专题5.20 月球探测(能力篇)(解析版)

高中语文阅读理解《嫦娥五号探测器发射成功》《嫦娥五号何以稳稳落月》含答案阅读下面的文字，完成下面小题。

材料一：我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

长征五号遥五运载火箭发射升空后，先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等动作。

嫦娥五号任务的科学目标主要是开展着陆点区域形貌探测和地质背景勘察，获取与月球样品相关的现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系；对月球样品进行系统、长期的实验室研究，分析月壤的结构、物理特性、物质组成，深化月球成因和演化历史的研究。

嫦娥五号任务由国家航天局组织实施，具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用等五大系统组成。

探月工程自2004年1月立项并正式启动以来，已连续成功实施嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验和嫦娥四号等五次任务。

此次发射任务是长征系列运载火箭的第353次飞行。

（摘编自《嫦娥五号探测器发射成功》，“人民网”，有删改）材料二：在经历了一周的地月转移、近月制动、环月飞行后，嫦娥五号探测器于12月1日23时11分降落在月面预选着陆区。

与嫦娥三号、四号相比，嫦娥五号的落月过程有何不同？用到了哪些“神器”？嫦娥五号的落月过程经历了主动减速、快速调整、接近、悬停避障、缓速下降和自由下落段，看似轻松的平稳降落背后，蕴藏着众多科研人员的智慧和积淀。

为了实现“选址正确，落得准确”，专家介绍，嫦娥五号采用了中国航天科技集团五院502所已在嫦娥三号和四号上应用的“粗精接力避障”的方式，即在制导导航与控制（GNC）系统的指挥下，着陆器和上升器组合体先大推力反向制动快速减速，然后快速调整姿态并对预定落区地形进行拍照识别，避开大障碍，实现“粗避障”。

之后，组合体在飞到距离月面100米时悬停，并再次对选定区域精确拍照，实现“精避障”，再斜向下飘向选定的着陆点，在移动到着陆点正上方后开始竖直下降，到距离月面较近时关闭发动机，利用着陆腿的缓冲实现软着陆。

图高考物理100考点最新模拟题千题精练第五部分 万有引力定律和航天专题5.19月球探测（提高篇）一．选择题1．（2020江苏高考仿真模拟3）2018年12月8日发射成功的嫦娥四号探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获并顺利进入环月轨道。

若将发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进人地月转移轨道，经过M 点时变轨进入距离月球表面100km 的圆形轨道I ，在轨道I 上经过P 点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将择机在Q 点着陆月球表面。

下列说法正确的是 （ ）A ．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度B ．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时，在P 点的加速度大于在Q 点的加速度C ．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I 运行的周期D ．“嫦娥四号”在地月转移轨道上经过M 点的动能大于在轨道Ⅰ上经过M 点的动能【参考答案】AD 【名师解析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的半径大于月球半径，根据rv m r Mm G 22=，得r GM v =，可知“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度比月球的第一宇宙速度小，选项A 正确；根据ma r Mm G =2可得2rM G a =，故沿轨道II 运行时，在P 点的加速度小于在Q 点的加速度，选项B 错误；根据开普勒定律：k T a =23，因为在轨道Ⅱ运行的半长轴小于在轨道I 运行的半径，所以“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道I 运行的周期，选项C 错误；在地月转移轨道上经过M 点时，只有减速它才能被月球引力俘获，然后的在圆形轨道Ⅰ上绕月运行，所以经过M 点的动能大于在轨道Ⅰ上经过M 点的动能，选项D 正确。

2.（2019安徽合肥二模）¨嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。

为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L 2点的通信卫星，L 2点位于地球和月球连线的延长线上。

专题05 万有引力定律与航天1．（2021·全国高三二模）2020年，中国航天再一次开启“超级模式”，成功实施了以嫦娥五号首次地外天体采样返回、北斗三号卫星导航系统部署完成并面向全球提供服务、天问一号探测器奔向火星为代表的航天任务，一系列航天重大事件有力地推动了航天强国建设，引发全球关注。

关于航天知识下列说法正确的是（）（已知火星半径约为地球半径的12）A．嫦娥五号从椭圆轨道的近月点进入正圆轨道时应减速B．北斗导航系统的卫星发射时速度大于11.2km/sC．火星绕太阳运行的周期小于地球绕太阳运行的周期D．天问一号环绕火星做匀速圆周运动时轨道半径越小，线速度越小【答案】A【解析】A．嫦娥五号在椭圆轨道的近月点进入正圆轨道时速度应减小，才能被月球捕获，A正确。

B．11.2km/s是第二宇宙速度，发射速度大于11.2km/s，卫星会脱离地球。

北斗导航系统的卫星发射时速度应该在7.9km/s至11.2km/s之间，B错误。

C．火星绕太阳运行的半径大于地球绕太阳运行的半径，根据2224πMmG m rr T=知半径越大，周期越大，C错误；D．天问一号环绕火星做匀速圆周运动时，由22Mm vG mr r=知轨道半径越小，线速度越大，D错误。

故选A。

2．（2021·北京高三二模）2021年2月24日，“天问一号”火星探测器经过200多天的飞行，成功进入椭圆形的轨道绕火星运动，开展对火星的观测，并为着陆火星做好准备。

如图所示，在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近火点”运动的过程中，下列说法正确的是（）A ．火星对探测器的引力逐渐减小B ．探测器的速度逐渐减小C ．引力对探测器做负功，探测器的势能逐渐减小D ．引力对探测器做正功，探测器的动能逐渐增大【答案】D 【解析】在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近火点”运动的过程中，火星对探测器的引力逐渐变大，引力对探测器做正功，探测器的动能逐渐增大，速度变大。

