第七章万有引力与宇宙航行重难点检测卷（有解析）-高中物理必修第二册
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| 名称 | 第七章万有引力与宇宙航行重难点检测卷（有解析）-高中物理必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 758.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-15 15:21:13 | ||
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文档简介
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第七章万有引力与宇宙航行重难点检测卷-高中物理必修第二册
一、单选题
1．宇宙中星体之间不断发生着演变，某双星绕两者连线上的某点做匀速圆周运动，此双星系统中体积较小的星体“吸食”另一颗体积较大星体表面的物质，这个过程物质在转移。在最初演变的过程中可以认为两星体球心之间的距离保持不变。对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．它们之间的引力保持不变
B．它们做圆周运动的角速度不变
C．体积较大的星体圆周运动轨道半径不变
D．体积较小的星体圆周运动的线速度变大
2．天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的 25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度为（ ）
A．1.8×103 kg/m3 B．5.6×103 kg/m3 C．1.1×104 kg/m3 D．3.0×104 kg/m3
3．北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将3名航天员送入太空，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体。已知组合体离地面的距离约为400 km，下列说法正确的是（ ）
A．组合体的发射速率小于7.9 km/s
B．组合体的向心加速度大于9.8 m/s2
C．组合体的运行周期大于地球同步卫星的周期
D．组合体的运行速率大于地球同步卫星的速率
4．两个质量均匀的球形物体，两球心相距r时它们之间的万有引力为F。若将两球的半径都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的作用力为（ ）
A．2F B．4F C．8F D．16F
5．航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
6．已知某卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上绕地运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道（如图），近地点B到地心的距离为r2.设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为T0，不计空气阻力，则（ ）
A．
B．
C．卫星在图中椭圆轨道由A到B时，机械能增大
D．卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中，机械能不变
二、多选题
7．关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（ ）
A．k是一个与行星质量无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为；月球绕地球运转轨道的半长轴为，周期为，则
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
8．如图所示，由散乱碎石形成的土星环中，有两个绕土星做匀速圆周运动的小石块a、b，下列说法正确的是（ ）
A．a的速度较大 B．b的速度较大
C．a的加速度较大 D．b的加速度较大
9．2021年2月10日，天问一号探测器实施近火捕获制动，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标。5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如图是天问一号的轨道模型，下列说法中正确的是（ ）
A．天问一号探测器环火轨道平面过火星球心
B．天问一号探测器在轨道Ⅱ的运行周期大于轨道Ⅲ的运行周期
C．天问一号探测器被火星捕获后，从轨道Ⅲ变到导轨Ⅱ，需在P点减速
D．天问一号探测器在轨道Ⅰ上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度
10．大约每隔26个月，地球与火星的距离会达到最近，即发生一次“火星冲日”现象，在此期间可以用较小的成本将探测器送往火星。火星探测器“天问一号”就是巧妙地利用“火星冲日”现象成功发射的。如图所示的虚线为火星探测器飞往火星的轨道示意图，若地球、火星的公转轨道半径分别为R1、R2，公转周期分别为T1、T2，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在飞往火星的过程中，不需要持续的动力，但需要多次调整其飞行姿态
