【答案】D
【解析】根据万有引力定律可得：F?GMm，h越大，F越大，故选项D符合题意。
(R?h)2GMm（选无限远引力势r3．由于地球对周围物体的吸引，而使物体具有的引力势能可表示为Ep??能为0），其中G为引力常量、M为地球质量、m为物体质量、r为物体到地心的距离。现利用火箭将质量为m0的人造地球卫星从地面发射到距地心为R1的回形轨道上做匀速圆周运动。已知地球质量为M、地球半径为R，忽略地球自转及空气阻力作用，则在此过程中，火箭至少做功为 A．
GMm0 2R1B．?GMm0 2R1?11?C．GMm0???
R2R?1??11?D．GMm0???
?R1R?【答案】C
GMm0，人造地球卫星在距地心为R1的圆形轨道运动RGMm012GMm0GMm0?2E?m??E???m时，由，得，重力势能，发射过程由功能关系kp2024R1R1R12R1【解析】卫星在地面时，重力势能Ep1???11?有W?Ek?Ep2?Ep1?GMm0???，选项C正确，ABD错误。故选C。
R2R?1?4．2024年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星，拉开了今年北斗全球高密度组网的序幕．北斗系统主要由离地而高度约为6R（R为地球半径）同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中圆轨道卫星组成，已知地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。则下列说法正确的是 A．中圆轨道卫星的运行周期为12小时 B．中圆轨道卫星的向心加速度约为
g 16C．同步轨道卫星受到的向心力小于中圆轨道卫星受到的向心力
D．因为同步轨道卫星的速度小于中圆轨道卫星的速度，所以卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，
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需向前方喷气减速 【答案】B
【解析】A．M表示地球的质量，m表示卫星的质量，根据万有引力提供向心力
3T中3R?R3441Mm2?2r=()??，可知中圆轨道G2?m()r，可得：T?2?，则
T同6R?R772rTGM卫星的运行周期不等于12小时。故A错误；B．在地球表面为m0的物体，有：G中圆轨道卫星：ma?Mm0?m0g，2RGMmGMmg? ，则其向心加速度约为，故B正确；C．同步轨道
(R?3R)216R216卫星与中圆轨道卫星的质量关系不确定，则不能判断所受的向心力的关系，选项C错误；D．因为同步轨道卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星的轨道半径，所以卫星从中圆轨道变轨到同步轨道，需向后方喷气加速做离心运动，选项D错误。
5．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统．由 35 颗卫星组成，包括 5 颗静止轨道卫星（与地面的相对位置保持不变），3 颗倾斜同步轨道卫星（从地球上看是移动的，但却每天同一时刻经过同一特定地区），27 颗中地球轨道卫星，下表给出了其中三颗卫星的信息，其中倾角为轨道平面与赤道平面的夹角，下列陈述正确的是 卫星 发射日期 运行轨道 E，高度 35815 公里， 地球静止轨道 160.0°北斗﹣G4 2010 年 11 月 01 日 倾角 0.5°倾斜地球同步轨道，高度 35833 公里，倾角 北斗﹣IGSO2 2010 年 12 月 18 日 54.8° 北斗﹣M3 2012 年 04 月 30 日 中地球轨道，高度 21607 公里，倾角 55.3°A．北斗–G4的线速度等于北斗–M3的线速度 B．北斗–IGSO2的运行周期和地球自转周期相等 C．北斗–G4向心加速度等于地面重力加速度 D．北斗–IGSO2的角速度大于北斗–M3的角速度 【答案】B
【解析】A．由表格可知，北斗G4为同步卫星，北斗M3为中高卫星，根据万有引力提供向心力
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Mmv2得G2?m，可知北斗G4的线速度小于北斗M3的线速度。故A错误。B．由表格可知，
rr北斗IGSO2为倾斜地球同步轨道卫星，所以其运行周期和地球自转周期相等，故B正确。C．由万有引力等于重力，地球半径为R，在地表为GMm?mg，北斗–G4在太空中为R2GMm?mg'，因为（R?h）＞R，所以g＞g'，故C错误。D．由万有引力提供向心力得2(R+h)GMm?mr?2，由于北斗–IGSO2的半径大于北斗–M3 的半径，所以北斗–IGSO2的角速度小于2r北斗–M3的角速度，故D错误。故选B。
6．据报道，2024年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、人轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上，其亮度是月球亮度的8倍，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时 A．“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
B．“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度 C．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度 D．“人造月亮”的公转周期大于月球的绕地球运行的周期 【答案】B
【解析】A、第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大运行速度，根据