2015—2020年六年高考物理分类解析专题12、宇宙探测一．2020年高考题1．(2020高考全国理综III 卷) “嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K 倍。

已知地球半径R 是月球半径的P 倍，地球质量是月球质量的Q 倍，地球表面重力加速度大小为g ．则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为A B C D 【参考答案】D【名师解析】在地球表面，万有引力等于重力，G2M mR 地=mg ，“嫦娥四号”探测器绕月做匀速圆周运动，G()2M mKR 月月=m 2v KR 月，R =PR 月，M 地=QM 月，联立解得：D 正确。

2．（2020高考全国理综II ）若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G ，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是A B C D 【参考答案】A【命题意图】本题考查万有引力定律和牛顿运动定律及其相关知识点。

【解题思路】卫星沿星体表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由G2Mm R =mR （2Tπ）2，ρ=M/V ，V=343R π，联立解得：A 正确。

【方法总结】对于卫星绕天体运动类问题，其方法是利用万有引力提供向心力，列方程解答。

3．（2020高考天津卷）北斗问天，国之夙愿。

我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。

与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星A ．周期大B ．线速度大C ．角速度大D ．加速度大【参考答案】A【命题意图】 本题考查万有引力定律、牛顿运动定律、匀速圆周运动及其相关知识点，考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维能力。

【解题思路】近地面卫星的轨道半径可视作稍大于地球半径，由万有引力提供向心力，可得G 2Mmr=m 2v r ，解得线速度GMrr 大于近地面卫星的轨道半径，所以，地球静止轨道卫星的线速度小，选项B 错误；由万有引力提供向心力，可得G 2Mm r =mr （2T π）2，解得周期3r GM ，所以地球静止轨道卫星的周期大，选项A 正确；由ω=2Tπ，可知地球静止轨道卫星的角速度小，选项C 错误；由万有引力提供向心力，可得G 2Mm r =ma ，解得加速度a= G 2Mr，所以地球静止轨道卫星的加速度小，选项D 错误；【方法归纳】对于卫星绕地球或其它天体运动类问题，一般采用万有引力提供向心力，选择合适的向心加速度表达式列方程解答。

七年级地理上学期同步精品课堂（中图北京版2024）1.2太空探索（分层练）填图一太空探索的进展填图一答案：①月球探索①火星探测①空间站建设填图二我国太空探索的成就请将我国太空探索的成就正确匹配。

填图二答案：①②③中国载人航天迈入空间站时代，“嫦娥”逐月、“天问”探火等深空探测技术不断创造新高度。

图为地球卫星照片。

完成下面小题。

1．根据地球卫星照片可知，地球是（）A．正方体B．球体C．圆锥体D．长方体2．我国太空探索事业蓬勃发展的最关键因素是（）A．政策B．市场C．技术D．交通3．目前，我国积极参与太空探索的意义是（）①提高我国综合国力①推动我国高新技术产业发展①加深对太空的认识①大规模开发和利用太空资源A．①①①B．①①①C．①①①D．①①①【答案】1．B 2．C 3．A【解析】1．人类对地球形状的认识经历了漫长的过程，现在人们对地球的形状已有了一个明确的认识：地球并不是一个正球体，而是一个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体，故B正确，ACD错误。

故选B。

2．影响高新技术产业发展的因素有科技水平、环境因素、政策因素等，其中科技因素是主导因素，即高等院校和科研机构众多、技术人员或专家较多的沿海地区或省会城市多成为技术指向性产业的优选地区。

我国太空探索事业蓬勃发展的最关键因素是技术。

故C正确，ABD错误。

故选C。

3．①我国积极参与太空探索，有利于提高我国综合国力，故①正确；①我国积极参与太空探索，有利于推动我国高新技术产业发展，故①正确；①我国积极参与太空探索，有利于加深对太空的认识，故①正确；①我国积极参与太空探索，是为了和平开发太空，不是为了大规模开发和利用太空资源，故①错误；故A①①①正确，BCD错误。

故选A。

2023年4月20日，“天宫对话-神舟十五号航天员乘组与上海合作组织国家青少年问答”活动在上海召开，中国神舟十四号航天员蔡旭哲与神舟十五号航天员费俊龙、邓清明和张陆一起回答了青少年的提问，回应了他们对于太空的向往和好奇。

4.（2022·山东济南市高三下学期一模）2021年10月14日，我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，实现我国太阳探测零的突破，这标志着我国正式步人“探日”时代。“羲和号”卫星运行于离地高度 公里的太阳同步轨道，该轨道是经过地球南北极上空且圆心在地心的圆周。“羲和号”卫星与离地高度 公里的地球静止轨道同步卫星相比，下列说法正确的是（ ）
A.火星的公转周期大约是地球的 倍
B.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行
C.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行
D.在冲日处，火星相对于地球的速度最小
【答案】CD
【解析】A．由题意根据开普勒第三定律可知
火星轨道半径大约是地球轨道半径的1.5倍，则可得
故A错误；
BC．根据
可得
由于火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星运行线速度小于地球运行线速度，所以在冲日处火星相对于地球由东向西运动，为逆行，故B错误，C正确；D．由于火星和地球运动的线速度大小不变，在冲日处火星和地球速度方向相同，故相对速度最小，故D正确。故选CD。
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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。
【母题来源六】2022年高考浙江卷
【母题题文】（2022·浙江6月卷·T6）神州十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（ ）
A.天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大
B.返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力
C.质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行

