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专题 5.2 人造卫星 宇宙速度（练）
一、单选题
1．2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后“实践二十
号”卫星送入预定轨道。该星的发射过程要经过多次变轨方可到达同步轨道，在发射该地球同步卫星的过
程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则（ ）
A．该卫星的发射速度应大于11.2km/s且小于16.7km/s
B．卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小
C．卫星在B点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
D．若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T、T、T，则T<T<T
1 2 3 1 2 3
2．5月10日，天舟四号货运飞船从200km的轨道，运行到天和空间站的轨道并与核心舱交会对接形成组
合体，组合体运行在距地面393km高的轨道上。已知地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该组合
体的（ ）
A．角速度比地球同步卫星的小 B．向心加速度比地球同步卫星的大
C．周期比地球同步卫星的长 D．线速度比地球同步卫星的小
3．设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍。不考虑行星
自转的影响，则（ ）
A．金星表面的重力加速度是火星的 倍
B．金星的“第一宇宙速度”是火星的 倍
C．金星表面的重力加速度是火星的 倍
D．金星的“第一宇宙速度”是火星的 倍
4．一着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹变化如图所示，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，经过P点启动发
动机变轨到圆轨道Ⅱ上运动，经过一段时间后，再次经过P点时启动发动机变轨到椭圆轨道Ⅲ上运动。轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且
。除了变轨瞬间，着陆器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。着陆器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
上经过P点的速度分别为 、 、 ，经过S、Q点的速度分别为 、 ，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．着陆器在轨道Ⅱ上运动时，经过P点的加速度为
D．着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点所用的时间小于着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点所用的时间
5．2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船搭乘长征七号遥五运载火箭从文昌航天发射场出发，
奔向“天宫”空间站，最终与空间站对接，一起环绕地球做圆周运动，从而执行为空间站运输物资、补给
燃料等任务。关于天舟四号，以下说法正确的是（ ）
A．天舟四号的发射速度必须大于第一宇宙速度
B．天舟四号在绕地球做圆周运动的过程中，其内部携带的物资的加速度都为0
C．已知同步卫星轨道距地面的高度高于天舟四号轨道距地面的高度，则天舟四号的环绕周期大于地球同
步卫星的环绕周期
D．根据开普勒第三定律 ，若已知天舟四号绕地球转动的周期及轨道半径，已知地球绕太阳的周期，
就可以估算出地球绕太阳转动的轨道半径
6．2021年5月15日，我国发射的火星探测器“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部的预选着陆区。
已知地球半径约为火星半径的2倍，地球质量约为火星质量的10倍，地球表面的重力加速度大小为g，地
球半径为R。将火星与地球均视为球体，以下说法正确的是（ ）
A．火星的平均密度是地球平均密度的 倍B．火星表面的重力加速度大小为
C．火星的第一宇宙速度为
D．近火卫星的周期为近地卫星周期的 倍
7．以下说法中正确的是（ ）
A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
B．若地球绕太阳运转的轨道的半长轴为 ，周期为 ，月球绕地球运转的轨道的半长轴为 ，周期为 ，
则
C．“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是不同性质的力
D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
二、多选题
8．在众多的人造地球卫星中，有两类卫星最特殊，一类是近地卫星（高度可以忽略不计，轨道半径视为
地球半径），另一类是地球同步卫星（运行周期和地球自转周期相同），下列关于对这两类卫星的描述正
确的是（ ）
A．近地卫星的线速度等于第一宇宙速度
B．近地卫星的周期是做圆周运动卫星的最小周期
C．同步卫星发射速度要大于
D．同步卫星运动的加速度大约是地球表面重力加速度的6.6倍
9．地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为 ，向心加速度为 ，速度为 ，周期为 ；一颗
人造卫星在地球表面附近绕地球做圆周运动，所受的向心力为 ，向心加速度为 ，线速度为 ，周期为
；地球同步卫星所受的向心力为 ，向心加速度为 ，线速度为 ，周期为 。假设三者质量相等，则
（ ）
A． B． C． D．10．1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功，开创了中国航天史的新纪元。科