B．火星的质量为
C．的数值大约为26个月
D．如果错过了2020年7月的最佳发射时机，下次最佳发射时机最早也需等到2022年5月
三、实验题
11．2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回并安全着陆，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月飞船登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：
(1)图中A点 （“是”或“不是”）平抛运动抛出点
(2)小球平抛的初速度为 ；
(3)月球上的重力加速度为 ；
(4)嫦娥五号上升器月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。已知月球半径为R，结合实验结果估算返回时上升器的最小发射速度 。
四、解答题
12．如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，求：
（1）甲星所受合外力大小；
（2）丙星的周期。
13．在2049年的某一天，一位江西师大附中的校友乘坐中国航天集团的飞行器，成功的降落火星上。他在离地高h处无初速释放一小球，并测得小球落地时速度为v（不计阻力），已知引力常量为G，火星半径为R，他出了下列三个问题，请你利用学过的知识解答：
（1）求火星的质量；
（2）假设火星可视为质量均匀分布的球体，求火星的密度。
（3）假设要在火星表面发射一颗卫星，第一宇宙速度为多少？
14．近20年来我国的航空航天事业取得了巨大成就，早在2007年10月和2010年10月29日，我国相继成功发射了“嫦娥一号”和“嫦娥二号”探月卫星，它们对月球进行了近距离探测，圆满完成了预定的科研任务。如图所示，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”环绕月球做匀速圆周运动时，距月球表面的高度分别为h和，已知月球的半径为R。
（1）求“嫦娥一号”和“嫦娥二号”环绕月球运动的线速度大小之比；
（2）已知“嫦娥一号”的运行周期为T，求“嫦娥二号”的运行周期。
15．从2007年10月24日成功发射“嫦娥一号”探月卫星，到2020年12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品返回地球，我国圆满完成了探月工程“绕、落、回”三步走的战略规划。如图为某次探月卫星在空中运动过程的简化示意图，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入贴近月球表面的工作轨道。若已知地球质量为M，地球质量是月球质量的81倍，卫星在停泊轨道和工作轨道上运行的半径分别为r1和r2，引力常量为G。求：
（1）卫星在停泊轨道上运行的周期；
（2）月球表面的重力加速度。
参考答案：
1．B
【详解】A．设体积较小的星体质量为，轨道半径为，体积较大的星体质量为，轨道半径为r2，双星间的距离为，转移的质量为；则它们之间的万有引力为
根据数学知识得知，随着的增大，F先增大后减小，故A错误；
B．对有
对有
联立得
可知双星的角速度不变，故B正确；
C．由以上各式得
、、均不变，增大，则增大，即体积较大的星体圆周运动轨道半径变大，故C错误；
D．同理
、、均不变，增大，则减，由得线速度减小，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，有
解得
质量
则地球的密度
因为该行星质量是地球的25倍，体积是地球的4.7倍，则
故选D。
3．D
【详解】A．7.9 km/s是地球卫星的最小发射速度，故组合体的发射速率大于7.9 km/s，故A错误；
B．由题意可知，万有引力提供向心力，根据公式有
即
已知组合体离地面的距离约为400 km，故可得运行轨道半径大于地球的半径，则组合体的向心加速度小于9.8 m/s2，故B错误；
CD．根据万有引力提供向心力有
解得
已知组合体离地面的距离约为400 km，比同步卫星距离地面的距离要小，故组合体的运行周期小于地球同步卫星的周期，但运行速率大于地球同步卫星的运行速率，故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】由
可知，两球半径加倍后，其质量为
又r′=2r，由万有引力定律
可得
故选D。
5．D
【详解】A．由，得
在人造卫星自然运行的轨道上，线速度随着距地心的距离减小而增大，所以远地点的线速度比近地点的线速度小，vAB．人造卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅰ，需要点火加速，发生离心运动才能实现，因此vAⅡC．由，得
可知到地心距离越大，周期越大，因此TⅡD．人造卫星运动的加速度由万有引力提供，而不管在轨道Ⅱ还是在轨道Ⅰ，两者的受力是相等的，因此加速度相等，D错误。
本题选错误的，故选D。
6．A
【详解】A．根据题意有
得
故A正确；
B．由开普勒第三定律有
解得
故B错误；
C．卫星在椭圆轨道中运行时，机械能是守恒的，故C错误；
D．卫星从圆轨道进入椭圆轨道过程中在A点需点火减速，卫星的机械能减小，故D错误。
故选A。
7．AD