2024中考地理| 时事热点专题【探月工程】命题方向+试题【命题方向】1、我国四大卫星发射中心的地理位置、发射条件。

2、高新技术产业的发展；3、探月工程等人类太空探索的进展与意义；4、关于节气和时间——考查地球公转和自转的地理意义5.关于国家宇宙安全和探索意义。

【试题练习】【一】2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。

嫦娥六号探测器开启世界首次月球背面采样返回之旅，预选着陆和采样区为月球背面南极-艾特肯盆地。

返回之旅。

下图示意地球公转，读图完成1～5题。

1、该日，地球运行在（）A．①－②之间B．②－③之间C．③－④之间D．④－①之间2、该日，徐州昼夜长短情况是（）注：图中阴影部分为夜，空白部分为昼3、“嫦娥六号”成功发射期间，徐州可能出现的地理现象是（）A．北海清波浮画舫，香山红叶染霜天B．黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙C．燕山雪花大如席，纷纷吹落轩辕台D．水积春塘晚，阴交夏木繁4、与文昌卫星发射中心相比，酒泉卫星发射中心的优势条件有（）①纬度低，热量充足；②地处沿海，海运便利；③人烟稀少，安全性好；④降水少，晴朗天气多.Ａ．②③Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．①③5．纬度越低，卫星发射的初速度越大，越节省燃料。

在我国四大卫星发射中心发射卫星时，最节省燃料的是（）Ａ．酒泉Ｂ．太原Ｃ．西昌Ｄ．文昌【二】2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。

嫦娥六号探测器开启世界首次月球背面采样返回之旅。

图为2024年中国航天任务示意图。

据此完成1-2题。

1、我国航空事业蓬勃发展反映我国（）①进入创新型国家行业；②高新技术产业发展迅速；③轻工业发达；④拥有雄厚的军事实力.Ａ．①②③Ｂ．①②④Ｃ．②③④Ｄ．①③④2、嫦娥六号探测器的研发和发射有利于我国（）①维护月球权益；②促进科技发展；③扩大领土面积④开展太空探测活动.Ａ．①②④Ｂ．②③④Ｃ．①②③Ｄ．①③④【三】2023年7月12日，中国载人航天工程办公室披露，中国计划在2030年前实现载人登月。

第五部分万有引力定律和航天专题5.20月球探测（能力篇）一．选择题1．（2020年5月北京朝阳模拟）中国探月工程三期主要实现采样返回任务，部分过程可简化如下：探测器完成样本采集后从月球表面升空，沿椭圆轨道在远月点与绕月圆轨道飞行的嫦娥五号完成对接。

已知月球半径约为地球半径的1/4，月球质量约为地球质量的1/100，地球表面的重力加速度g=10m/s2。

下列说法正确的是（）A．探测器从月球表面发射时的速度至少为7.9km/sB．对接前嫦娥五号飞行的加速度小于1.6 m/s2C．若对接后嫦娥五号在圆轨道上运行，则其速度比对接前的大D．对接前探测器在椭圆轨道上运行的周期大于嫦娥五号的运行周期2.（2020江苏高考仿真模拟3）2018年12月8日发射成功的嫦娥四号探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获并顺利进入环月轨道。

若将发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进人地月转移轨道，经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道I，在轨道I上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将择机在Q点着陆月球表面。

下列说法正确的是（）A．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度B．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度C．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期D．“嫦娥四号”在地月转移轨道上经过M点的动能大于在轨道Ⅰ上经过M点的动能3.（2019安徽江南十校二模）2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功软着陆在月球背面预选区域。

发射后，嫦娥四号探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入距离月球表面高度为h 的环月轨道。

若忽略月球自转，月球的半径为R ，将嫦娥四号探测器的环月轨道视为圆形轨道，运动周期为T ，引力常量为G ，不计因燃料消耗而损失的质量，则下列说法正确的是A 嫦娥四号在轨道上的速度与月球的第一宇宙速度之比是R h R +B 嫦娥四号在轨道上的速度与月球的第一宇宙速度之比是R h R + C.嫦娥四号在轨道上的加速度与月球表面的重力加速度之比是22)(h R R + D 嫦娥四号在轨道上的加速度与月球表面的重力加速度之比是hR R +4.（2019山东聊城一模）嫦娥四号探测器平稳落月，全国人民为之振奋。

高考物理100考点最新模拟题千题精练第五部分万有引力定律和航天专题5.18月球探测（基础篇）一．选择题1. （2020河南南阳期末）按照我国月球探测活动计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程，该计划已在2013年之前完成。

设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。

则（）A. 飞船在轨道1上运行的线速度大小为v=B. 飞船在A点变轨时动能增大C. 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为T=2πD. 飞船从A到B运行的过程中机械能增加【参考答案】AC【名师解析】在月球表面有，=mg0，在轨道I上运动有：=m，解得v=，故A正确。

飞船在A点处点火变轨后做向心运动，可知需要的向心力小于提供的向心力，由向心力的公式可知飞船的速度减小所以动能减小，故B错误。

在轨道III上运动有：，则卫星在轨道III上运动一周所需时间T=2π，故C正确。

飞船从A到B的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒不变，故D错误。

【关键点拨】在月球表面，万有引力等于重力，在任意轨道，万有引力提供向心力，联立方程即可求解。

卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定。

飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行，重力提供向心力，根据向心力周期公式即可求解。

解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用。

2．（2020江苏高考仿真模拟2）如图所示，“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ，此后在该轨道再次成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道，并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地冯.卡门撞击坑的预选着陆图区，自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。

