建设航天强国（解析版）-2025年天津高考物理复习专练

热点02建设航天强国

热点解读

近日，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，开启世界首次月球

背面采样返回之旅。多家外媒报道称，这是“一项非凡的任务”，是“人类探索太空的重要一步”。

据埃菲社近日报道，中国嫦娥六号探测器于北京时间5月8日进入环月轨道飞行，向完成月球背面采

集样本任务又迈进一步。该社报道称，5月3日升空的嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利被月球引力

捕获。进入环月轨道后，嫦娥六号探测器将调整环月轨道高度和倾角，为下一步任务作准备，包括在月球

背面南极一艾特肯盆地软着陆，预计将采集约两公斤样本。嫦娥六号探测器从发射至采样返回全过程约53

天。

谈及嫦娥六号任务，多家外媒用“里程碑”来形容其重要意义。路透社认为，这是“中国月球和太空探索

计划的又一个里程碑”。美国有线电视新闻网称，作为“中国迄今为止最复杂的探月任务之一”，嫦娥六号任

务是对中国航天能力的一次关键考验，标志着中国努力建设航天强国进程中的一个重要里程碑。

限时提升练

◎

（建议用时：60分钟）

考点01

力与运动（功率、速度变化量、加速度）

1.（2025•山西晋中•阶段测）2024年11月12日举办的珠海航展展现了我国强大的航天制造实力，其中

由海格通信旗下成员企业西安驰达承制的“九天”重型无人机首次公开露面。“九天”无人机是一款灵活配置重

型无人机，是下一代的大型无人空中通用平台，在业内有“无人航空母机”之称。若一无人机只受到重力和向

上推力，该无人机竖直上升时在速度匕-%区间内推力尸和v的关系如图所示，则在该速度区间，无人机的

功率P与v关系的图像可能是（）

OViv2V

【答案】D

【详解】由尸-"图像可知，尸与v的关系式为尸=几+6（其中左＜。）

根据P=/v可知，P与V的关系式为「二尸人阴+与工丫二精+尔其中左④）

由数学知识可知，P与V关系的图像为开口方向向下的抛物线。

故选D。

2.（2025•吉林•联考）2024年9月11日12时，我国自主研发的朱雀三号VTVL-1可重复使用垂直起降

回收试验箭，在酒泉卫星发射中心圆满完成10km级垂直起降返回飞行试验，标志着我国商业航天在可重复

使用运载火箭技术上取得重大突破。下列说法正确的是（）

A.“12时”指的是时间间隔

B.研究试验箭飞行轨迹时，可以把其看作质点

C.研究试验箭降落的姿态时，可以把其看作质点

D.试验箭刚起飞时，加速度大小为零

【答案】B

【详解】A.“12时”指的是时刻，选项A错误；

B.研究试验箭飞行轨迹时，火箭的大小可忽略不计，可以把其看作质点，选项B正确；

C.研究试验箭降落的姿态时，火箭的大小不可忽略不计，不可以把其看作质点，选项C错误；

D.试验箭刚起飞时，速度为零，但是加速度大小不为零，选项D错误。

故选B。

3.（2025•浙江•调研）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。如图，嫦娥六号探测器静止在月球的平坦地面上。已知探测器质量为加，四条着陆腿

与竖直方向的夹角均为。，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的每条着陆腿对月球表面

压力的大小为（)

