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题型：综合题题类：难易度：普通

上海市复兴金山崇明奉贤四校2024-2025学年高三上学期期中联考物理试卷

万有引力定律揭示了天体运动的规律，对于天文学和航天技术的发展有很大的推动作用。

（1）、1970年我国发射的第一颗人造地球卫星“东方红一号”，至今已有五十余载。遥记当年“东方红一号”以某种波让《东方红》乐曲信号“唱响”太空，该波属于（　　）

A、机械波 B、引力波 C、物质波 D、电磁波

（2）、“东方红一号”目前仍在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；后续发射的“东方红二号”卫星运行在赤道上空36000km的同步卫星轨道上。设“东方红一号”在近地点的加速度为 $\text{[math]}$ ，线速度为 $\text{[math]}$ ， “东方红二号”的加速度为 $\text{[math]}$ ，线速度为 $\text{[math]}$ ，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 $\text{[math]}$ ，线速度为 $\text{[math]}$ 。试比较 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小关系：， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的大小关系：。

（3）、（多选题〉2020年12月，“采撷月壤”的嫦娥五号荣耀归来。嫦娥五号是通过“太空水漂”的方式返回地球的。如图所示，返回器关闭发动机后，从a点第一次进入大气层，调整返回器姿态后，经b点升高，再从c点“跳”出大气层，升高到d点后，再次从e点进入大气层返回地球并着陆。则下列说法正确的是（　　）

A、返回器在a、c两点的速度大小相等 B、返回器在c、e两点的速度大小相等 C、返回器从c运动到d过程中处于失重状态 D、返回器从e运动到着陆过程中处于失重状态

（4）、随着人类太空活动日益频繁，太空垃圾给航天活动带来了安全隐患。设某人造卫星绕地球沿椭囫轨道运行，若卫星在距地心r=8000km、速度为v=7km/s时，与一个高速的太空垃圾发生剧烈碰撞，试分析计算，撞击后的卫星碎片速度要达到多大。碎片才能脱离地球引力范围到达无穷远处。（地球半径为6.37×10³km，重力加速度g取9.8m/s²）

（5）、地球周围存在引力场，类比电场或磁场用假想的线描述引力场，如图甲、乙、丙所示，其中最合理的是图。若地球的质量为M，万有引力常量为G，地球的半径为R，类比电场强度，地球表面的重力场强度大小为。

（6）、（多选题）学习了广义相对论后，某同学设想通过使空间站围绕过环心并垂直于环面的中心轴旋转，使空间站中的航天员获得“人造重力”解决太空中因长期失重带来的困扰。广义相对论的基本原理是（　　）

A、相对性原理 B、光速不变原理 C、等效原理 D、广义相对性原理 E、质能关系

（7）、如图所示，空间站的环状管道内侧壁到转轴的距离为r₁、外侧壁到转轴的距离为r_2.当空间站开始旋转，航天员感受到的“人造重力”的方向为。为使其获得的“人造重力”与其在地面上受到的一样大，空间站的转速应为（地球表面重力加速度为g）。

举一反三

2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和核心舱进行对接，随后神舟十四号乘组顺利进入问天实验舱，开启了太空实验的新阶段。如图所示，已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q两点，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上卫星运行周期分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，b是低轨道卫星，c是地球同步静止卫星，三颗卫星的轨道半径 $\text{[math]}$ 。则（　　）

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（　　）

如图所示，鹊桥二号中继星在椭圆轨道上绕月球运行，运行周期为T。鹊桥二号在近月点和远月点时，受到的引力大小分别为F₁和F₂ ，加速度大小分别为a₁和a₂ ，速度大小分别为v₁和v₂ ，从远月点到近月点的时间为t，不考虑其他天体的影响。则（　　）

2021年2月，天问一号探测器成功与火星交会，如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ = 4R，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器下列说法正确的是（　　）

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