2020 年普通高等学校招生全国统一考试（北 京卷） 语文试 卷讲评 （共77 张PPT ）
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3．根据材料二，下列对月背遥操作技术五个部分的理解，不正确的一 项是（3 分） A．感知：玉兔二号利用导航相机拍摄成像后，地面控制人员据此判断 其周围地形。 B．规划：地面控制人员根据月背地形等制定玉兔二号到达探测目标点 的安全路线。 C．执行：玉兔二号通过中继星接收到地面的导航指令后，完全依照指 令进行移动。 D．休眠、唤醒：受月球环境影响，玉兔二号需在每个地球日休息半日、 工作半日。
5．参考答案： ①2013 年 12 月 2 日，嫦娥三号探测器成功实现月面软着陆，为玉兔 二号实现月背软着陆并开展巡视探测工作奠定了基础。 ②2018 年 5 月 21 日，“鹊桥”中继星成功发射，为玉兔二号实现月 背软着陆提供了必要条件，并使地面控制人员顺利操控玉兔二号月球车 成为可能。
2020 年普通高等学校招生全国统一考试（北 京卷） 语文试 卷讲评 （共77 张PPT ）
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二、本大题共 7 小题，共 24 分。 （一）阅读下面文言文，完成 6－11 题。（共 18 分）
晋出公十七年，智伯与赵、韩、魏共分范、中行地以为邑。出公怒， 告齐、鲁，欲以伐四卿。四卿恐，遂反攻出公。出公奔齐，道死。故智 伯乃立昭公曾孙骄为晋君，是为哀公。当是时，晋国政皆决智伯。
2020 年普通高等学校招生全国统一考试（北 京卷） 语文试 卷讲评 （共77 张PPT ）
休眠和唤醒与月球的环境有关。月球的一天为 27 个地球日左右， 其中一半为白天，即月昼；另一半为黑天，即月夜。在月夜期间，月面 温度将降至-190℃左右。在过低温度下工作，月球车及其搭载的科学设 备会受到损害。为确保安全，在月夜到来之前，需让月球车车体收拢桅 杆和一侧的太阳帆板，使用同位素温差电池对设备进行保温，进入休眠 状态。当太阳升起、月昼到来时，随着太阳帆板受到阳光照射，发电功 率达到一定值后，月球车将向中继星发出信号。地面工作人员收到信号 后给它发送唤醒指令，玉兔二号就又开始了“新一天”的工作。 （取材于邱晨辉、宋星光等的相关文章）