Amg「mg「mgmg

A.D.C.----

4246cos。24cos。

【答案】B

【详解】由平衡可知4/="5g可得用=第

624

由牛顿第三定律可知每条腿对月球表面压力的大小为第o

24

故选B。

4.（2025•山东枣庄•阶段测）一位航天员飘浮在太空深处一个航天器旁边，他用个人力量推这个庞大航

天器；在地面上，一个小孩用力推一张桌子。以下说法正确的是（）

A.航天员一定能够“推动”航天器使航天器产生加速度

B.因航天器质量太大，航天员不能推动航天器

C.小孩一定能推动桌子

D.小孩推不动桌子，是因为小孩对桌子的作用力小于地面对桌子的摩擦力

【答案】A

【详解】AB.根据牛顿第二定律尸=用。

可知航天员给飘浮在太空深处的航天器一个外力作用，则这个力即可产生加速度，从而推动航天器，故A

正确，B错误；

C.小孩要想推动在地球表面上的桌子，他对桌子的作用一定要大于地面给桌子的最大静摩擦力，故小孩不

一定能推动桌子，故C错误；

D.小孩推不动桌子，是因为他对桌子的作用力小于地面给桌子的最大静摩擦力，此时桌子处于静止状态，

故他对桌子的作用力等于地面对桌子的摩擦力，故D错误。

故选Ao

5.（2025•山西晋中•调研）北京时间2023年1月9日06时00分，我国在文昌航天发射场使用长征七号

改运载火箭，成功将实践二十三号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。实践

二十三号卫星主要用于开展科学试验、技术验证等领域。若该卫星的轨道半径为凡卫星绕地球运行一周的

时间为T,则下列说法正确的是（）

A.该卫星绕地球运行一周的位移为2忒

B.研究实践二十三号卫星运动的轨迹时，可将该卫星看成质点

C.北京时间2023年1月9日06时00分指的是时间间隔

D.在调整实践二十三号卫星的姿态时，可将该卫星看成质点

【答案】B

【详解】A.卫星绕地球运行一周的位移为零，故A错误；

BD.当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小，可以忽略不计时，可将物体看成质点，

所以研究实践二十三号卫星运动的轨迹时，可将该卫星看成质点，在调整实践二十三号卫星的姿态时，不

能该将卫星看成质点，故B正确，D错误；

C.北京时间2023年1月9日06时00分指的是时刻，故C错误。

故选B。

6.（2025•湖北孝感•开学考试）下列有关质点、参考系、时间的说法中，正确的是（）

A.研究神舟十七号返回舱进入大气层之后的着陆轨迹时，不能将它视为一个质点

B.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发射。这里的

“5月3日17时27分”指的是时刻

C.研究运动的物体时，选择不同物体作参考系，对运动的描述都是一样的

D.蜂鸟的体积很小，所以研究蜂鸟扇动翅膀的动作时，可以将它视为一个质点

【答案】B

【详解】A.研究神舟十七号返回舱进入大气层之后的着陆轨迹时，神舟十七号的形状大小可以忽略不计，

能将它视为一个质点，故A错误；

B.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发射。这里的“5

月3日17时27分”指的是时刻，故B正确；

C.研究运动的物体时，选择不同物体作参考系，对运动的描述可以一样，也可能不一样，故C错误；

D.蜂鸟的体积很小，但研究蜂鸟扇动翅膀的动作时，蜂鸟的形状大小不可以忽略不计，不可以将它视为一

个质点，故D错误。

故选B。

考点02

卫星各个物理量的计算、近地卫星、黄金代换

7.（2024•全国•模拟预测）如图甲所示为一套基于动力学的航天发射系统它能以数倍音速的速度旋转抛

射卫星进入太空，用于将小型航天器送入太空。某次实验该系统将一颗卫星沿地球半径方向向太空发射，

如图乙所示，其轨道可近似认为一个“退化”了的椭圆的一部分。椭圆的短轴长度趋近于零，椭圆中心位于地

表的发射点，椭圆中心到地心的距离近似等于长半轴，轨道离地表高度最高为〃=七尺为地球半径，地表的

重力加速度大小为g，忽略空气阻力和地球自转。关于卫星的运动，下列说法正确的是（）

R

A.卫星从发射到落回地面的时间将小于兀

g

R

B.卫星从发射到落回地面的时间将大于兀.

g

C.卫星到达轨道最高点时，若要进入轨道高度为〃=火的圆轨道，需要使卫星获得一个垂直于卫星与地

心连线大小为胸的速度

D.卫星到达轨道最高点时，若要进入轨道高度为〃=火的圆轨道，需要使卫星获得一个垂直于卫星与地

心连线大小为的速度

【答案】BD

【分析】本题以航天发射新情境为背景，考查开普勒运动定律与万有引力定律的应用。意在考查学生模型

建构能力。

【详解】AB.根据题意，椭圆轨道长半轴等于地球半径，所以椭圆轨道运动周期与绕地球表面做圆周运动

的卫星的周期相同，根据万有引力提供向心力丝丝=加271

R

R2TI

可得T=2兀地球表面物体所受万有引力等于重力9粤=mg

\GMR

可得GM=R2g

联立可得7=2兀A

而卫星只运动了半个周期，但此过程卫星处于远离地心的半个椭圆上运动，平均速度小于另一半椭圆上运

R

动的平均速度，因此=

g

A错误，B正确。

GMm_mv2

CD.若卫星到达轨道最高点时若要进入轨道高度为〃=7?的圆轨道,则根据万有引力提供向心力

(2R，―宝

GMm

忽略地球自转，地球表面物体所受万有引力等于重力=%且联立可得丫=D正确。

R2

故选BD»

