專題03 萬有引力與航天-【好題匯編】5年（2020-2024）高考1年模擬物理真題分類匯編（解析版）

專題03萬有引力與航天一、單選題1．（2023·北京·高考）2022年10月9日，我國(guó)綜合性太陽探測(cè)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽探測(cè)的跨越式突破?！翱涓敢惶?hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地面高度約為，運(yùn)行一圈所用時(shí)間約為100分鐘。如圖所示，為了隨時(shí)跟蹤和觀測(cè)太陽的活動(dòng)，“夸父一號(hào)”在隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中，需要其軌道平面始終與太陽保持固定的取向，使太陽光能照射到“夸父一號(hào)”，下列說法正確的是（）

A．“夸父一號(hào)”的運(yùn)行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動(dòng)的角度約為B．“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于C．“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．由題干信息，根據(jù)開普勒第三定律，可求出日地間平均距離【答案】A【詳解】A．因?yàn)椤翱涓敢惶?hào)”軌道要始終保持要太陽光照射到，則在一年之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)360°角，即軌道平面平均每天約轉(zhuǎn)動(dòng)1°，故A正確；B．第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則“夸父一號(hào)”的速度小于7.9km/s，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C錯(cuò)誤；D．“夸父一號(hào)”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，地球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，中心天體不同，則根據(jù)題中信息不能求解地球與太陽的距離，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2021·北京·高考）2021年5月，“天問一號(hào)”探測(cè)器成功在火星軟著陸，我國(guó)成為世界上第一個(gè)首次探測(cè)火星就實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國(guó)家?！疤靻栆惶?hào)”在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí)，近火點(diǎn)距離火星表面2.8102km、遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星表面5.9105km，則“天問一號(hào)”（）A．在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小 B．在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小C．在近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小 D．在近火點(diǎn)通過減速可實(shí)現(xiàn)繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律有解得故在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第二定律，可知在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的大，故B錯(cuò)誤；C．“天問一號(hào)”在同一軌道，只有引力做功，則機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；D．“天問一號(hào)”在近火點(diǎn)做的是離心運(yùn)動(dòng)，若要變?yōu)槔@火星的圓軌道，需要減速，故D正確。故選D。3．（2020·北京·高考）我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說法正確的是（）A．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度【答案】A【詳解】A．當(dāng)發(fā)射速度大于第二宇宙速度時(shí)，探測(cè)器將脫離地球的引力在太陽系的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，火星在太陽系內(nèi)，所以火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度，故A正確；B．第二宇宙速度是探測(cè)器脫離地球的引力到太陽系中的臨界條件，當(dāng)發(fā)射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之間時(shí)，探測(cè)器將圍繞地球運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．萬有引力提供向心力，則有解得第一宇宙速度為所以火星的第一宇宙速度為所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．萬有引力近似等于重力，則有解得星表面的重力加速度所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D錯(cuò)誤。故選A。一、單選題1．（2024·北京西城·統(tǒng)考一模）2023年，我國(guó)首顆超低軌道實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“乾坤一號(hào)”發(fā)射成功。“乾坤一號(hào)”是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星。關(guān)于它的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度B．線速度大于地球的第一宇宙速度C．線速度小于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度D．向心加速度小于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度【答案】A【詳解】ACD．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可得，，可知“乾坤一號(hào)”的角速度、線速度和向心加速度均大于同步衛(wèi)星的角速度、線速度和向心加速度；同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，根據(jù)，則同步衛(wèi)星的線速度大于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，同步衛(wèi)星的向心加速度大于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度；則“乾坤一號(hào)”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，線速度大于地球表面物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，向心加速度大于地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，故A正確，CD錯(cuò)誤；B．