万有引力与航天专题1.[2024·安徽卷] 2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空.当抵达距离月球表面某高度时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,如图所示,轨道的半长轴约为51 900 km.后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为9900 km,周期约为24 h.则鹊桥二号在捕获轨道运行时()A.周期约为144 hB.近月点的速度大于远月点的速度C.近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度1.B[解析] 冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球,根据开普勒第三定律得T12R13=T22R23,整理得T2=T1√R23R13≈288 h,A错误;根据开普勒第二定律得,鹊桥二号在捕获轨道运行时在近月点的速度大于在远月点的速度,B正确;在近月点从捕获轨道到冻结轨道变轨时,鹊桥二号需要减速进行近月制动,故鹊桥二号在捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度,C错误;在两轨道的近月点所受的万有引力相同,根据牛顿第二定律可知,在捕获轨道运行时近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度,D错误.2.[2024·北京卷] 科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型:在宇宙大尺度上,所有的宇宙物质(星体等)在做彼此远离运动,且质量始终均匀分布,在宇宙中所有位置观测的结果都一样.以某一点O为观测点,以质量为m的小星体(记为P)为观测对象.当前P到O点的距离为r0,宇宙的密度为ρ0.(1)求小星体P远离到2r0处时宇宙的密度ρ;(2)以O点为球心,以小星体P到O点的距离为半径建立球面.P受到的万有引力相当于球内质量集中于O点对P的引力.已知质量为m1和m2、距离为R的两个质点间的引力势能E p=-G m1m2R,G为引力常量.仅考虑万有引力和P远离O点的径向运动.①求小星体P从r0处远离到2r0处的过程中动能的变化量ΔE k;②宇宙中各星体远离观测点的速率v满足哈勃定律v=Hr,其中r为星体到观测点的距离,H为哈勃系数.H与时间t有关但与r无关,分析说明H随t增大还是减小.2.(1)18ρ0 (2)①-23G πρ0m r 02 ②H 随t 增大而减小[解析] (1)在宇宙中所有位置观测的结果都一样,则小星体P 运动前后距离O 点半径为r 0和2r 0的球内质量相同,即ρ0·43πr 03=ρ·43π(2r 0)3解得小星体P 远离到2r 0处时宇宙的密度ρ=18ρ0(2)①此球内的质量M =ρ0·43πr 03 P 从r 0处远离到2r 0处,由能量守恒定律得 动能的变化量ΔE k =-G Mmr 0-(-GMm 2r 0)=-23G πρ0m r 02 ②由①知星体的速度随r 0增大而减小,星体到观测点距离越大运动时间t 越长,由v =Hr知,H 减小,故H 随t 增大而减小3.[2024·甘肃卷] 小杰想在离地表一定高度的天宫实验室内,通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度,可行的是 ( ) A .用弹簧测力计测出已知质量的砝码所受的重力 B .测量单摆摆线长度、摆球半径以及摆动周期 C .从高处释放一个重物,测量其下落高度和时间D .测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径3.D [解析] 在天宫实验室内,物体处于完全失重状态,重力提供了物体绕地球做匀速圆周运动的向心力,故A 、B 、C 中的实验均无法得到天宫实验室轨道处的重力加速度;物体所受的万有引力提供物体绕地球做匀速圆周运动的向心力,有mg =G Mm r 2=m 4π2T 2r ,整理得轨道处的重力加速度为g =4π2T 2r ,故通过测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径可行,D 正确.4.(多选)[2024·广东卷] 如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞,在接近某行星表面时以60 m/s 的速度竖直匀速下落.此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接.已知探测器质量为1000 kg,背罩质量为50 kg,该行星的质量和半径分别为地球的110和12.地球表面重力加速度大小g 取10 m/s 2.忽略大气对探测器和背罩的阻力.下列说法正确的有 ( )A .该行星表面的重力加速度大小为4 m/s 2B .该行星的第一宇宙速度为7.9 km/sC .“背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为80 m/s 2D .“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30 kW4.AC [解析] 设地球的质量为M ,半径为R ,行星的质量为M',半径为R',在星球表面可近似认为物体所受重力等于其所受万有引力,有GMm R2=mg ,可得GM =gR 2,同理,在该行星表面有GM'=g'R'2,联立得该星球表面的重力加速度g'=M 'R 2MR '2g =110×22×10 m/s 2=4 m/s 2,A 正确;地球的第一宇宙速度v =√GMR=7.9 km/s,则该行星的第一宇宙速度v'=√GM 'R '=√15×GM R =√15×7.9 km/s,B 错误;探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞,在接近某行星表面时以v =60 m/s 的速度竖直匀速下落,此时背罩受到降落伞的拉力F =(m 探+m 背)g'=4200 N,“背罩分离”后瞬间,由牛顿第二定律有F -m 背g'=m 背a ,解得背罩的加速度大小为a =80 m/s 2,C 正确;“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为P =m 探g'v =1000×4×60 W=2.4×105 W=240 kW,D 错误.5.[2024·广西卷] 潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同.图中a 、b 和c 处单位质量的海水受月球引力大小在( )A .a 处最大B .b 处最大C .c 处最大D .a 、c 处相等,b 处最小5.A [解析] 根据万有引力公式F =G Mm R 2,可知图中a 处单位质量的海水受到月球的引力最大,故选A .6.[2024·海南卷] 神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中()A.返回舱处于超重状态B.返回舱处于失重状态C.主伞的拉力不做功D.重力对返回舱做负功6.A[解析] 返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,故A正确,B错误;主伞的拉力与返回舱运动方向相反,对返回舱做负功,故C错误;返回舱的重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,故D错误.7.[2024·海南卷] 嫦娥六号进入环月圆轨道,周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为 ()A.3π(1+k)3GT2k3B.3πGT2C.π(1+k)3GT2k D.3πGT2(1+k)37.D[解析] 设月球半径为R,质量为M,对嫦娥六号,根据万有引力提供向心力得G Mm [(k+1)R]2=m4π2T2·(k+1)R,月球的体积V=43πR3,月球的平均密度ρ=MV,联立可得ρ=3πGT2(1+k)3,故选D.8.(多选)[2024·河北卷] 2024年3月20日,“鹊桥二号”中继星成功发射升空,为“嫦娥六号”在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯.“鹊桥二号”采用周期为24 h的环月椭圆冻结轨道(如图所示),近月点A距月心约为2.0×103 km,远月点B距月心约为1.8×104 km,CD 为椭圆轨道的短轴,下列说法正确的是()A.“鹊桥二号”从C经B到D的运动时间为12 hB.“鹊桥二号”在A、B两点的加速度大小之比约为81∶1C.“鹊桥二号”在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线D.“鹊桥二号”在地球表面附近的发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s8.BD[解析] “鹊桥二号”围绕月球沿椭圆轨道运动,根据开普勒第二定律可知,在近地点A处的速度最大,在远地点B处的速度最小,则从C→B→D的平均速率小于从D→A→C 的平均速率,所以从C→B→D的运动时间大于半个周期,即大于12 h,A错误;在A点,根据牛顿第二定律有G Mm(r OA)2=ma A,在B点,根据牛顿第二定律有G Mm(r OB)2=ma B,联立解得“鹊桥二号”在A、B两点的加速度大小之比约为a A∶a B=81∶1,B正确;物体做曲线运动时速度方向沿该点的切线方向,所以“鹊桥二号”在C、D两点的速度方向不垂直于其与月心的连线,C错误;“鹊桥二号”发射后围绕月球沿椭圆轨道运动,并未脱离地球引力束缚,所以“鹊桥二号”在地球表面附近的发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s,D正确.9.[2024·湖北卷] 太空碎片会对航天器带来危害.设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动,如图中实线所示.