8.（2025•河北衡水•开学考试）“登月计划”是近两年我国航天工作的重点，前期工作中查找数据有以下信

息：月球的半径约是地球半径的;，质量约是地球质量的工，已知地球表面的重力加速度是g,地球的半

径为R,若宇航员在地面上能向上竖直跳起的最大高度是〃，忽略自转的影响，下列说法正确的是（）

A.月球的密度为一%；

2771GH

B.月球表面的重力加速度是誓

O1

C.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为12

D.宇航员以与在地球上相同的初速度在月球上起跳后，能达到的最大高度是?

4

【答案】AC

【详解】AB.在星球表面上，根据万有引力等于重力得G等=mg

可得该星球表面重力加速度为g=$

则月球表面与地球表面重力加速度之比为生=除•冬=94?=*

81

g地”地碣81

则月球表面的重力加速度为8月=襄g地=之

O1O1

Mni,n-Mfi1

在月球表面，根据万有引力等于重力得G得aF=月月球的密度为4加结合尺月=：R

跖§叫4

解得。=£!|又故A正确，B错误；

2____

c.根据加g=加上得第一宇宙速度为v=齐

R

则月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为至=、身誓故C正确；

V地Rg地区地V8149

D.物体做竖直上抛运动时，上升的最大高度为

〃=应%相同，则宇航员以相同的初速度在月球上起跳后和地球上起跳后上升的最大高度之比为

2g

3=组=2则在月球上上升的最大高度为〃月=""地=又〃

〃地g月16月16地16

故D错误。

故选AC。

9.（2025•贵州•调研）人类一直以来对月球充满了好奇和向往，各国也加快了对月球的探索。2024年5

月3日“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场发射，“嫦娥六号”探测器在月球着

陆，并在月球表面采样成功。假设“嫦娥六号”探测器在月球表面做了一个单摆实验，测得单摆的摆长为/,

周期为工。某学校高二（1）班观看了这个场景，想根据单摆实验测出地球表面的重力加速度，某同学在实

验室做了一个单摆实验，用刻度尺测得单摆的摆长为2/,周期为4，不考虑地球和月球的自转。已知月球

半径为尺，引力常量为G。求：

（1）月球表面重力加速度和地球表面的重力加速度大小之比；

（2）月球的平均密度。

【答“案】⑴^说以⑵展3西兀/

【详解】（1）由单摆周期公式有？=2兀1（解得8=攀

月球表面的重力加速度&和地球表面的重力加速度g2之比&L④

gi2Tl

（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力攀^=mgl月球的体积K=殍

,.M4兀2/_3兀/

由公式p=74=不解倚。=而中

10.（2025•江西宜春•联考）2023年12月15日21时41分，我国在文昌航天发射场使用长征五号遥六运

载火箭，成功将遥感四十一号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若目前使

用至少三颗位于同一轨道的遥感卫星对赤道进行实时的扫描，为满足精度还需尽量靠近地表。已知地球同

步卫星的轨道半径大约为地球半径的6.6倍，则下列说法正确的是（）

A.这种遥感卫星的轨道高度约等于地球半径

B.若其他两颗卫星故障，另一颗至少约4h才能对赤道处地面完成一次扫描

C.这种遥感卫星的运行速度在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

D.这种遥感卫星完成此处任务后沿椭圆轨道变轨到同步卫星轨道上需要约6.3h

【答案】AD

【详解】A.设地球半径为K,卫星的轨道半径为『，由题意可知，卫星的位置如图所示

R

由几何关系可知r=—^―=2A所以，这种遥感卫星的轨道高度为6=R=R故A正确；

cos600

B.设卫星在预定轨道的周期为T,地球同步卫星的周期为?；=24h,半径为外=6.6火，根据开普勒第三定

33

律?才解得』h

所以，若其他两颗卫星故障，另一颗对赤道处地面完成一次扫描所需时间约为/=券？=；11

故B错误；

C.第一宇宙速度为卫星的最大环绕速度，所以这种遥感卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；

.）3

D.设遥感卫星沿椭圆轨道运行的周期为《，根据开普勒第三定律可得2Y解得一触2.6h

T；7;2

所以，这种遥感卫星完成此处任务后沿椭圆轨道变轨到同步卫星轨道上需要约t-=6.3h

2

故D正确。

故选AD。

11.（2025•福建厦门•调研）北京时间2020年11月24题时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航