“乾坤一號(hào)”是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，則線速度等于地球的第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤。故選A。2．（2024·北京東城·統(tǒng)考一模）嫦娥1號(hào)奔月衛(wèi)星與長(zhǎng)征3號(hào)火箭分離后，進(jìn)入繞地運(yùn)行的周期約為16小時(shí)的橢圓軌道，稱為16小時(shí)軌道（如圖中曲線1所示）。隨后，為了使衛(wèi)星離地越來越遠(yuǎn)，星載發(fā)動(dòng)機(jī)先在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星進(jìn)入圖中曲線2所示新軌道，以抬高近地點(diǎn)。后來又連續(xù)三次在抬高以后的近地點(diǎn)點(diǎn)火，使衛(wèi)星加速和變軌，抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)，相繼進(jìn)入24小時(shí)軌道、48小時(shí)軌道和地月轉(zhuǎn)移軌道（分別如圖中曲線3、4、5所示）。衛(wèi)星最后進(jìn)入繞月圓形軌道，距月面高度為h，周期為。已知月球半徑為r，萬有引力常量為G，則以下正確的是（）A．衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，在近地點(diǎn)的機(jī)械能比在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能小B．24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸之比為C．衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)速度大于第二宇宙速度D．月球的質(zhì)量為【答案】B【詳解】A.衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒。在近地點(diǎn)的機(jī)械能等于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；B.設(shè)24小時(shí)軌道與48小時(shí)軌道的半長(zhǎng)軸分別為，，由開普勒第三定律有得故B正確；C.所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，而第一宇宙速度小于第二宇宙速度，所以衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)速度小于第二宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D.對(duì)衛(wèi)星有得故D錯(cuò)誤。故選B。3．（2024·北京朝陽·統(tǒng)考一模）地球同步衛(wèi)星位于地面上方高度約36000km處，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，其運(yùn)動(dòng)可視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。其中一種軌道平面與赤道平面成0度角，運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，因其相對(duì)地面靜止，也稱靜止衛(wèi)星。下列說法正確的是（）A．與靜止于赤道上的物體相比，靜止衛(wèi)星向心加速度更小B．與近地軌道衛(wèi)星相比，靜止衛(wèi)星的線速度更小C．靜止衛(wèi)星內(nèi)的物體處于平衡狀態(tài)D．所有靜止衛(wèi)星的線速度均相同【答案】B【詳解】A．靜止于赤道上的物體與靜止衛(wèi)星的角速度相等，根據(jù)可知靜止衛(wèi)星向心加速度更大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得可知靜止衛(wèi)星的線速度更小，故B正確；C．靜止衛(wèi)星內(nèi)的物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．所有靜止衛(wèi)星的線速度大小相等，方向不一定相同，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）如圖所示，宇航員在“天宮課堂”中進(jìn)行驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，擲出的小球碰撞前在空間站中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站離地高度為h，萬有引力常量為G。下列說法正確的是（）A．根據(jù)題中信息可以計(jì)算空間站的運(yùn)行周期B．空間站環(huán)繞地球的速度大于地球的第一宇宙速度C．由可知，空間站的加速度恒定D．小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樾∏虿皇芰Α敬鸢浮緼【詳解】A．根據(jù)可得已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站離地高度為h，萬有引力常量為G，可以計(jì)算空間站的運(yùn)行周期，故A正確；B．第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是圍繞地球地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的最大速度，所以空間站環(huán)繞地球的速度小于地球的第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．由可知，空間站的加速度大小恒定，但方向不斷改變，故C錯(cuò)誤；D．以空間站為參考系小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)榭臻g站和小球所受的重力都用來提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，空間站和小球都處于完全失重的狀態(tài)，小球受到力的作用，故D錯(cuò)誤。故選A。5．（2024·北京石景山·統(tǒng)考一模）如圖所示，中國(guó)自行研制、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟”飛船某次發(fā)射過程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，在B點(diǎn)通過變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則（）A．在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的大B．在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小C．在B點(diǎn)變軌前后，飛船的機(jī)械能不變D．