为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨.变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径.则()A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大9.A[解析] 空间站在P点变轨前、后所受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律可知F 万=ma加,则空间站变轨前、后在P点的加速度相同,故A正确;空间站的圆轨道运动可以看作特殊的椭圆轨道运动,因为变轨后其轨道半长轴大于原轨道半径,根据开普勒第三定律可知a 2T2=k,则空间站变轨后的运动周期比变轨前的大,故B错误;变轨后在P点获得方向沿径向指向地球的反冲速度,与原来做圆周运动的速度合成,合速度大于原来的速度,故C错误;由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前的大,但变轨后在P点的速度比同一轨道上在近地点的速度小,所以空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小,故D错误.10.(多选)[2024·湖南卷] 2024年5月3日,“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道,正式开启月球之旅.相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”,本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集,并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱,返回舱再通过返回轨道返回地球.设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道,半径近似为月球半径.已知月球表面重力加速度约为地球表面的16,月球半径约为地球半径的14.关于返回舱在该绕月轨道上的运动,下列说法正确的是( )A .其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度B .其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度C .其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的√23倍 D .其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的√32倍10.BD [解析] 返回舱绕月运行的轨道为圆轨道,半径近似为月球半径,则由万有引力提供向心力,有GM 月m r 月2=mv 月2r 月,根据在月球表面万有引力和重力的关系有GM 月m r 月2=mg 月,联立解得v 月=√g 月r 月,由于第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度,同理可得v 地=√g 地r 地,则v 月v 地=√g 月g 地·r 月r 地=√16×14=√612,所以v 月<v 地,故A 错误,B 正确;根据线速度和周期的关系有T =2πv ·r ,则T 月T 地=r 月r 地·v 地v 月=14×√6=√32,故C 错误,D 正确.11.[2024·江西卷] “嫦娥六号”探测器于2024年5月8日进入环月轨道,后续经调整环月轨道高度和倾角,实施月球背面软着陆.当探测器的轨道半径从r 1调整到r 2时(两轨道均可视为圆形轨道),其动能和周期从E k1、T 1分别变为E k2、T 2.下列选项正确的是 ( )A .E k1E k2=r 2r 1,T 1T 2=√r 13√r 2B .E k1E k2=r 1r 2,T 1T 2=√r 13√r 2C .E k1E k2=r 2r 1,T 1T 2=√r 23√r 1D .E k1E k2=r 1r 2,T 1T 2=√r 23√r 1311.A [解析] 探测器环月运行,由万有引力提供向心力有G Mmr 2=m v 2r ,得v 2=GMr,其中M 为月球质量,m 为“嫦娥六号”质量,动能E k =12mv 2,则E k1E k2=r2r 1,B 、D错误;同理,由G Mm r 2=m 4π2T2r得T =√4π2r 3GM ,则T 1T 2=√r 13r 23,A 正确,C 错误.12.[2024·辽宁卷] 如图甲所示,将一弹簧振子竖直悬挂,以小球的平衡位置为坐标原点O ,竖直向上为正方向,建立x 轴.若将小球从弹簧原长处由静止释放,其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如图乙所示(不考虑自转影响).设地球、该天体的平均密度分别为ρ1和ρ2,地球半径是该天体半径的n 倍,ρ1ρ2的值为 ( )A .2nB .n 2C .2n D .12n12.C [解析] 设地球表面的重力加速度为g ,球状天体表面的重力加速度为g',弹簧的劲度系数为k ,根据简谐运动的对称性有k ·4A -mg =mg ,k ·2A -mg'=mg',解得gg '=2,设球状天体的半径为R ,则地球的半径为nR ,在地球表面有G ρ1·43π(nR )3·m(nR )2=mg ,在球状天体表面有G ρ2·43πR 3·mR 2=mg',联立解得ρ1ρ2=2n,故C 正确.13.[2024·全国甲卷] 2024年5月,“嫦娥六号”探测器发射成功,开启了人类首次从月球背面采样返回之旅.将采得的样品带回地球,飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程.月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16.下列说法正确的是 ( )A .在环月飞行时,样品所受合力为零B .若将样品放置在月球正面,它对月球表面压力等于零C .样品在不同过程中受到的引力不同,所以质量也不同D .样品放置在月球背面时对月球的压力比放置在地球表面时对地球的压力小13.D [解析] 在环月飞行时,样品所受合力提供所需的向心力,不为零,故A 错误;若将样品放置在月球正面,则它处于平衡状态,它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小,由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16,则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力,所以样品放置在月球背面时对月球的压力比放置在地球表面时对地球的压力小,故B 错误,D 正确;样品在不同过程中受到的引力不同,但样品的质量不变,故C 错误.14.[2024·山东卷] “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.已知地球同步卫星的轨道半径为r ,则月球与地球质量之比可表示为 ( )A .√r 3a 3 B .√a 3r3C .r 3a3 D .a 3r314.D [解析] “鹊桥二号”中继星环绕月球运动的24小时椭圆轨道的半长轴为a ,则其24小时圆轨道的半径也为a ,由万有引力提供向心力得G M 月m 中a 2=m 中(2πT )2a ,对地球同步卫星,由万有引力提供向心力得GM 地m 同r 2=m 同(2πT )2r ,联立解得M 月M 地=a 3r 3,D 正确.15.[2024·新课标卷] 天文学家发现,在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行,其中行星GJ1002c 的轨道近似为圆,轨道半径约为日地距离的0.07倍,周期约为0.06年,则这颗红矮星的质量约为太阳质量的 ( ) A .0.001倍 B .0.1倍 C .10倍 D .1000倍15.B [解析] 设红矮星的质量为M 1,行星GJ1002c 的质量为m 1,轨道半径为r 1,运动周期为T 1;太阳的质量为M 2,地球的质量为m 2,日地距离为r 2,地球运动的周期为T 2;根据万有引力定律提供向心力有GM 1m 1r 12=m 14π2T 12r 1,G M 2m 2r 22=m 24π2T 22r 2,联立可得M 1M 2=(r 1r 2)3·(T 2T 1)2,由于行星GJ1002c 的轨道半径约为日地距离的0.07倍,周期约为0.06年,可得M 1M 2≈0.0730.062≈0.1,选B 正确.16.[2024·浙江6月选考] 与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示,假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内,地球的公转半径为R ,小行星甲的远日点到太阳的距离为R 1,小行星乙的近日点到太阳的距离为 R 2,则 ( )A .小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度B .小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度C .小行星甲与乙的运行周期之比T1T 2=√R 13R 23D .甲、乙两行星从远日点到近日点的时间之比t 1t 2=√(R 1+R)3(R 2+R)316.D [解析] 由开普勒第二定律知小行星甲在远日点的速度小于在近日点的速度,A 错误;小行星乙在远日点到太阳的距离与地球到太阳的距离相等,由G Mmr 2=ma 可知,小行星乙在远日点的加速度和地球公转加速度大小相等,B 错误;根据开普勒第三定律有(R 1+R 2)3T 12=(R 2+R 2)3T 22,解得T 1T 2=√(R 1+R)3(R 2+R)3,C错误;甲、乙两行星从远日点到近日点的时间之比t 1t 2=T 12T 22=√(R 1+R)3(R 2+R)3,D 正确.。