天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月

球表面。下列正确的是（）

A.在地球上的发射速度一定大于第一宇宙速度

B.在尸点由轨道1进入轨道2需要瞬间点火加速

C.在轨道1的运行周期小于轨道2的运行周期

D.经过。点时的加速度大于经过尸点时的加速度

【答案】AD

【详解】A.第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，故在地球上的发射速度一定大于第一宇宙速度，故A

正确；

B.卫星在轨道1上的尸点处减速，使万有引力大于所需的向心力做近心运动，才能进入轨道2,故B错误;

C.根据开普勒第三定律c=,

轨道1的半径大于轨道2的半长轴，可知在轨道1的运行周期大于轨道2的运行周期，故C错误；

D.根据牛顿第二定律G等=侬?可得。=一0点离月球较近，故经过。点时的加速度大于经过尸点时的

rr

加速度，故D正确。

故选ADo

12.（2025•黑龙江哈尔滨•联考）北京时间2024年5月3日17时27分，长征五号遥五运载火箭在我国

文昌航天发射场点火升空，嫦娥六号顺利发射。如图所示，嫦娥六号探测器进行多次变轨修正之后，“着陆

器、上升器组合体”降落月球表面，下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是（）

A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度

B.在轨道1与轨道2上经过P点时，速度相同

C.在轨道1与轨道2上经过P点时，机械能相同

D.在轨道2上运行时经过尸点时的速度小于经过。点时的速度

【答案】D

【详解】A.嫦娥六号没有脱离地球的引力范围，则在地球上的发射速度小于第二宇宙速度，选项A错误;

BC.嫦娥六号从轨道1到轨道2经过P点时，要减速做向心运动，机械能减小，选项BC错误；

D.根据开普勒第二定律可知，在轨道2上运行时经过远点尸点时的速度小于经过近点。点时的速度，选

项D正确。

故选D。

考点03

开普勒定律、发射速度及环绕速度

13.（2025•河南•开学考试）北京时间2024年5月3日17时27分，长征五号遥五运载火箭在我国文昌

航天发射场点火升空，嫦娥六号顺利发射。如图所示，嫦娥六号探测器进行多次变轨修正之后，“着陆器、

上升器组合体”降落月球表面，下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是（）

（环月圆形轨道1）

（环月椭圆轨道2

A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度

B.在尸点由轨道1进入轨道2需要加速

C.在轨道1与轨道2上经过P点时，机械能相同

D.在轨道2上运行时经过P点时的速度小于经过Q点时的速度

【答案】D

【详解】A.嫦娥六号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥六号的发射速度大于第一

宇宙速度7.9km/s,小于第二宇宙速度11.2km/s。故A错误；

BC.嫦娥六号在轨道1上的P点处减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入轨道2,嫦娥六号

的机械能减小，则在轨道1与轨道2上经过尸点时，机械能不相等。故BC错误；

D.由开普勒第二定律可知，在轨道2上运行经过P点时的速度小于经过。点时的速度。故D正确。

故选D。

14.（2025•黑龙江大庆•开学考试）2024年5月3日，嫦娥六号探测器在文昌航天发射场点火发射，准确

进入地月转移轨道，5月8日，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，6月2日登陆月球背面进行月

壤采集。若不考虑整个过程中嫦娥六号质量的变化，下列说法正确的是（）

地月转移轨道

环月轨道

大椭圆轨道'

A.嫦娥六号在不同轨道上经过尸点时所受月球对其万有引力相同

B.嫦娥六号接近环月轨道时，需要加速才能进入环月轨道

C.在地月转移轨道上无动力奔月时，嫦娥六号速率不变

D.嫦娥六号在环月轨道上运动的机械能比在大椭圆轨道上运动的机械能大

【答案】A

【详解】A.由尸=瞥■可知，嫦娥六号在不同轨道上经过P点时所受月球对其万有引力相同，故A正确;