【详解】A．k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；
B．公式中的k是与中心天体质量有关的，中心天体不一样，k值不一样。地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，k值是不一样的，故B错误；
CD．T代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确。
故选AD。
8．AC
【详解】根据
可得
因a绕土星做圆周运动的半径小，则a的速度较大，加速度也较大。
故选AC。
9．AC
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，天问一号探测器环火轨道平面过火星球心，故A正确；
B．根据开普勒第三定律可知，天问一号探测器在轨道Ⅱ的运行周期小于轨道Ⅲ的运行周期，故B错误；
C．天问一号探测器被火星捕获后，从轨道Ⅲ变到导轨Ⅱ，需在P点减速，做向心运动，故C正确；
D．探测器绕火星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
探测器在轨道Ⅱ上P点与在轨道Ⅰ上P点的轨道半径r相等，则探测器在轨道Ⅱ上P点与在轨道Ⅰ上P点的加速度大小相等，故D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】A．太空飞行中，不需要持续的动力来维持速度，把探测器加速到所需要的速度，就可关闭发动机，探测器靠惯性飞行，但是需要多次调整或修正方向，才能到达预定的目标，A正确；
B．火星绕太阳近似做圆周运动，由
可得太阳的质量
并不是火星的质量，B错误；
C．火星与地球相遇的时间间隔为，则有
解得
大约每隔26个月，地球与火星的距离会达到极近的值，则当时，
个月
C正确；
D．如果错过了2020年7月的最佳发射时机，发射时机就要向后推26个月，即2022年9月，D错误。
故选AC。
11． 是
【详解】(1)[1]图中四点水平方向间距相等，可知时间间隔相等，竖直方向位移之比为1∶3∶5，根据初速度为零的匀变速运动的规律可知，可知A点是平抛运动抛出点。
(2)[2]小球平抛的初速度为
(3)[3]竖直方向，根据
可得月球上的重力加速度为
(4)[4]根据
可得返回时上升器的最小发射速度
12．（1）；（2）
【详解】（1）甲星所受的合外力为
（2）甲星与丙星都绕乙星做匀速圆周运动，它们的所受合力相等、轨道半径相等，它们做圆周运动的周期T相等，由牛顿第二定律得
解得
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设火星的质量为M，则在火星表面一质量为m的物体所受的重力近似等于万有引力，即
联立解得
（2）火星的体积为
联立可得火星的密度为
（3）根据
可得火星的第一宇宙速度为
14．（1）；（2）
【详解】（1）对“嫦娥一号”，根据
对“嫦娥二号”
则
（2）对“嫦娥一号”
对“嫦娥二号”
则
15．（1）；（2）
【详解】（1）设卫星的质量为m，卫星在停泊轨道上做圆周运动，有
得
（2）设月球的质量为M月，月球表面物体所受万有引力等于重力，有
可得
而，可得
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第七章万有引力与宇宙航行重难点检测卷-高中物理必修第二册
一、单选题
1．宇宙中星体之间不断发生着演变，某双星绕两者连线上的某点做匀速圆周运动，此双星系统中体积较小的星体“吸食”另一颗体积较大星体表面的物质，这个过程物质在转移。在最初演变的过程中可以认为两星体球心之间的距离保持不变。对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．它们之间的引力保持不变
B．它们做圆周运动的角速度不变
C．体积较大的星体圆周运动轨道半径不变
D．体积较小的星体圆周运动的线速度变大
2．天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的 25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度为（ ）
A．1.8×103 kg/m3 B．5.6×103 kg/m3 C．1.1×104 kg/m3 D．3.0×104 kg/m3
3．北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，顺利将3名航天员送入太空，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体。已知组合体离地面的距离约为400 km，下列说法正确的是（ ）
A．组合体的发射速率小于7.9 km/s
B．组合体的向心加速度大于9.8 m/s2
C．组合体的运行周期大于地球同步卫星的周期
D．组合体的运行速率大于地球同步卫星的速率
4．两个质量均匀的球形物体，两球心相距r时它们之间的万有引力为F。若将两球的半径都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的作用力为（ ）
A．2F B．4F C．8F D．16F
5．航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
