人造卫星-北京市2023年高考物理模拟题（一模）高频考点汇编

09人造卫星-北京市2023年高考物理模拟题（一模）高频考点汇

编

一.选择题（共16小题）

1.（2023•门头沟区一模）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F“遥

十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。11月30日，神舟十五号3名航天员顺利

进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。对接后的组合体绕地

球的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是（）

A.飞船发射阶段，航天员一直处于失重状态

B.飞船空间站组合体的运行速率一定小于7.9km/s

C.在组合体内，航天员绕地球做圆周运动的向心力由舱壁提供

D.与空间站相比，飞船与空间站组合体质量更大，向心加速度也更大

2.（2023•海淀区一模）如图所示，卫星沿圆形轨道I环绕地球运动。当其运动到M点时采

取了一次减速制动措施，进入椭圆轨道n或in。轨道I、n和in均与地球赤道面共面。

变更轨道后（）

A.卫星沿轨道m运动

B.卫星经过M点时的速度小于7.9km/s

C.卫星经过M点时的加速度变大

D.卫星环绕地球运动的周期变大

3.（2023•延庆区一模）北京时间2022年11月17日16时50分，经过约5.5小时的出舱活

动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务,

出舱活动取得圆满成功。若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r,

周期为T,引力常量为G,则下列说法正确的是（）

/TT23

A.“问天实验舱”的质量为殳兀州

GT2

B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零

C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于7.9km/s

D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员

4.（2023•东城区一模）2022年11月1日，重约23吨的梦天实验舱与重约60吨的天和核

心舱组合体顺利对接，完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空

间站距地面高度约为400km,地球同步卫星距地面高度约为36000km,二者的运动均视

为匀速圆周运动，则（）

A.对接前空间站内的宇航员不受地球引力作用

B.对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等

C.对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9km/s

D.对接后中国空间站的运行周期大于地球同步卫星的运行周期

5.（2023•西城区一模）木星有多颗卫星，下表列出了其中两颗卫星的轨道半径和质量，两

颗卫星绕木星的运动均可看作匀速圆周运动。由表中数据可知（）

卫星轨道半径r/km卫星质量m/kg

木卫一4.217X1058.93X1()22

木卫二6.710X1054.80X1022

A.木星对木卫一的万有引力小于木星对木卫二的万有引力

B.木卫一绕木星运动的向心加速度大于木卫二绕木星运动的向心加速度

C.木卫一绕木星运动的线速度小于木卫二绕木星运动的线速度

D.木卫一绕木星运动的周期大于木卫二绕木星运动的周期

6.（2023•朝阳区一模）科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一

个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位

置距地心的距离为r,地球半径为R,图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大

小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确

的是（）

A.航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度

B.乙图中的ro小于地球同步卫星的轨道半径

C.航天员在ro位置时处于完全失重状态

D.在小于ro的范围内，航天员越接近m的位置对梯仓的压力越大

7.（2023•丰台区一模）2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，

形成的组合体在地球引力作用下绕地球的运动可看作匀速圆周运动，组合体距地面的高

度约为400km,地球同步卫星距地面的高度约为3.6X104km。下列说法正确的是（）

A.组合体的线速度大于第一宇宙速度

B.组合体的周期大于地球同步卫星的周期

C.组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度

D.组合体的加速度小于地球同步卫星的加速度

8.（2023•平谷区一模）发射地球同步卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨

道1,然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨

道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道

上正常运行时，下列说法正确的是（）

A.地球同步卫星可以定点在北京上空

B.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

C.卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中机械能逐渐增大

D.卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率

9.（2023•石景山区一模）如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某

次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点

为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（）

预定留轨道

B1地球

\遵扇轨道，/，

A.飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道

B.在B点变轨后，飞船的机械能减小

C.在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的小

D.在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小

10.（2022•西城区一模）中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到

国际第三代载人飞船技术水平。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射

中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，通过变轨

进入预定圆轨道。则（）

颖定图轨道

梅圆轨道~一

A.飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度比B点的小