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（必修部分）第五部分 万有引力定律和航天专题5.19月球探测（提高篇）一．选择题1．（2019安徽合肥二模）¨嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。

为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L 2点的通信卫星，L 2点位于地球和月球连线的延长线上。

若某飞行器位于L 2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。

已知地球质量是月球质量的k 倍，飞行器质量远小于月球质量，地球与月球中心距离是L 2点与月球中心距离的n 倍。

下列说法正确的是（ ）A ．飞行器的加速度大于月球的加速度B ．飞行器的运行周期大于月球的运行周期C ．飞行器所需的向心力由地球对其引力提供D ．k 与n 满足k=133)1(223+++n n n n 【参考答案】AD【命题意图】此题以运行于地月拉格朗日L 2点的通信卫星——中继卫星“鹊桥”为情景，考查万有引力定律及其相关知识点。

【解题思路】根据题述，位于L 2点的飞行器与月球同步绕地球做匀速圆周运动，二者围绕地球做圆周运动的角速度ω相同，周期相同，由于飞行器围绕地球运动的轨道半径r 大于月球，由a=ω2r 可知，飞行器的加速度大于月球的加速度，选项A 正确B 错误；飞行器围绕地球圆周运动所需的向心力由地球对其引力和月球对其引力的合力提供，选项C 错误；设月球质量为M ，飞行器质量为m ，L 2点与月球中心距离为r ，月球绕地球做匀速圆周运动，G ()22kM nr =M ω2nr ，位于L 2点的飞行器绕地球做匀速圆周运动，G ()221kMmn r ++ G 2Mm r=m ω2(n+1)r ，联立解得k 与n 满足k=133)1(223+++n n n n ，选项D 正确。

【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是对题述情景理解不到位；二是不能正确运用万有引力提供向心力列方程解得结果。

嫦娥探月考题归类例析关注科技和社会的发展，注重试题素材的时代性，反映科技新成就或科技大事件，历来是中考的热点。

去岁至今，令世人瞩目的莫过于“嫦娥”成功落月、“玉兔”月面勘察。

现以嫦娥探月为素材，编选相关试题归类例析如下，以供复习备考参考。

一、发射升空“嫦娥三号”是国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器（包括着陆器和巡视器即“玉兔号”月球车）。

2013 年12 月 2 日，“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射。

考题以火箭发射升空为情景，考查相关知识的应用。

例 1.如图 1 所示是搭载“嫦娥三号”探测器的“长征三号乙”运载火箭发射时的壮观情景。

（1）火箭发射时，产生的高温火焰喷到发射架下的大水池中，利用水来吸收巨大的热量，从而保护发射架；火箭升空瞬间，看到的白色“气团”是水蒸气形成的。

（2）由于地球自西向东不停地自转，为使火箭获得更快的速度，又要节省燃料，火箭升空后应向（填“偏东”或“偏西”）方向飞行。

（3）运载火箭用液态氢做燃料，主要原因是液态氢的高。

火箭发射升空时，燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能，燃气推动火箭上升，又将能转化为能。

（4）火箭在穿越大气层时速度越来越快，在此过程中，火箭受到的重力的施力物体是，火箭受到的推力与自身重力大小（填“相等”或“不相等” ）。

（5）火箭加速上升过程中，火箭与空气摩擦导致内能，此内能改变是通过的方式实现的；“嫦娥三号”探测器的机械能（填“守恒”或“不守恒” ）。

解析：（1）高温火焰喷到水中，水汽化变成水蒸气，吸收巨大的热量；水蒸气遇到周围的冷空气液化成小液滴，就形成了看到的白色“气团” 。

（2）因地球是自西向东转动的，由于惯性，火箭升空后的飞行方向应与地球自转方向相同，故火箭升空后应向偏东方向飞行，既可使火箭获得更快的速度，又能节省燃料。

（3）火箭用液态氢做燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放更多的热量。

2020年高考物理最新考点模拟试题：月球探测（解析版）一．选择题1. （2019河南郑州二模）2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆。

12月12日16时45分，号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约100km的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是（）A.嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度B.嫦娥四号在100km环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同C.嫦娥四号在100km环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期D.嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时和在100km环月轨道经过P点时的速度相同【参考答案】B【命题意图】本题以嫦娥四号实施近月制动为情景，考查对宇宙速度的理解、万有引力定律和牛顿运动定律、开普勒定律、探测器的变轨及其相关知识点。

【解题思路】若嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度，则嫦娥四号将脱离地球的引力范围，就不会被月球捕获，因此若嫦娥四号的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，选项A 错误；嫦娥四号通过同一点时所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，嫦娥四号在100km 环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时的加速度相同，选项B正确；嫦娥四号在100km环月轨道运行的轨道半径大于在椭圆环月轨道运行的轨道半长轴，根据开普勒第三定律，嫦娥四号在100km环月轨道运行的周期大于在椭圆环月轨道运行的周期，选项C错误；嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时需要“太空刹车”（即减小速度）才能被月球捕获环月运行，选项D错误。

2．（3分）(2019浙江台州模拟)2018年12月8日，“嫦娥四号”探测器成功发射，并于2019年1月3日实现人类首次在月球背面软着陆。

已知月球半径为R ，月球表面重力加速度为g ，万有引力常量为G ，当嫦娥四号在绕月球做匀速圆周运动时的轨道半径为r 。

高考物理《万有引力与航天》常用模型最新模拟题精练专题11.月球探测一．选择题1．.(2022年福建漳州七校联考)嫦娥五号返回器从月球归来初入大气层时的速度可以接近第二宇宙速度，为避免高速带来的高温过载风险，采用了“半弹道跳跃式返回”减速技术。