6．已知某卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上绕地运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道（如图），近地点B到地心的距离为r2.设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为T0，不计空气阻力，则（ ）
A．
B．
C．卫星在图中椭圆轨道由A到B时，机械能增大
D．卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中，机械能不变
二、多选题
7．关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（ ）
A．k是一个与行星质量无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为；月球绕地球运转轨道的半长轴为，周期为，则
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
8．如图所示，由散乱碎石形成的土星环中，有两个绕土星做匀速圆周运动的小石块a、b，下列说法正确的是（ ）
A．a的速度较大 B．b的速度较大
C．a的加速度较大 D．b的加速度较大
9．2021年2月10日，天问一号探测器实施近火捕获制动，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标。5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如图是天问一号的轨道模型，下列说法中正确的是（ ）
A．天问一号探测器环火轨道平面过火星球心
B．天问一号探测器在轨道Ⅱ的运行周期大于轨道Ⅲ的运行周期
C．天问一号探测器被火星捕获后，从轨道Ⅲ变到导轨Ⅱ，需在P点减速
D．天问一号探测器在轨道Ⅰ上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度
10．大约每隔26个月，地球与火星的距离会达到最近，即发生一次“火星冲日”现象，在此期间可以用较小的成本将探测器送往火星。火星探测器“天问一号”就是巧妙地利用“火星冲日”现象成功发射的。如图所示的虚线为火星探测器飞往火星的轨道示意图，若地球、火星的公转轨道半径分别为R1、R2，公转周期分别为T1、T2，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在飞往火星的过程中，不需要持续的动力，但需要多次调整其飞行姿态
B．火星的质量为
C．的数值大约为26个月
D．如果错过了2020年7月的最佳发射时机，下次最佳发射时机最早也需等到2022年5月
三、实验题
11．2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回并安全着陆，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月飞船登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：
(1)图中A点 （“是”或“不是”）平抛运动抛出点
(2)小球平抛的初速度为 ；
(3)月球上的重力加速度为 ；
(4)嫦娥五号上升器月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。已知月球半径为R，结合实验结果估算返回时上升器的最小发射速度 。
四、解答题
12．如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，求：
（1）甲星所受合外力大小；
（2）丙星的周期。
13．在2049年的某一天，一位江西师大附中的校友乘坐中国航天集团的飞行器，成功的降落火星上。他在离地高h处无初速释放一小球，并测得小球落地时速度为v（不计阻力），已知引力常量为G，火星半径为R，他出了下列三个问题，请你利用学过的知识解答：
（1）求火星的质量；
（2）假设火星可视为质量均匀分布的球体，求火星的密度。
（3）假设要在火星表面发射一颗卫星，第一宇宙速度为多少？
14．近20年来我国的航空航天事业取得了巨大成就，早在2007年10月和2010年10月29日，我国相继成功发射了“嫦娥一号”和“嫦娥二号”探月卫星，它们对月球进行了近距离探测，圆满完成了预定的科研任务。如图所示，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”环绕月球做匀速圆周运动时，距月球表面的高度分别为h和，已知月球的半径为R。
（1）求“嫦娥一号”和“嫦娥二号”环绕月球运动的线速度大小之比；
（2）已知“嫦娥一号”的运行周期为T，求“嫦娥二号”的运行周期。
15．从2007年10月24日成功发射“嫦娥一号”探月卫星，到2020年12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品返回地球，我国圆满完成了探月工程“绕、落、回”三步走的战略规划。如图为某次探月卫星在空中运动过程的简化示意图，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入贴近月球表面的工作轨道。若已知地球质量为M，地球质量是月球质量的81倍，卫星在停泊轨道和工作轨道上运行的半径分别为r1和r2，引力常量为G。求：
（1）卫星在停泊轨道上运行的周期；
