Да, домашним именем Катя называют и Катерину, и Екатерину.

В обращении О Катерина! запятая не ставится.

В случае О чудо! возможны варианты — о них читайте в "Справочнике по пунктуации" (хотя чаще запятая не ставится).

Плеоназм.

Слово "оба" в этом предложении избыточно.

Корректно: с возможностью... занятия спортом. Правда, стилистически оборот "катера с возможностью" не вполне удачен. 

Да, слитное написание корректно.

Запятая перед деепричастным оборотом нужна: Катерина встретила свою настоящую любовь, будучи уже замужем. Заметим, что если бы деепричастный оборот начинался с частицы только, то запятую можно было бы не ставить: Катерина встретила свою настоящую любовь только будучи уже замужем. Сравним пример: Они встретились только будучи уже взрослыми («Справочник по русскому языку. Пунктуация» Д. Э. Розенталя, параграф 20.3). Но обратим внимание, что частица только не «запрещает» запятую. 

См. ответ № 259089.

Пояснение лучше выделить запятыми: Другой путь, путь смирения, ни Катерина, ни Лариса не рассматривают.

Следует руководствоваться рекомендациями словарей русского языка. Как правило, если форма мн. ч. существительного второго склонения имеет в именительном падеже окончание -а (я), то такая форма в словаре указывается, например: катер, -а, мн. -а, -ов.