B.飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度比B点的小

C.飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的机械能比B点的小

D.飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道

11.（2022•石景山区一模）2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器

实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若“天问

一号”环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r,引力常量为G,火星的质量为M,则“天

问一号"环绕火星运动的线速度大小为（）

A.里B.画C.«D.陋

12.（2022•房山区一模）北京时间2022年3月5日14时01分，我国在西昌卫星发射中心

使用长征三号内运载火箭，采用“一箭多星”技术，成功将银河航天02批卫星（6颗）

及其搭载的1颗商业遥感卫星发射升空。遥感卫星进入距地表约500km的近地轨道做匀

速圆周运动。已知引力常量为G,地球半径为R,地球表面重力加速度为g。下列说法正

确的是（）

A.该遥感卫星的轨道属于地球同步轨道

B.根据题目已知条件，可以估算该遥感卫星的线速度大小

C.根据已知条件可以计算该遥感卫星所受万有引力大小

D.该遥感卫星在轨道上的角速度比月球绕地球的角速度小

13.（2022•朝阳区一模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预

定轨道，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的

已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为地球半径的6倍。下列说法正确的是（）

A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的也倍

B.核心舱在轨道上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度

C.核心舱在轨道上飞行的周期小于24h

D.后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小

14.（2022•丰台区一模）如图所示，a为在地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地

球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径可近似为地球半径。假设a与b质量相同，地

球可看作质量分布均匀的球体，比较物体a和卫星b（）

自转方向

角速度大小近似相等

线速度大小近似相等

向心加速度大小近似相等

所受地球引力大小近似相等

15.（2022•平谷区一模）2008年4月25日23时35分，我国第一颗地球同步轨道数据中继

卫星——天链一号01星，在西昌卫星发射中心成功发射升空。在接下来的十余年中，天

链一号02至05星、天链二号01星陆续发射成功，实现全球组网运行。随着2021年12

月14日00时09分天链二号02星的成功发射，我国在轨中继卫星数量增加至7颗。关

于地球同步卫星，下列说法正确的是（）

A.它可以定点在北京的正上方

B.不同国家发射的这种卫星的轨道半径可能不一样

C.它运行的线速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

D.它在轨道上运行时的向心加速度小于地球表面的重力加速度

16.（2022•延庆区一模）2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，

航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间

站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为巧的圆轨道m；神舟十二号飞

船处于半径为ri的圆轨道I,运行周期为T1,通过变轨操作后，沿椭圆轨道H运动到B

点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（）

A.神舟十二号飞船在轨道I上运动时将不受重力的作用

B.神舟十二号飞船沿轨道II运行的周期为T2=Ti^（^pp-）

C.神舟十二号飞船沿轨道I运行的周期大于天和核心舱沿轨道III运行的周期

D.正常运行时，神舟十二号飞船在轨道II上经过B点的加速度大于在轨道III上经过B

点的加速度

二.解答题（共1小题）

17.（2023•门头沟区一模）20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域。

请应用所学物理知识，思考并解决以下问题。

（1）航天器是一个微重力实验室，由于失重现象，物体的质量常采用动力学方法测量。

如图所示是测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为m,其推进器的平均推力F,

在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为t时，测出飞船和空间站的速度变化是Av,

求空间站的质量Mo。

（2）飞船和空间站一起以速度v绕地球做匀速圆周运动。已知飞船的质量为m,某时刻

空间站和飞船分离，分离时空间站与飞船沿轨道切线方向的相对速度为u。试分析计算分

离后飞船相对地面的速度VI和空间站相对地面的速度V2分别是多少。

（3）若分离后的飞船运行轨道附近范围内有密度为P（恒量）的稀薄空气。稀薄空气可

看成是由彼此没有相互作用的均匀小颗粒组成，所有小颗粒原来都静止。假设每个小颗

粒与飞船碰撞后具有与飞船相同的速度，且碰撞时间很短。己知地球的质量为M,飞船

为柱状体，横截面积为S,沿半径为r的圆形轨道在高空绕地球运行，引力常数为G。试

通过分析推导说明飞船在该轨道运行时所受空气阻力f大小的影响因素。

09人造卫星-北京市2023年高考物理模拟题（一模）高频考点汇

编

参考答案与试题解析

选择题（共16小题）

1.（2023•门头沟区一模）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F”遥

十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。11月30日，神舟十五号3名航天员顺利

进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。对接后的组合体绕地

球的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是（）

A.飞船发射阶段，航天员一直处于失重状态

B.飞船空间站组合体的运行速率一定小于7.9km/s

C.在组合体内，航天员绕地球做圆周运动的向心力由舱壁提供

D.与空间站相比，飞船与空间站组合体质量更大，向心加速度也更大

【答案】B

【解答】解：A.飞船发射阶段，航天员随飞船加速上升，加速度方向向上，一直处于超

重状态。故A错误；

B.第一宇宙速度是地球卫星的最大环绕速度，所以飞船空间站组合体的运行速率一定小

于7.9km/s。故B正确；

C.在组合体内，航天员绕地球做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供。故C错误;