r

B.嫦娥六号接近环月轨道时，需要轨道半径变小做向心运动，则减速进入环月轨道，故B错误；

C.在地月转移轨道上无动力奔月时，只受万有引力做正功，嫦娥六号速率逐渐变大，故C错误；

D.嫦娥六号从大椭圆轨道变轨到环月轨道上运动需要减速，机械能减小，则嫦娥六号在环月轨道上运动的

机械能比在大椭圆轨道上运动的机械能小，故D错误。

故选Ao

15.（2024•广西来宾•调研）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火^在中国文昌航天

发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。如图是长征五号做椭圆运动的轨道示意图，

其中片、鸟是椭圆的两个焦点，。是椭圆的中心。若长征五号经过尸点的速率大于经过。点的速率，则可

判断月球位于（）

A.片点B.月点C.。点D.。点

【答案】A

【详解】由开普勒面积定律，相同时间内嫦娥六号围绕月球转过的面积相同，因为尸点速率大，是近月点,

所以月球应该位于用点，故A正确。

故选Ao

16.（2024•福建宁德•联考）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

航天发射场成功发射，此次任务的核心使命是从月球背面采集约2公斤样本并带回地球。若嫦娥六号在距

月球表面高度为〃的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T。已知月球半径为R,引力常量为G,忽略其他

天体对嫦娥六号环绕运动的影响。求：

（1）嫦娥六号绕月球运行的线速度大小V；

（2）月球的质量

（3）月球的第一宇宙速度匕。

h

［答案】⑴2兀（R+防；（2）4/（火+4；（3）2万（氏+，）

TGT2T\R

【详解】（1）嫦娥六号绕月球运行的线速度大小为"=尊=网产~

（2）嫦娥六号绕月球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得G格M一m=加4%妥2（氏+人）

（A+0）T

解得月球的质量为M=

GT2

（3）在月球表面轨道，由万有引力提供向心力得丝弦="日

R2R

解得月球的第一宇宙速度为匕=^^=:呼；4=2鹿,加/^

17.（2024•江西抚州•调研）2020年7月23日我国首个独立火星探测器“天问一号”在文昌航天发射场成

功升空并进入预定轨道，已于今年5月15日成功着陆火星表面，对我国持续推进深空探测、提升国家软实

力和国际影响力具有重要意义。已知火星半径为R且质量分布均匀，火星两极表面的重力加速度大小为g,

火星赤道表面重力加速度大小为"g（"<D，引力常量为G。则下列说法正确的是（）

A.探测器在靠近火星过程中万有引力逐渐增大

B.火星的平均密度为力；

4兀GR

C.在火星赤道上质量m的探测器对火星表面的压力大小为mg

D.火星的自转周期为2万

【答案】ABD

【详解】A.探测器在靠近火星过程中距离越来越小，万有引力逐渐增大，故A正确;

M

B.根据=一七；得火星的平均密度为。=用

R，—71K44GR

故B正确；

C.火星赤道表面重力加速度大小为“g（"1）,则在火星赤道上质量机的探测器对火星表面的压力大小为

nmg,故C错误;

-Mm「Mm

D.根据G-^-=〃zg,G=nmg+m得火星的自转周期为7=2万故D正确。

故选ABDo

18.（2024•河南•模拟预测）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

国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重

大突破。如图为嫦娥六号探测器在月球着陆前部分轨道的简化示意图，嫦娥六号探测器经地月转移轨道在

近月点第一次“刹车”进入椭圆轨道，运行一段时间后，又在近月点第二次“刹车”进入圆形轨道。则嫦娥六号

探测器（）

圆轨

月转移轨道

A.在椭圆轨道运行的周期大于在圆形轨道运行的周期

B.在圆形轨道运行时加速度保持不变

C.在圆形轨道上的动能比在椭圆轨道近月点的动能大

D.在椭圆轨道与圆形轨道运行时，与月心的连线在相同时间内扫过的面积相等

【答案】A

3

【详解】A.根据开普勒第三定律—=左，由于椭圆轨道的半长轴大于圆形轨道的半径，所以嫦娥六号探测

Tz

器在椭圆轨道运行的周期大于在圆形轨道运行的周期，故A正确；

B.嫦娥六号探测器在圆形轨道运行时，加速度大小不变，方向时刻发生变化，故B错误；

C.嫦娥六号探测器从椭圆轨道变轨到圆形轨道，需要在变轨处点火减速，所以嫦娥六号探测器在圆形轨道

上的动能比在椭圆轨道近月点的动能小，故C错误；

D.根据开普勒第二定律可知，同一轨道上，探测器与月心的连线在相同时间内扫过的面积相等，但探测器

在椭圆轨道与圆形轨道运行时，与月心的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误；

故选Ao

考点04

失重现象及星球表面重力加速度

19.（2024•河北石家庄•调研）2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射

场发射。次日凌晨，“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱。对接后，“天舟七号”与空间站组成