在B點(diǎn)飛船通過減速?gòu)臋E圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道【答案】A【詳解】A．根據(jù)可知，在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的大，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)開普勒第二定律可知，在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船在近地點(diǎn)A點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)點(diǎn)B點(diǎn)的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在B點(diǎn)變軌后，飛船的機(jī)械能增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在B點(diǎn)飛船通過加速做離心運(yùn)動(dòng)從橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6．（2024·北京通州·統(tǒng)考一模）我國(guó)發(fā)射的衛(wèi)星“墨子號(hào)”與“濟(jì)南一號(hào)”均使用了量子技術(shù)，“濟(jì)南一號(hào)”比“墨子號(hào)”的運(yùn)行周期短，“濟(jì)南一號(hào)”和“墨子號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。比較它們的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（??）A．“濟(jì)南一號(hào)”的線速度更大 B．“濟(jì)南一號(hào)”的角速度更小C．“濟(jì)南一號(hào)”的向心加速度更小 D．“濟(jì)南一號(hào)”的運(yùn)行軌道半徑更大【答案】A【詳解】D．根據(jù)“濟(jì)南一號(hào)”比“墨子號(hào)”的運(yùn)行周期短，則“濟(jì)南一號(hào)”的運(yùn)行軌道半徑更小，故D錯(cuò)誤；A．根據(jù)“濟(jì)南一號(hào)”的線速度更大，故A正確；B．根據(jù)“濟(jì)南一號(hào)”的角速度更大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)“濟(jì)南一號(hào)”的向心加速度更大，故C錯(cuò)誤。故選A。7．（2024·北京通州·統(tǒng)考一模）黑洞是廣義相對(duì)論預(yù)言的奇異天體，對(duì)于質(zhì)量為M的球?qū)ΨQ簡(jiǎn)單黑洞，可以定義一個(gè)以黑洞中心為球心、半徑為r的球面，稱為視界。按照經(jīng)典理論，視界以內(nèi)所有物質(zhì)都無法逃離黑洞。按照牛頓力學(xué)，如果一個(gè)粒子在質(zhì)量為M的球?qū)ΨQ天體表面的逃逸速度恰好等于真空中的光速c，此天體即為黑洞，其半徑r的表達(dá)式為，其中G為引力常量。由牛頓力學(xué)得到的r恰好與廣義相對(duì)論給出的同質(zhì)量黑洞的視界半徑結(jié)果一致。按照貝肯斯坦和霍金的理論，黑洞的熵S正比于其視界面積A，即，其中、均為常量。當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量均為的簡(jiǎn)單黑洞塌縮成一個(gè)質(zhì)量為（）的簡(jiǎn)單黑洞時(shí)，其系統(tǒng)的熵的變化量為（??）A． B．C． D．【答案】B【詳解】由題意可知黑洞熵與質(zhì)量的關(guān)系為當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量均為的簡(jiǎn)單黑洞塌縮成一個(gè)質(zhì)量為的簡(jiǎn)單黑洞時(shí)，其系統(tǒng)的熵的變化量為故選B。8．（2024·北京順義·統(tǒng)考一模）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)由于太陽內(nèi)部的核反應(yīng)而使其質(zhì)量在不斷減小。在若干年后，地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)仍可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。描述地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的物理量與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是（）A．半徑變小 B．周期變大 C．速率變大 D．角速度變大【答案】B【詳解】A．若太陽的質(zhì)量減小，則太陽對(duì)地球的引力減小，則引力不足以提供地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則地球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD．根據(jù)可得由于M減小，r變大，則周期T變大，速率變小，角速度變小，選項(xiàng)B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。9．（2024·北京房山·統(tǒng)考一模）火星是太陽系中距離地球較近、自然環(huán)境與地球最為類似的行星之一。如果將地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并忽略行星自轉(zhuǎn)的影響。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)可以判斷行星天體質(zhì)量/kg天體半徑/m公轉(zhuǎn)軌道半徑/m地球6.0×10246.4×1061.5×1011火星6.4×10233.4×1062.3×1011A．火星的公轉(zhuǎn)周期小于一年B．火星表面重力加速度小于地球表面的重力加速度C．火星的第一宇宙速度大于7.9km/sD．太陽對(duì)地球的引力比對(duì)火星的引力小【答案】B【詳解】A．據(jù)解得由上式可知，行星的公轉(zhuǎn)周期隨半徑的增大而增大，則火星的公轉(zhuǎn)周期大于一年，故A錯(cuò)誤；B．火星表面的重力加速度為地球表面的第一宇宙速度為9.8m/s2，有代入數(shù)據(jù)有g(shù)火<g地=9.8m/s2故B正確；C．火星表面的第一宇宙速度為地球表面的第一宇宙速度為7.9km/s，有代入數(shù)據(jù)可知故C錯(cuò)誤；D．據(jù)由于地球的質(zhì)量比火星的質(zhì)量大，公轉(zhuǎn)半徑又比火星的公轉(zhuǎn)半徑小，所以太陽對(duì)地球的引力比對(duì)火星的引力大，故D錯(cuò)誤。故選B。10．（2024·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）2024年2月10日是“天問一號(hào)”火星環(huán)繞器環(huán)火三周年紀(jì)念日。3年前“天問一號(hào)”火星探測(cè)器成功實(shí)施制動(dòng)捕獲后，進(jìn)入環(huán)繞火星橢圓軌道，成為中國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星。要完成探測(cè)任務(wù)探測(cè)器需經(jīng)歷如圖所示變軌過程，軌道Ⅰ為圓軌道，軌道Ⅱ、軌道Ⅲ為橢圓軌道。關(guān)于探測(cè)器，下列說法正確的是（