D.根据万有引力提供向心力：粤向

与空间站相比，飞船与空间站组合体质量更大，向心加速度大小不变。故D错误。

故选：B。

2.（2023•海淀区一模）如图所示，卫星沿圆形轨道I环绕地球运动。当其运动到M点时采

取了一次减速制动措施，进入椭圆轨道H或山。轨道I、II和III均与地球赤道面共面。

A.卫星沿轨道in运动

B.卫星经过M点时的速度小于7.9km/s

C.卫星经过M点时的加速度变大

D.卫星环绕地球运动的周期变大

【答案】B

【解答】解：A.卫星运动到M点时减速，万有引力大于向心力，卫星做近心运动，卫

星沿轨道n运动，故A错误；

B.在轨道I的半径大于近地轨道的半径，卫星在近地轨道运动的速度约为7.9km/s,根

据

GMm_mv2

2=

r1r

解得v，件

可知，卫星经过M点时的速度小于7.9km/s,故B正确；

厂in+E>GMm

C・根的——=ma

r

解得a乌

42

r

由于M点离地球的距离不变，卫星经过M点时的加速度大小不变，故C错误；

D.根据开普勒第三定律，轨道H的半长轴小于轨道I的半径，故从轨道I变到轨道II,

卫星环绕地球运动的周期变小，故D错误。

故选：B。

3.（2023•延庆区一模）北京时间2022年II月17S16时50分，经过约5.5小时的出舱活

动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务,

出舱活动取得圆满成功。若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r,

周期为T,引力常量为G,则下列说法正确的是（）

23

A.“问天实验舱”的质量为"q_

GT2

B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零

C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于7.9km/s

D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员

【答案】C

2

【解答】解：A、根据万有引力提供向心力可得：嘤=01「空解得地球的质量为:

22

rT

23

M二.£冗合问天实验舱”的质量无法计算，故A错误；

GT2

B、漂浮在舱外的航天员受万有引力提供向心力，有她L=m，a,则加速度a=0L故

r2r2

B错误；

C、7.9km/s是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度

小于7.9km/s,故C正确；

D、若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具受到的万有引力提供向心力，仍在

原来的轨道上做匀速圆周运动，故D错误。

故选：Co

4.（2023•东城区一模）2022年11月1日，重约23吨的梦天实验舱与重约60吨的天和核

心舱组合体顺利对接，完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空

间站距地面高度约为400km,地球同步卫星距地面高度约为36000km,二者的运动均视

为匀速圆周运动，则（）

A.对接前空间站内的宇航员不受地球引力作用

B.对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等

C.对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9km/s

D.对接后中国空间站的运行周期大于地球同步卫星的运行周期

【答案】C

【解答】解：A.对接前空间站内的宇航员也会受地球引力作用，故A错误；

B、对接时梦天实验舱与天和核心舱的相互作用力相等，但质量不相等，所以加速度不相

等，故B错误；

C、7.9km/s是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，对接后中国空间站绕地球运行的速度

小于7.9km/s,故C正确；

D、根据万有引力提供向心力整=mr_l手，解得：T=2兀椁，由于地球同步卫星

距地面高度较大，所以对接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，故

D错误；

故选:Co

5.（2023•西城区一模）木星有多颗卫星，下表列出了其中两颗卫星的轨道半径和质量，两

颗卫星绕木星的运动均可看作匀速圆周运动。由表中数据可知（）

卫星轨道半径r/km卫星质量m/kg

木卫一4.2I7X1058.93X1022

木卫二6.710X1054.80X1022

A.木星对木卫一的万有引力小于木星对木卫二的万有引力

B.木卫一绕木星运动的向心加速度大于木卫二绕木星运动的向心加速度

C.木卫一绕木星运动的线速度小于木卫二绕木星运动的线速度

D.木卫一绕木星运动的周期大于木卫二绕木星运动的周期

【答案】B

【解答】解：A、根据万有引力定律表达式F=G与，可知木卫一质量大、轨道半径小，

r

则木星对木卫一的万有引力大于木星对木卫二的万有引力，故A错误；

B、根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得G1|二ma，可得a=G』t因为木卫一

的轨道半径小于木卫二的轨道半径，所以木卫一绕木星运动的向心加速度大于木卫二绕

木星运动的向心加速度，故B正确；

C、根据万有引力提供向心力，有（^与二不，可得丫口庐，因为木卫一的轨道半径小

于木卫二的轨道半径，所以木卫一绕木星运动的线速度大于木卫二绕木星运动的线速度,

故C错误；

2/2~3-

D、根据万有引力提供向心力，有（；粤=1rA啜尸可得-r,因为木卫一的

r2T2VGM

轨道半径小于木卫二的轨道半径，所以木卫一绕木星运动的周期小于木卫二绕木星运动

的周期，故D错误。

故选：Bo

6.（2023•朝阳区一模）科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一

个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位

置距地心的距离为r,地球半径为R,图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大

小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确

A.航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度

B.乙图中的ro小于地球同步卫星的轨道半径

C.航天员在ro位置时处于完全失重状态

D.在小于ro的范围内，航天员越接近ro的位置对梯仓的压力越大

【答案】C

【解答】解：A.太空电梯随地球一起旋转，根据v=r3可知太空电梯上各点线速度与

该点离地球球心的距离成正比，根据万有引力提供向心力有：粤=mJ,解得：v=

「

r2r

可知地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，则航天员在r=R处的线速度小

于第一宇宙速度，故A错误；

B.图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，该加速度aA

等于地球卫星做匀速圆周运动的加速度，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心

加速度大小与r的关系，该加速度aB等于地球同步卫星的加速度，因为aA=aB，所以图

中ro为地球同步卫星的轨道半径，故B错误；

C.电梯舱在「=「0处的站点时，航天员的加速度等于地球同步卫星的加速度，处于完全

失重状态，电梯舱对航天员的弹力等于零，航天员只受到万有引力，因此航天员处于完

全失重状态，故C正确；

D.小于ro的范围内，宇航员受到的万有引力大于所需的向心力，弹力表现为支持力，

由牛顿第二定律得驷-N=mr32,解得：N=GMm-mr(j02

22

rr

角速度不变，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小；故D错误。

故选：Co

7.（2023•丰台区一模）2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，

形成的组合体在地球引力作用下绕地球的运动可看作匀速圆周运动，组合体距地面的高

度约为400km,地球同步卫星距地面的高度约为3.6X104km»下列说法正确的是（）

A.组合体的线速度大于第一宇宙速度

B.组合体的周期大于地球同步卫星的周期

C.组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度

D.组合体的加速度小于地球同步卫星的加速度

【答案】C

【解答】解：A.第一宇宙速度是卫星环绕速度中心天体的最大环绕速度，因此组合体的

速度不能大于第一宇宙速度，故A错误；

B.对卫星分析可得，卫星受到的万有引力提供其做圆周运动的向心力，则

c碰4兀2

G__=nr-r

r27T2

整理有T=2冗层

当运动的轨道半径越大，周期越大，所以组合体的周期小于地球同步卫星的周期，故B

错误；

对卫星^=

C.

r

整理有vq怦

当运动的轨道半径越小，线速度越大，所以组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度,

故C正确；

D.对卫星有娉=1na

r

整理有乌

«2

r

当运动的轨道半径越小，加速度越大，所以组合体的加速度大于地球同步卫星的加速度,

故D错误.