如图所示，返回器从a 点第一次进入大气层，调整返回器姿态，使其经b 点升高，再从c 点“跳”出大气层，在太空中潇洒地打个“水漂”，升高到距地面高度为h 的d 点后，再次从e 点进入大气层返回地球。

假设返回器从c 到e 的过程为无动力飞行。

已知地球表面重力加速度为g ，地球的半径为R ，引力常量为G 。

结合以上信息，下列说法正确的是（）A.从a 点到c 点的过程中，返回器机械能守恒B.在d 点，返回器的速度大于第一宇宙速度C.在d 点，返回器的加速度大小为()22gR R h +D.在e 点返回器处于超重状态【参考答案】C【名师解析】由于返回器从a 点第一次进入大气层，调整返回器姿态，使其经b 点升高，再从c 点“跳”出大气层，在这个过程中受到大气阻力作用，机械能有损失，所以返回器不机械能守恒，选项A 错误；在d 点，返回器的速度一定小于过d 点的圆轨道飞行器运行速度，过d 点的圆轨道飞行器运行速度小于第一宇宙速度，所以在d 点，返回器的速度小于第一宇宙速度，选项B 错误；由于d 点距离地面高度为h ，返回器所受的万有引力F=G()2MmR h +，由F=ma ，G()2MmR h +=mg 联立解得在d 点，返回器的加速度大小为a=()22gR R h +，选项C 正确；由于在e 点轨迹向下弯曲，所以在e 点返回器所受合外力向下，加速度向下，处于失重状态，选项D 错误。

2．(2022福建南平联考)如图所示，月球探测器在一个环绕月球的椭圆轨道上运行，周期为1T ，飞行一段时间后实施近月制动，进入距月球表面高度为h 的环月圆轨道，运行周期为2T 。

月球的半径为R 。

中考物理专项复习《月球火星宇宙探测问题》要熟练掌握与专题有关的物理知识：1.运动的相对性。

2.机械能及其转化。

3.电磁波。

4.地球自转规律。

5.月球上物体的重力。

6.改变物体内能的方式。

7.物态变化。

8.能源。

9.速度公式及其应用。

2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，完成了“北斗”卫星全面组网工作。

在卫星与火箭分离前，以火箭为参照物，卫星是________（选填“静止”或“运动”）的，“北斗”卫星导航系统利用________（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。

【例题2】（2021江苏扬州）“祝融号”火星车登陆火星后对能量需求更为迫切，下列事实与有无关的是（）A. 火星半径约为地球半径的一半B. 火星上平均气温在一60℃左右C. 火星尘埃覆盖在太阳能板上D. 火星距离太阳更远，辐照强度仅有地球的43%1.（2021浙江湖州）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带了超过2千克的月球岩石及土壤样本，在预定区域成功着陆。

下列有关说法正确的是（）A. 月球岩石带回地球后质量变大B. 月球岩石带回地球后受到的重力不变C. 月球土壤带回地球后密度变大D. 月球土壤和地球土壤相比不含空气2. （2021四川泸州）2021年5月15日我国自主研制的天间一号火星探测器成功登陆火星，已知火星表面引力约为地球表面引力的38%，其空气密度约为地球海平面空气密度的1%。

下列关于探测器的描述正确的是（）A. 进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为其它形式的能B. 探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停时探测器不受火星的引力C. 探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大D. 停在火星表而的探测器受到的引力与它对火星表面的压力是一对平衡力3.（2021广西贵港）2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。

2015—2020年六年高考物理分类解析专题12、宇宙探测一．2020年高考题1．(2020高考全国理综III 卷) “嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K 倍。

已知地球半径R 是月球半径的P 倍，地球质量是月球质量的Q 倍，地球表面重力加速度大小为g ．则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为A B C D 【参考答案】D【名师解析】在地球表面，万有引力等于重力，G2M mR 地=mg ，“嫦娥四号”探测器绕月做匀速圆周运动，G()2M mKR 月月=m 2v KR 月，R =PR 月，M 地=QM 月，联立解得：D 正确。

2．（2020高考全国理综II ）若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G ，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是A B C D 【参考答案】A【命题意图】本题考查万有引力定律和牛顿运动定律及其相关知识点。

【解题思路】卫星沿星体表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由G2Mm R =mR （2Tπ）2，ρ=M/V ，V=343R π，联立解得：A 正确。

【方法总结】对于卫星绕天体运动类问题，其方法是利用万有引力提供向心力，列方程解答。

3．（2020高考天津卷）北斗问天，国之夙愿。

我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。

与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星A ．周期大B ．线速度大C ．角速度大D ．加速度大【参考答案】A【命题意图】 本题考查万有引力定律、牛顿运动定律、匀速圆周运动及其相关知识点，考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维能力。

【解题思路】近地面卫星的轨道半径可视作稍大于地球半径，由万有引力提供向心力，可得G 2Mmr=m 2v r ，解得线速度GMrr 大于近地面卫星的轨道半径，所以，地球静止轨道卫星的线速度小，选项B 错误；由万有引力提供向心力，可得G 2Mm r =mr （2T π）2，解得周期3r GM ，所以地球静止轨道卫星的周期大，选项A 正确；由ω=2Tπ，可知地球静止轨道卫星的角速度小，选项C 错误；由万有引力提供向心力，可得G 2Mm r =ma ，解得加速度a= G 2Mr，所以地球静止轨道卫星的加速度小，选项D 错误；【方法归纳】对于卫星绕地球或其它天体运动类问题，一般采用万有引力提供向心力，选择合适的向心加速度表达式列方程解答。