组合体，运行在离地高度约为400km的圆形轨道上，已知地球同步卫星距赤道的高度约为36000km,则下

列说法正确的是（）

A.组合体运行周期小于24h

B.组合体中宇航员可以使用托盘天平测量物体质量

C.组合体绕行速度小于同步卫星的速度

D.若组合体运行周期为7,引力常量为G,则地球的平均密度为

【答案】A

【详解】AC.根据万有引力提供向心力可得坐4/v2

=m——r=m——

Tr

43GM

可得T=------,V=

GM

由于组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以组合体运行周期小于24h,组合体绕行速度大于同步

卫星的速度，故A正确，C错误;

B.由于组合体处于完全失重状态，所以组合体中宇航员不可以使用托盘天平测量物体质量，故B错误；

D.设地球半径为A,组合体轨道半径为「，若组合体运行周期为7,引力常量为G,贝有色华=小”厂

r2T2

又M0•。兀虎联立可得地球的平均密度为p=券$

故D错误。

故选Ao

20.（2024•浙江•联考）据中国载人航天工程办公室消息，“神舟十八号”载人飞船入轨后，于北京时间2024

年4月26日3时32分，成功对接于空间站“天和”核心舱。关于核心舱和飞船的运动以下说法正确的是（）

A.假设对接前，核心舱上脱落一个部件，则此部件将在原轨道上继续绕地球飞行

B.对接前，飞船必须在核心舱的轨道上加速才能追上

C.对接后，飞船中的航天员处于完全失重状态，不受重力

D.对接后，空间站由于受到地球万有引力变大，空间站会降低轨道高度绕地球飞行

【答案】A

【详解】A.假设对接前，核心舱及上面的部件都是由各自受到的万有引力提供向心力，若对接前脱落一个

部件，则此部件依然受到万有引力提供向心力围绕地球在原轨道上继续绕地球飞行，故A正确。

B.对接前，飞船需要在低于核心舱的轨道上加速才能追上核心舱，故B错误；

C.对接后，飞船中的航天员处于完全失重状态，但是仍然受到重力作用，只是重力全部提供向心力，使宇

航员围绕地球做圆周运动，故C错误；

D.对接后，空间站由于质量变大，所以受到地球的万有引力变大，但是空间站的运行轨道高度不会变化，

故D错误。

故选Ao

21.（2024•湖南•联考）2024年3月20日上午8时31分，鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中

国文昌航天发射场成功发射升空，按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。已知月球质量M,月球

半径R,引力常量G,忽略月球自转影响。

（1）求月球表面的重力加速度g月。

（2）查阅资料知，地表加速度约为月表加速度的6倍，若地面上某位同学以一定初速度竖直起跳，能上升

的最大高度是h,这位同学如果在月球表面以同样的初速度竖直起跳，他能跳多高？

【答案】（1）瞪；（2）6h

MinGM

【详解】（1）月球表面物体受重力等于万有引力加8月=3箸得8月=崇

（2）人在地面上，有0-片=-2g〃人在月球表面上，有0-%=-2g/月

又g=6g月联立得到〃月=6〃

22.（2025•湖北•开学考试）2024年中国航天全年预计实施100次左右发射任务，有望创造新的纪录。我

国在某发射场成功将卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知该卫星在距地面高度为人的轨道做圆周

运动。将地球视为半径为R的球体，地球自转周期为品。某物体在地球北极表面时的重力加速度为g。求:

（1）该卫星绕地球做圆周运动的向心加速度；

（2）若考虑地球自转的影响，在地球赤道处的重力加速度为多少。

【答案⑵

Mm

【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有G两方=机。

根据万有引力与重力的关系6等=加g联立解得。

R（R+/z）

（2）若考虑地球自转的影响，在地球赤道处的物体，根据牛顿第二定律有

/\2.2

G^-mg0=mR\—\联立求得，地球赤道处的重力加速度为g0=g-誓A

R\ToJ1。

23.（2024•山东潍坊•模拟预测）2020年7-8月是火星探测的重要“窗口期”（火星距离地球最近）。7月

23日，“天问一号”火星探测器在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨

道。“天问一号”于2021年2月到达火星，实施火星捕获。2021年5月实施降轨，着陆巡视器与环绕器分离，

软着陆火星表面，火星车驶离着陆平台，开展巡视探测等工作。已知地球的第一宇宙速度约为7.9km/s,火

星的半径约为地球的0.5倍，质量约为地球的0.1倍。根据以上信息，下列说法正确的是（）

A.下一次窗口期大约在2021年7-8月

B.地球表面重力加速度约为火星表面重力加速度的;