（2）月球表面的重力加速度。
参考答案：
1．B
【详解】A．设体积较小的星体质量为，轨道半径为，体积较大的星体质量为，轨道半径为r2，双星间的距离为，转移的质量为；则它们之间的万有引力为
根据数学知识得知，随着的增大，F先增大后减小，故A错误；
B．对有
对有
联立得
可知双星的角速度不变，故B正确；
C．由以上各式得
、、均不变，增大，则增大，即体积较大的星体圆周运动轨道半径变大，故C错误；
D．同理
、、均不变，增大，则减，由得线速度减小，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，有
解得
质量
则地球的密度
因为该行星质量是地球的25倍，体积是地球的4.7倍，则
故选D。
3．D
【详解】A．7.9 km/s是地球卫星的最小发射速度，故组合体的发射速率大于7.9 km/s，故A错误；
B．由题意可知，万有引力提供向心力，根据公式有
即
已知组合体离地面的距离约为400 km，故可得运行轨道半径大于地球的半径，则组合体的向心加速度小于9.8 m/s2，故B错误；
CD．根据万有引力提供向心力有
解得
已知组合体离地面的距离约为400 km，比同步卫星距离地面的距离要小，故组合体的运行周期小于地球同步卫星的周期，但运行速率大于地球同步卫星的运行速率，故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】由
可知，两球半径加倍后，其质量为
又r′=2r，由万有引力定律
可得
故选D。
5．D
【详解】A．由，得
在人造卫星自然运行的轨道上，线速度随着距地心的距离减小而增大，所以远地点的线速度比近地点的线速度小，vA
可知到地心距离越大，周期越大，因此TⅡ
本题选错误的，故选D。
6．A
【详解】A．根据题意有
得
故A正确；
B．由开普勒第三定律有
解得
故B错误；
C．卫星在椭圆轨道中运行时，机械能是守恒的，故C错误；
D．卫星从圆轨道进入椭圆轨道过程中在A点需点火减速，卫星的机械能减小，故D错误。
故选A。
7．AD
【详解】A．k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；
B．公式中的k是与中心天体质量有关的，中心天体不一样，k值不一样。地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，k值是不一样的，故B错误；
CD．T代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确。
故选AD。
8．AC
【详解】根据
可得
因a绕土星做圆周运动的半径小，则a的速度较大，加速度也较大。
故选AC。
9．AC
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，天问一号探测器环火轨道平面过火星球心，故A正确；
B．根据开普勒第三定律可知，天问一号探测器在轨道Ⅱ的运行周期小于轨道Ⅲ的运行周期，故B错误；
C．天问一号探测器被火星捕获后，从轨道Ⅲ变到导轨Ⅱ，需在P点减速，做向心运动，故C正确；
D．探测器绕火星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
探测器在轨道Ⅱ上P点与在轨道Ⅰ上P点的轨道半径r相等，则探测器在轨道Ⅱ上P点与在轨道Ⅰ上P点的加速度大小相等，故D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】A．太空飞行中，不需要持续的动力来维持速度，把探测器加速到所需要的速度，就可关闭发动机，探测器靠惯性飞行，但是需要多次调整或修正方向，才能到达预定的目标，A正确；
B．火星绕太阳近似做圆周运动，由
可得太阳的质量
并不是火星的质量，B错误；
C．火星与地球相遇的时间间隔为，则有
解得
大约每隔26个月，地球与火星的距离会达到极近的值，则当时，
个月
C正确；
D．如果错过了2020年7月的最佳发射时机，发射时机就要向后推26个月，即2022年9月，D错误。
故选AC。
11． 是
【详解】(1)[1]图中四点水平方向间距相等，可知时间间隔相等，竖直方向位移之比为1∶3∶5，根据初速度为零的匀变速运动的规律可知，可知A点是平抛运动抛出点。
(2)[2]小球平抛的初速度为
(3)[3]竖直方向，根据
可得月球上的重力加速度为
(4)[4]根据
可得返回时上升器的最小发射速度
12．（1）；（2）
【详解】（1）甲星所受的合外力为
（2）甲星与丙星都绕乙星做匀速圆周运动，它们的所受合力相等、轨道半径相等，它们做圆周运动的周期T相等，由牛顿第二定律得
解得
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设火星的质量为M，则在火星表面一质量为m的物体所受的重力近似等于万有引力，即
联立解得
（2）火星的体积为
联立可得火星的密度为
（3）根据
可得火星的第一宇宙速度为
14．（1）；（2）
【详解】（1）对“嫦娥一号”，根据
对“嫦娥二号”
则
（2）对“嫦娥一号”
对“嫦娥二号”
则
15．（1）；（2）
【详解】（1）设卫星的质量为m，卫星在停泊轨道上做圆周运动，有
得
（2）设月球的质量为M月，月球表面物体所受万有引力等于重力，有
可得
而，可得
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