢螀^(qū)域沒有被衛(wèi)星Ⅰ發(fā)出的電磁波信號覆蓋到，這段區(qū)域?qū)?yīng)的圓心角為SKIPIF1<0。已知衛(wèi)星Ⅰ對地球的張角為SKIPIF1<0，地球自轉(zhuǎn)周期為SKIPIF1<0，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．地球的平均密度為SKIPIF1<0 B．衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ的角速度之比為SKIPIF1<0C．衛(wèi)星Ⅱ的周期為SKIPIF1<0 D．題中時(shí)間t不可能為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．設(shè)衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ的軌道半徑分別為R1和R2，因衛(wèi)星Ⅰ為同步衛(wèi)星，則有SKIPIF1<0且有SKIPIF1<0其中R為地球的半徑，聯(lián)立解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．設(shè)衛(wèi)星Ⅰ、Ⅱ的角速度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，如圖所示在三角形AOB中，有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故有SKIPIF1<0聯(lián)立以上各式，有SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0因衛(wèi)星Ⅰ為同步衛(wèi)星，則其周期為T0，設(shè)衛(wèi)星Ⅱ的周期為T2，則有SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．若衛(wèi)星Ⅰ和衛(wèi)星Ⅱ均不運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星Ⅱ?qū)?yīng)為圓心角為2α，則有SKIPIF1<0但衛(wèi)星之間是有相對運(yùn)動(dòng)的，所以時(shí)間不可能為SKIPIF1<0，故D錯(cuò)誤。故選D。9．（2023·湖北·模擬預(yù)測）2023年2月23日19時(shí)49分，由航天科技集團(tuán)一院研制的長征三號乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，將中星26號衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道。中星26號衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道高通量寬帶通信衛(wèi)星，標(biāo)志著我國進(jìn)入了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的全新階段。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，地面重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．中星26號衛(wèi)星繞地球運(yùn)行過程中里面的科學(xué)儀器不受重力作用，處于完全失重狀態(tài)B．中星26號衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度大于靜止于赤道上物體的角速度C．中星26號衛(wèi)星距離地面的高度為SKIPIF1<0D．中星26號衛(wèi)星發(fā)射速度一定大于第一宇宙速度【答案】D【詳解】A．中星26號衛(wèi)星繞地球運(yùn)行過程中里面的科學(xué)儀器依然受重力作用，因加速度向下等于重力加速度而處于完全失重，故A錯(cuò)誤；B．中星26號是衛(wèi)星是靜止軌道高通量寬帶通信衛(wèi)星，即為同步衛(wèi)星，則其繞地球運(yùn)行的角速度等于靜止于赤道上物體的角速度，B錯(cuò)誤；C．對中星26號衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力可知SKIPIF1<0由地面附近重力近似等于引力可知SKIPIF1<0聯(lián)立解得中星26號衛(wèi)星距離地面的高度為SKIPIF1<0，C錯(cuò)誤；D．中星26號衛(wèi)星為地球的衛(wèi)星，則發(fā)射速度一定大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，D正確。故選D。10．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）2022年11月29日，神舟十五號載人飛船由長征二號F運(yùn)載火箭穩(wěn)穩(wěn)托舉，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心一飛沖天，將費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸3名航天員送入太空。11月30日，神舟十五號載人飛船成功對接于空間站天和核心艙前向端口?？臻g站和飛船的組合體在軌運(yùn)行的周期為90min，則組合體與地球同步衛(wèi)星的線速度之比為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．2SKIPIF1<0 D．2SKIPIF1<0【答案】C【詳解】由地球的萬有引力提供向心力，可得SKIPIF1<0設(shè)飛船組合體的軌道半徑為r1，線速度為v1，周期為T1，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r2，線速度為v2，周期為T2，由上式可得到SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得到SKIPIF1<0因此有SKIPIF1<0故選C。11．（2023·全國·模擬預(yù)測）某次地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極正上方，已知該衛(wèi)星從北緯SKIPIF1<0的正上方按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯SKIPIF1<0的正上方時(shí)所用時(shí)間為SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（

）A．該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于SKIPIF1<0B．該衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于同步衛(wèi)星的機(jī)械能C．該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為1：4D．該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為SKIPIF1<0【答案】C【詳解】A．7.9km/s是近地衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度，根據(jù)萬有引力提供向心力可得SKIPIF1<0該衛(wèi)星的軌道半徑大于地球的半徑，所以該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．由于不知道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，所以不能確定機(jī)械能的關(guān)系，該衛(wèi)星的機(jī)械能有可能大于同步衛(wèi)星的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時(shí)，偏轉(zhuǎn)的角度是120°，剛好為其轉(zhuǎn)動(dòng)周期的SKIPIF1<0，所以衛(wèi)星運(yùn)行的周期為3h，同步衛(wèi)星的周期是24h，該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比為1：8，由SKIPIF1<0可知該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度之比為8：1，根據(jù)SKIPIF1<0該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為1：4，故C正確；D．根據(jù)SKIPIF1<0該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比2：1，故D錯(cuò)誤。故選C。12．（2023·四川成都·校考二模）如圖甲所示，航天員在半徑為R的某星球表面將一輕彈簧豎直固定在水平面上，把質(zhì)量為m的小球P（可看作質(zhì)點(diǎn)）從彈簧上端h處（h不為0）由靜止釋放，小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)直到最低點(diǎn)。從接觸彈簧開始的小球加速度a與彈簧壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示，其中a0、h和x0為已知量，空氣阻力不計(jì)。下列說法正確的是（）