GMGMmv2，可得，所以“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度，故Av??m2rrr错误；B、根据
GMmGM2?m?r，可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小??r2r3于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度，故B正确；C、根据
GMmGM?mgg?可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，r2r2GMm4?2D、所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；根据?m2r，
r2T4?2r3 可得T?，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所
GM以“人造月亮”的公转周期小于月球的绕地球运行的周期，故D错误；故选B。
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7．在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如宇航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点。则下列说法正确的是
A．这个行星的质量与地球质量之比为1：2
B．这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：C．这个行星的密度与地球的密度之比为1：8
D．这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：1 【答案】BC
A. 地球表面重力加速度为：g=【解析】
g′=，未知行星表面重力加速度为：
=，根据
，
，有M′:M=1:1，故A错误；B. 第一宇宙速度v=，v′=，故这个行星的第
一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v′:v=1：，故B正确；C. 由于M′:M=1:1，体积比为
8:1，故这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1:8，故C正确；D. 条件不足，自转情况无法确定，故D错误；故选：BC。
8．2024 年 11 月 5 日 01 时 43 分，我国在西昌卫展发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第 49 颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统 3 颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，它的运行周期与“同步卫星”相同（T＝24h），运动轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是
A．该卫星与地球上某一位置始终相对静止 B．该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等 C．该卫星运行速度大于第一宇宙速度
D．该卫星在一个周期内有 2 次经过赤道上同一位置 【答案】BD
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【解析】A．同步卫星相对于地球静止，必须为地球赤道面上的同步卫星，因为此卫星为倾斜轨
2GMT道，因此不能与地球保持相对静止；A错误；B．由公式h?3?R可得，因为两个卫星24?的周期是一样的，其他常量都相同，所以高度相同；B正确；C．地球的第一宇宙速度是最大的环绕速度，该卫星比近地卫星轨道半径大，所以速度小于第一宇宙速度；C错误；D．此卫星的轨道为倾斜轨道，因此当卫星转一周时，两次通过赤道；D正确。故选BD。
9．如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，然后改在圆轨道Ⅱ上运动，最后在椭圆周轨道Ⅲ上运动，P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。且PQ=2QS=2l，着陆器在轨道Ⅰ上经过P点的速度为v1，在轨道Ⅱ上经过P点的速度为v2，在轨道Ⅲ上经过P点的速度为v3，下列说法正确的是
A．v1> v2> v3
B．着陆器在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C．着陆器在轨道Ⅲ上经过P点的加速度为
D．着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间与着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是2 【答案】ABC
【解析】A、着陆器由轨道Ⅰ上运动改在圆轨道Ⅱ上运动，着陆器在P点应减速，所以着陆器在轨道Ⅰ上经过P点的速度v1大于在轨道Ⅱ上经过P点的速度v2，着陆器由轨道Ⅱ上运动改在圆轨道Ⅲ上运动，着陆器在P点应减速，所以在轨道Ⅱ上经过P点的速度v2大于在轨道Ⅲ上经过PB、点的速度v3，故A正确；着陆器由轨道Ⅰ上运动改在圆轨道Ⅱ上运动，着陆器在P点应减速，所以着陆器在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能，故B正确；C、着陆器在轨道Ⅱ上P点和轨道Ⅲ上P点离火星中心距离相等，因此在这点受到的火星的引力相等，由牛顿第二定律可知，在这点的加速度大小相等，着陆器在轨道Ⅲ上经过P点的加速度为
，故C
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2024高考物理重难点05 天体运动与人造航天器检测题(解析版).doc