C.以相同速度竖直上抛小球，在火星上上升的最大高度约为地球上的2.5倍

D.在火星上发射卫星的最小速度约为地球上发射卫星的最小速度的5倍

【答案】C

【详解】A.从2020年7-8月到2021年7-8月，即一年后，地球回到同一位置，由于火星绕太阳公转半径

大于地球，故由开普勒第三定律知火星公转周期大于地球，也就是火星公转周期大于1年，故1年后，火

星不在同一位置，火星距离地球不是最近，故A错误；

BC.忽略星球自转，星球表面的重力等于万有引力，由G黑=mg

R

用GM可或=2.5

侍g，

以相同的速度竖直上抛小球，上升最大高度为〃=宜

2g

在火星上上升的最大高度与地球上上升的最大高度之比产=里=2.5故B错误，C正确;

〃地g火

D.设星球的第一宇宙速度为v,则6粤=加匕得v=、陛

R2RVR

那么火星的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比为2k=jTx小电=、层2=4

v地地R火,10V5

可得在火星上发射卫星的最小速度约为地球上发射卫星的最小速度的白倍，故D错误。

故选Co

24.（2024•全国•预测）我国已完成了载人航天飞行，以后我国的航天飞机的载员人数及航天员在太空中

停留的时间都要增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材最适合航天员在轨道舱中锻炼时使用

的是（）

A.哑铃B.弹簧拉力器C.单杠D.徒手跑步机

【答案】B

【详解】A.用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力，在轨道舱中哑铃处于完全失重状态，它对人的胳膊

没有压力的作用，故A错误；

B.弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关，故可以起到锻炼作用，故B正确；

C.利用单杠锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降，在完全失重状态下不可用，故C错误;

D.在轨道舱中人处于失重状态，就算人站在跑步机上，但是脚对跑步机一点压力也没有。根据压力与摩擦

力成正比，那么这时脚与跑步机之间没有一点摩擦力，没有摩擦力人将寸步难行，故D错误。

故选B。

考点05

分子动理论、热力学定律及气液固

25.（2024•福建厦门•联考）自2013年宇航员王亚平首次太空开讲，10年来中国航天员已开展了5次精

彩绝伦的太空授课，中国载人航天科技发展成就惠及全世界青少年。其中“水”相关实验占太空授课中实验总

数的一半以上，下列说法正确的是（）

A.太空授课时，水球几乎呈完美的球状，是因为水的表面张力

B.水球表面层分子间的作用力表现为分子斥力

C.太空授课时，浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象

D.如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中，也能观察到水面在笔芯内上升的现象

【答案】AC

【详解】A.太空授课时，水球几乎呈完美的球状，是因为水的表面张力，故A正确；

B.水球表面层分子间的作用力表现为分子引力，故B错误；

C.太空授课时，浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象，故C正确；

D.如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中，不能观察到水面在笔芯内上升的现象，故D错误。

故选AC。

26.（2024•湖南岳阳•三模）2023年12月21日，神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。

如图所示，气闸舱有两个气闸门，内闸门A与核心舱连接，外闸门B与外太空连接。气闸舱容积匕=20m）

核心舱容积匕=100m3,开始气闸舱和核心舱的气压都为门（标准大气压）。航天员要到舱外太空行走，需

先进入气闸舱。为节省气体，用抽气机缓慢将气闸舱内的气体抽到核心舱内，当气闸舱气压降到和外太空

气压相同时才能打开外闸门B,该过程中两舱温度不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的

影响。求：

（1）内闸门A的表面积是S,每次抽气的体积为Ay=2m3,缓慢抽气过程中，抽气机内气体压强与气闸舱

内剩余气体压强始终相等。第1次抽气到核心舱后，两舱气体对内闸门A的压力差AF大小；

（2）每次抽气的体积还是AK=2m3,抽气几次后气闸舱内压强小于0.7p。。

匕

核心舱A气闸舱

LB

।।

外太空

【答案】（1）—p0S；（2）4次

【详解】（1）第1次对气闸舱抽气后气闸舱气压变为〃，由玻意耳定律有A%=Pi（q+AV）

解得01=净0

第1次对核心舱充气后，核心舱气压变为声，则有Po%+B△厂=2匕解得小=||外

所以两舱气体对内闸门A的压力差为AF=3-pJS=》产

（2）根据题意，第1次对气闸舱抽气后气闸舱气压变为口=与为

第2次对气闸舱抽气，有p区=生化+旷）所以2=号。|=（，）％

第n次对气闸舱抽气，有）,,=隈_1=（苧"%<0.7凡解得”>3.7

由此可知，抽气4次后气闸舱内压强小于0.办.。

27.（2024•山东潍坊•一模）2023年12月21日，神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。