A．星球的第一宇宙速度SKIPIF1<0 B．該彈簧勁度系數(shù)k的大小SKIPIF1<0C．小球在最低點(diǎn)處加速度大于a0 D．彈簧的最大彈性勢能為SKIPIF1<0【答案】C【詳解】A．根據(jù)圖像可知小球接觸彈簧時(shí)的加速度為a0，所以星球表面的重力加速度為SKIPIF1<0所以第一宇宙速度為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)壓縮量為x0時(shí)加速度為0，故SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0可知，若小球從彈簧原長處釋放到最底部時(shí)小球的加速度為SKIPIF1<0在h>0情況下，小球到最低點(diǎn)的加速度大于a0，故C正確；D．小球下降到最低點(diǎn)的高度差SKIPIF1<0根據(jù)機(jī)械能守恒彈性勢能最大值大于SKIPIF1<0，故D錯(cuò)誤。故選C。13．（2023·安徽滁州·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)?？寄M預(yù)測）“嫦娥四號”是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面地科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料。已知引力常量為SKIPIF1<0，地球半徑為SKIPIF1<0，月球的半徑為地球半徑的SKIPIF1<0倍，地球表面重力加速度為SKIPIF1<0，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的SKIPIF1<0倍，“嫦娥四號”離月球中心的距離為SKIPIF1<0，繞月周期為SKIPIF1<0。根據(jù)以上信息判斷下列說法正確的是（）A．月球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的SKIPIF1<0倍B．“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為SKIPIF1<0C．月球的平均密度為SKIPIF1<0D．“嫦娥四號”只要減速運(yùn)動(dòng)就能返回地球【答案】C【詳解】A．根據(jù)第一宇宙速度的定義有：地球表面SKIPIF1<0；SKIPIF1<0月球表面SKIPIF1<0得SKIPIF1<0選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)SKIPIF1<0；SKIPIF1<0可以得到“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)SKIPIF1<0；SKIPIF1<0可以知道月球的平均密度SKIPIF1<0選項(xiàng)C正確；D．“嫦娥四號”必須先加速離開月球，再減速運(yùn)動(dòng)才能返回地球，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。14．（2023·江西上饒·統(tǒng)考二模）2023年2月24日是俄烏沖突爆發(fā)一周年紀(jì)念日，俄烏沖突是俄羅斯與烏克蘭及其背后的西方雙方陣營在多個(gè)領(lǐng)域開展的綜合博弈，其中，低軌道衛(wèi)星更是體現(xiàn)出重要的軍事應(yīng)用價(jià)值。如圖所示，衛(wèi)星A是一顆低軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星B是地球同步衛(wèi)星，若它們均可視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星P是地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星A的運(yùn)行周期可能為SKIPIF1<0B．衛(wèi)星B在SKIPIF1<0內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是SKIPIF1<0C．衛(wèi)星B在運(yùn)行一周時(shí)間內(nèi)經(jīng)過上饒市的正上方一次D．衛(wèi)星B的向心加速度大于衛(wèi)星P隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度【答案】BD【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律SKIPIF1<0衛(wèi)星A的軌道半徑小于同步衛(wèi)星B的軌道半徑，可知衛(wèi)星A的運(yùn)行周期小于24h，不可能為SKIPIF1<0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星B的周期為24h，則在SKIPIF1<0內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是SKIPIF1<0，選項(xiàng)B正確；C．同步衛(wèi)星B只能定點(diǎn)在赤道上空，不可能經(jīng)過上饒市的正上方，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星B的角速度等于未發(fā)射的衛(wèi)星P得角速度，根據(jù)a=ω2r可知，衛(wèi)星B的向心加速度大于衛(wèi)星P隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，選項(xiàng)D正確。故選BD。15．（2023·湖北·模擬預(yù)測）人類設(shè)想在赤道平面內(nèi)建造垂直于地面并延伸到太空的電梯，又稱“太空電梯”如圖甲所示。圖乙中，圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小與航天員距地心的距離r的關(guān)系，圖線B表示航天員相對地面靜止時(shí)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。圖乙中R（地球半徑），r0為已知量，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，下列說法正確的有（）

A．太空電梯停在r0處時(shí)，航天員對電梯艙的彈力為0B．地球的質(zhì)量為SKIPIF1<0C．地球的第一宇宙速度為SKIPIF1<0D．隨著r的增大，航天員對電梯艙的彈力逐漸減小【答案】AB【詳解】A．由圖乙可知，太空電梯在r0時(shí)，航天員所受地球的引力完全提供其隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力，此時(shí)，航天員與電梯艙間的彈力為0，故A正確；BC．太空電梯在r0時(shí)，由于航天員的引力完全提供其所需的向心力，設(shè)地球的質(zhì)量為M，航天員的質(zhì)量為m，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由第一宇宙速度的表達(dá)式得SKIPIF1<0故B正確，C錯(cuò)誤；D．隨著r的增加，航天員所需的向心力SKIPIF1<0逐漸增加，在SKIPIF1<0時(shí)，引力完全提供向心力，此時(shí)航天員與電梯艙的彈力為0，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，電梯艙對航天員的彈力表現(xiàn)為支持力，根據(jù)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，F(xiàn)N隨著r的增大而減小，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，電梯艙對航天員的彈力表現(xiàn)為指向地心的壓力，此時(shí)SKIPIF1<0，F(xiàn)N隨著r的增大而增大，故D錯(cuò)誤。故選AB。16．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）2022年5月，我國成功完成了天舟四號貨運(yùn)飛船與空間站的對接，形成的組合體在地球引力作用下繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期約90分鐘。下列說法正確的是（

）A．組合體中的貨物處于超重狀態(tài)B．組合體的速度大小略大于第一宇宙速度C．組合體的角速度大小比地球同步衛(wèi)星的大D．組合體的加速度大小比