1 . 木星有众多卫星，木卫三是其中最大的一颗，其直径大于行星中的水星。假设木卫三绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为 r₁，运行周期为 T₁，木星半径为 R。已知行星与卫星间引力势能的表达式为    ，r 为行星与卫星的中心距离，则木星的第二宇宙速度为 （　　）

A．

B．

C．

D．

3 . 火卫一是太阳系最暗的天体之一，假设火卫一围绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r₁，运行周期为T₁，火星半径为R。已知行星与卫星间引力势能的表达式为，r为行星与卫星的中心距离，则火星的第二宇宙速度为（　　）

A．

B．

C．

D．

4 . A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为0.8r，万有引力常量为G，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，不考虑A、B之间的万有引力，则下列说法正确的是（　　）

A．卫星A的加速度大于卫星B的加速度

B．卫星A的发射速度可能大于第二宇宙速度

C．地球的质量为

D．地球的第一宇宙速度为

5 . A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示，不考虑A、B之间的万有引力，已知地球的半径为，万有引力常量为，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则以下说法正确的是（　　）

A．卫星A的发射速度可能大于第二宇宙速度

B．地球的第一宇宙速度为

C．地球的密度为

D．卫星A的加速度大小为

6 . 2021年7月和10月，SpaceX公司星链卫星两次侵入中国天宫空间站轨道，为保证空间站内工作的三名航天员生命安全，中方不得不调整轨道高度，紧急避碰。其中星链号卫星，采取连续变轨模式接近中国空间站，中国发现且规避后，该卫星轨道又重新回到正常轨道。已知中国空间站在高度390千米附近的近圆轨道，轨道倾角，而星链卫星在高度为550千米附近的近圆轨道，倾角为。已知地球半径为，引力常量为。下列说法正确的是（　　）

A．中国空间站的运行速度约为11.68千米/秒

B．由题目所给数据可以计算出地球的密度

C．星链卫星在正常圆轨道需减速才能降到中国空间站所在高度

D．星链卫星保持轨道平面不变，降至390公里附近圆轨道时，其速度与中国空间站速度接近，不会相撞（轨道倾角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角）

7 . 2021年2月10日，在历经近7个月的太空飞行后，我国首个火星探测器“天问一号”成功“太空刹车”，顺利被火星捕获，进入环火星轨道。物体在万有引力场中具有的势能叫作引力势能，若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m的质点距质量为M的引力源中心为r时，其引力势能（式中G为引力常量）。已知地球半径约为6400km，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，火星半径约为地球半径的，火星质量约为球质量的。则“天问一号”刹车后相对于火星的速度不可能为（　　）

A．7.9km/s

B．5.5km/s

C．4.0km/s

D．3.2km/s

8 . 牛顿在1689年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道。已知B是圆形轨道，C、D是椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（　　）

A．物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动

B．在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为7.9km/s

C．使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点

D．在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于第三宇宙速度

9 . “天问一号”已于2020年7月23日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”将完成“环绕”“着陆”“巡视”火星这三大任务。已知日地间距约为1.5亿公里，火星直径约为地球的一半，质量约为地球的11%，将火星和地球绕太阳的运动均视为圆周运动，两者每隔约2.2年相遇（相距最近）一次，不考虑火星和地球间的万有引力，地球公转周期视为1年。下列说法正确的是（　　）

A．“天问一号”的发射速度必须大于地球第一宇宙速度且小于第二宇宙速度

B．火星表面的“重力加速度”大于地球表面的重力加速度

C．由上述材料和天文学常识可以估算出火星公转的周期

D．由上述材料和天文学常识可以估算出火星的密度

10 . 北京时间2019年4月10日，人类首次利用虚拟射电望远镜，在紧邻巨椭圆星系M87的中心成功捕获世界首张黑洞图像。科学研究表明，当天体的逃逸速度（即第二宇宙速度，为第一宇宙速度的倍）超过光速时，该天体就是黑洞。已知某天体质量为M，万有引力常量为G，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其半径应小于（　　）

A．

B．

C．

D．