如图所示，气闸舱有两个气闸门，内闸门A与核心舱连接，外闸门B与外太空连接。气闸舱容积匕=15n?,

核心舱容积匕=100n?,开始气闸舱和核心舱的气压都为P。（标准大气压）。航天员要到舱外太空行走，需

先进入气闸舱。为节省气体，用抽气机将气闸舱内的气体抽到核心舱内，当气闸舱气压降到和外太空气压

相同时才能打开外闸门2,该过程中两舱温度不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。

求：

（1）当气闸舱的压强降至0.7p。时，从气闸舱抽出的气体与原来气体的质量之比；

（2）内闸门A的表面积是S,每次抽气的体积为A%=2m',抽气后抽气机内气体压强与气闸舱内剩余气体

压强相等，第1次抽气到核心舱后，两舱气体对内闸门A的压力差AF大小。

匕A匕

核心舱I气闸舱

外太空

23

【答案】(1)0.3；(2)PQS

【详解】（1）根据题意，设抽出气体的体积为A%,抽出气体前后，由玻意耳定律有。。匕=0.7为化+A%）

,Ar

从气闸舱抽出的气体与原来气体的质量之比左=正了联立解得k=0.3

（2）第一次对气闸舱抽气后气闸舱气压变为回，由玻意耳定律有A匕=P（匕+AQ

解得

173

第一次对核心舱充气后，核心舱气压变为22，则有00匕+P八/二22匕解得。2=7不00

23

两舱气体对内闸门A的压力差AF=（〃2-乌）S=［而p0S

28.（2024•广东茂名•一模）空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供航天员工作和生活的载人航天器,

其运行轨道可以近似为圆。如图甲为我国三名航天员站立在空间站内地板上的情景，图乙是航天员王亚平

在空间站做的实验，下列说法正确的是（）

甲乙

A.空间站内的航天员处于平衡状态

B.空间站内的航天员不能用拉力器锻炼肌肉力量

C.空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度小

D.空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的

【答案】D

【详解】A.空间站内的航天员处于完全失重状态，不是平衡状态，故A错误；

B.拉力器的工作原理是弹簧的形变，与重力无关，所以依然能用拉力器锻炼肌肉力量，故B错误;

C.因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据G粤Mm=加“

可知，空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度大，故C错误;

D.空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的，故D正确。

故选D。

29.（2024•湖南•联考）2022年中国空间站全面建造已完成，取得了举世瞩目的航天成就。从2022年5

月开始发射天舟四号货运飞船，6月发射神舟载人飞船，7月发射空间站“问天”实验舱，10月发射“梦天”实

验舱，并相继与核心舱对接，形成“T”字基本构型，正式完成中国空间站的建设。下列说法正确的是（）

A.空间站建成后，“问天”实验舱与“梦天”实验舱的向心力大小一定相等

B.若在实验舱内挤出一滴小水滴，处于完全失重环境下的水滴在分子表面张力作用下将呈现出球形

C.要实现“梦天”实验舱从低轨道与高轨道的“天和”核心舱对接，需使“梦天”实验舱加速

D.由于各舱段质量大，因此在轨运行过程中各舱段间作用力也很大

【答案】BC

【详解】A.实验舱的质量不一定相同，故向心力不一定相同，故A错误；

B.处于完全失重环境下的水滴在分子表面张力作用下将呈现出球形，故B正确；

C.由卫星对接的原理可知，飞船要和在轨的“核心枪”对接，通常是将飞船先发射到较低的轨道，然后在适

当位置加速做离心运动，实现与核心枪对接，故C正确；

D.各个实验舱也处于完全失重状态，之间相互作用力为0,故D错误。

故选BC-

30.（2024•河南周口•开学考试）热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。如图所示为某热气球

正从地面以加速度。加速上升，已知热气球气囊、吊篮及人的总质量为气囊内热空气的体积为「（忽略

气囊自身的体积和空气阻力且气囊容积不变），气囊外大气密度为外、温度为十，求：

（1）囊内气体的密度;

（2）囊内气体的温度。

A>啥-M(g+。)为人+g)

【答案】（1）