故选：Co

8.（2023•平谷区一模）发射地球同步卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨

道1,然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨

道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道

上正常运行时，下列说法正确的是（）

A.地球同步卫星可以定点在北京上空

B.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

C.卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中机械能逐渐增大

D.卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率

【答案】D

【解答】解：A、由于地球同步卫星相对地面静止，自西向东绕地球转动，因此轨道平面

一定在赤道所确定的平面内，即地球同步卫星只能定点在赤道上空，不可能定点在北京

上空，故A错误；

B、卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力有萼4二，可得

2v

r1

V正父，因此卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故B错误；

C、卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中，只有万有引力做功，所以其机械能守

恒，故C错误；

2

D、在轨道1上经过P点时，做圆周运动，因此满足萼「I史。在轨道2上经过P点

2

r1r

2

后做离心运动，满足粤把，所以可知卫星在轨道1上经过p点时的速率小于它

r2「

在轨道2上经过P点时的速率，故D正确。

故选：D。

9.（2023•石景山区一模）如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某

次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点

为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（）

预定留轨道

B1地球

\遵扇轨道，/，

A.飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道

B.在B点变轨后，飞船的机械能减小

C.在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的小

D.在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小

【答案】A

【解答】解：A、根据“变轨原理”可知，飞船在B点通过加速做离心运动，才会从椭

圆轨道进入预定圆轨道，故A正确：

B、在B点变轨时，需要对飞船做正功，所以飞船的机械能增加，故B错误；

C、根据牛顿第二定律可得驷=ma,解得a=更，由于A点为近地点、B点为远地点,

22

rr

所以在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的大，故C错误；

D、根据开普勒第二定律可知，飞船在近地点的速度大、在远地点的速度小，所以在椭圆

轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的大，故D错误。

故选：A,

10.（2022•西城区一模）中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到

国际第三代载人飞船技术水平。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射

中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，通过变轨

进入预定圆轨道。则（）

预定圆轨道

椭圆轨道一一

A.飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度比B点的小

B.飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度比B点的小

C.飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的机械能比B点的小

D.飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道

【答案】D

【解答】解：ABC、飞船在椭圆轨道上运行时.，

根据粤=111a可得a丹，由于5＜瓶，所以飞船在A点的加速度比B点的大；

根据开普勒第二定律可知，飞船在近地点A的速度比在B点的速度大；

根据机械能守恒定律可知，飞船在A点的机械能等于在B点的机械能，故ABC错误；

D、飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时要由向心运动变为匀速圆周运动需要加速

以提高所需的向心力，故D错误。

故选：D。

11.（2022•石景山区一模）2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器

实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若“天问

一号”环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r,引力常量为G,火星的质量为M,则“天

问一号"环绕火星运动的线速度大小为（）

A鸣B.gC,«口.科

【答案】D

【解答】解：“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

g_Mm_mv_

2

rrr

整理可得“天问一号”环绕火星运动的线速度大小丫=秒

故ABC错误，D正确。

故选：D。

12.（2022•房山区一模）北京时间2022年3月5日14时01分，我国在西昌卫星发射中心

使用长征三号内运载火箭，采用“一箭多星”技术，成功将银河航天02批卫星（6颗）

及其搭载的1颗商业遥感卫星发射升空。遥感卫星进入距地表约500km的近地轨道做匀

速圆周运动。已知引力常量为G,地球半径为R,地球表面重力加速度为g.下列说法正

确的是（）

A.该遥感卫星的轨道属于地球同步轨道

B.根据题目已知条件，可以估算该遥感卫星的线速度大小

C.根据已知条件可以计算该遥感卫星所受万有引力大小

D.该遥感卫星在轨道上的角速度比月球绕地球的角速度小

【答案】B

【解答】解：A、遥感卫星进入距地表约500km的近地轨道做匀速圆周运动，而地球同