）A．在軌道Ⅰ上的周期大于在軌道Ⅱ上的周期B．在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能C．在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)的速度小于軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)的速度D．在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度小于軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度【答案】C【詳解】A．由開普勒第三定律可知，軌道半徑越大，周期越大，故A錯(cuò)誤；B．探測(cè)器從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火致使其減速，做負(fù)功，其機(jī)械能將減小，故B錯(cuò)誤；C．探測(cè)器從軌道Ⅱ上P點(diǎn)減速變軌到軌道Ⅰ，所以在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)的速度小于軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)的速度，故C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律，有可得

故在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。11．（2024·北京海淀·統(tǒng)考二模）地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過程可以簡(jiǎn)化如下：衛(wèi)星先在近地圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)，在點(diǎn)A時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入同步軌道III繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量保持不變，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度B．衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能等于在軌道III上的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道I上和軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期均與地球自轉(zhuǎn)周期相同D．衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度【答案】D【詳解】A．由，解得可知衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星從軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ需在A點(diǎn)火加速，衛(wèi)星從軌道Ⅱ進(jìn)入軌道III需在B點(diǎn)火加速，所以衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能小于在軌道III上的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．由開普勒第三定律，可知衛(wèi)星在軌道I上的運(yùn)動(dòng)周期小于在軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期，軌道III上的運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C錯(cuò)誤；D．由，可知可知衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度，衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率大于衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率，故衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度，故D正確。故選D。12．（2024·北京西城·統(tǒng)考二模）如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)變軌，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次變軌，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1，2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是（??）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的速度小于在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的速度B．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度小于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度【答案】B【詳解】A．衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2，需要在Q點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，所以在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，經(jīng)過Q點(diǎn)的機(jī)械能等于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能，故B正確；C．衛(wèi)星從軌道2變軌到軌道3，需要在P點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能小于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤。故選B。13．（2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考二模）木星有4顆衛(wèi)星是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中有兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比約為。根據(jù)以上信息可知這兩顆衛(wèi)星的（）A．線速度大小之比約為 B．周期之比約為C．向心加速度大小之比約為 D．向心力大小之比約為【答案】B【詳解】根據(jù)可得，，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑之比約為，可知線速度大小之比約為2:1；周期之比約為；向心加速度大小之比約為16:1；因質(zhì)量關(guān)系不確定，不能比較向心力大小。故選B。14．（2024·北京海淀·統(tǒng)考三模）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)由于太陽內(nèi)部的核反應(yīng)而使其質(zhì)量在不斷減小。在若干年后，