步卫星距地面的高度为36000km,所以该遥感卫星的轨道不属于地球同步轨道，故A错

误；

B、根据万有引力定律，结合地球表面上的物体所受的重力近似等于万有引力，可得：

G^=mg,可得地球质量为：M=JA_,对于遥感卫星，根据万有引力定律提供向心力，

R2G

2

可得：GHm

(R+h)2R+h

联立解得该遥感卫星的线速度大小为:,所以根据题目已知条件，可以估算该

遥感卫星的线速度大小，故B正确；

C、根据万有引力公式F=“gMm由于遥感卫星的质量未知，所以不能根据已知条件

（R+h）2

可以计算该遥感卫星所受万有引力大小，故c错误；

D、根据万有引力定律提供向心力，可得：G^=mrco2,可得角速度为：普,由

于该遥感卫星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径小，则该遥感卫星在轨道上的角速度

比月球绕地球的角速度大，故D错误。

故选：Bo

13.（2022•朝阳区一模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预

定轨道，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的」一。

16

已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为地球半径的6倍。下列说法正确的是（）

A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的也倍

17

B.核心舱在轨道上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度

C.核心舱在轨道上飞行的周期小于24h

D.后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小

【答案】C

【解答】解：设地球的半径为R,质量为M、核心舱的质量为m,轨道半径为r=R+」-R

16

A、根据万有引力定律可得F=^，核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它

在地面时的（西）2倍，故A错误；

17

B、第一宇宙速度等于贴近地面卫星做匀速圆周运动的速度，由万有引力提供向心力有：

粤=mX1,解得：v=烂,所以核心舱在轨道上飞行的速度小于地球的第一宇宙速

度,故B错误；

C、对核心舱与地球同步卫星相比，根据开普勒第三定律可得为=k,由于核心舱的轨道

半径小于地球同步卫星的轨道半径，而地球同步卫星的周期为24h,所以核心舱在轨道上

飞行的周期小于24h,故C正确；

D、轨道半径的大小与空间站的质量大小无关，故D错误。

故选：C。

14.（2022•丰台区一模）如图所示，a为在地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地

球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径可近似为地球半径。假设a与b质量相同，地

球可看作质量分布均匀的球体，比较物体a和卫星b（）

A.角速度大小近似相等

B.线速度大小近似相等

C.向心加速度大小近似相等

D.所受地球引力大小近似相等

【答案】D

【解答】解：AB.根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G蛔=亡，解得线

2

rr

速度为：,近地卫星的半径小于同步卫星，则近地卫星的线速度大于同步卫星；

同步卫星与地球自转角速度相同，半径大于地球半径，同步卫星线速度大于a的线速度，

则近地卫星线速度大于a的线速度；近地卫星线速度大于a的线速度，半径近似相等，

由公式Sj2LJ,可知近地卫星角速度大于a的角速度，故AB错误；

Tr

2

C.近地卫星线速度大于a的线速度，半径近似相等，由向心加速度公式a=J可知，

nr

近地卫星向心加速度大小大于a的向心加速度大小，故C错误；

D.由万有引力公式得：卜二题，a与b质量相同，半径近似相等，a与b所受地球引力

12

r

大小近似相等，故D正确。

故选：D。

15.（2022•平谷区一模）2008年4月25日23时35分，我国第一颗地球同步轨道数据中继

卫星——天链一号01星，在西昌卫星发射中心成功发射升空。在接下来的十余年中，天

链一号02至05星、天链二号01星陆续发射成功，实现全球组网运行。随着2021年12

月14日00时09分天链二号02星的成功发射，我国在轨中继卫星数量增加至7颗。关

于地球同步卫星，下列说法正确的是（）

A.它可以定点在北京的正上方

B.不同国家发射的这种卫星的轨道半径可能不一样

C.它运行的线速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

D.它在轨道上运行时的向心加速度小于地球表面的重力加速度

【答案】D

【解答】解：A.地球同步卫星只能定点在赤道上空，不可以定点在北京的正上方，故A

错误；

B.所有的地球同步卫星的周期都相同，根据愿=1性冗丁可知,不同国家发射的这种

r2T2

卫星的轨道半径都相同，故B错误

C.根据涔•二金•可得VR号，地球同步卫星的半径远大于地球的半径，可知它运行的

线速度小于第一宇宙速度，故C错误

D.根据a丹可知，它在轨道上运行时的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D

正确。

故选：Do

16.（2022•延庆区一模）2021年6月170,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，

航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间

站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为n的圆轨道山；神舟十二号飞

船处于半径为ri的圆轨道I,运行周期为Ti，通过变轨操作后，沿椭圆轨道H运动到B

点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（）

B.神舟十二号飞船沿轨道II运行的周期为T2=TIJ（二+n一）

C.神舟十二号飞船沿轨道1运行的周期大于天和核心舱沿轨道川运行的周期

D.正常运行时，神舟十二号飞船在轨道n上经过B点的加速度大于在轨道m上经过B

点的加速度

【答案】B

【解答】解：A、神舟十二号飞船在轨道I上运动时仍受重力作用，只是因为重力全部用

来提供向心力而处于完全失重状态，故A错误：

3&

r1a'

B、根据开普勒第三定律得：-4=9

椭圆轨道II的半长轴JULL

a2

联立解得：丁2=丁［故B正确;