学家钱学森做出特殊贡献，被誉为“中国航天之父”。目前我国在轨人造地球卫星有上千颗了。某颗地球
同步卫星A与另一颗地球中轨道赤道卫星B，都在轨且正常运行，B卫星的周期是A卫星周期的一半。某
时刻B卫星在A卫星的正下方。则（ ）
A．A的线速度比B的大
B．至少要经过24小时，B才能再次经过A的正下方
C．A距地心的距离是B距地心的距离的 倍
D．B卫星向运动的正前方喷气，可使B变轨，从而运动到A的轨道上
11．如图所示，试验飞船开始时在轨道Ⅰ上绕地球做匀速圆周运动，后经变轨，飞船沿轨道Ⅱ绕地球运行，
一段时间后，又经过一次变轨，飞船沿轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。A点是轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的公切点，B
点是轨道Ⅱ和轨道Ⅲ的公切点，则（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度小于其在轨道Ⅲ上的运行速度
B．飞船需要在A点减速才能从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上，所以在A点时，飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于它
在轨道Ⅱ上的加速度
C．飞船沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅲ运行的周期
D．飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，飞船的机械能减少，合外力对飞船做负功
12．2021年6月17日，“神舟十二号”飞船一飞冲天，并且顺利与“天和号”核心舱对接，上演太空之
吻！航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，中国航天员进入属于自己的空间站。在3个月
的空间站生活中，宇航员主要测试空间站的各种操作系统以及操作模块能否正常进行，测试全新的宇航服，
在天和外围进行2次太空行走，在核心舱进行科学实验以及宣传。下列说法中正确的是（ ）
A．使飞船与天和号在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．飞船先在比天和号轨道半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近天和号，两者速度接近时实现对接
C．宇航员在空间站受地球引力作用处于完全失重状态
D．宇航员出舱后将沿着原轨迹的切线方向做匀速直线运动
三、解答题
13．在月球表面上竖直向上抛出一个物体，测得物体从抛出点到最高点的高度为H，从抛出点到最高点所
用时间为t，月球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）月球的质量；
（2）月球表面的第一宇宙速度。
14．2022年4月17日下午3时，国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况，根据
任务计划安排，今年将实施6次飞行任务，完成我国空间站在轨建造，并将于6月发射神舟十四号载人飞
船，3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。神州十四号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运
转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G。求：
（1）地球的密度；
（2）“神州”十四号飞船轨道距离地面的高度。
一、单选题
1．（2022·湖南·长郡中学二模）如图甲所示，河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M 和M，它们以两
1 2
者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示的示意图，黑洞A和黑洞B均可
看成球体，OA＞OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径，下列说法正确的是（ ）
A．两黑洞质量之间的关系一定是M＞M
1 2
B．黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度
C．人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，发射速度一定大于第三宇宙速度
D．若两黑洞间的距离一定，把黑洞A上的物质移到黑洞B上，它们运行的周期变大
2．（2022·广东·华南师大附中三模）现实版的倒霉熊乔伊曾因为白化病两次被送到北极，还有一次被送到
位于赤道的北极馆。若乔伊质量始终为m，它在北极和北极馆的重力差为 ，地球半径R，则可求出同步卫星运动的周期为（ ）
A． B． C． D．
3．（2022·辽宁沈阳·三模）中国空间站将于2022年年底建成，空间站可供多名航天员巡访、长期工作和
生活。空间站的轨道可视为近地圆轨道，己知引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．在空间站工作的宇航员因受力平衡而处于悬浮状态
B．若已知空间站的运行周期就可以求得宇航员绕地球做圆周运动的动能
C．若已知空间站的运行周期就可以求得地球的密度
D．若已知空间站的运行周期就可以求得地球的质量
4．（2022·北京海淀·二模）2021年10月16日神舟十三号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心
舱径向端口，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。若该组合体绕地
球运行轨道近似为圆形，周期为92分钟左右。由此可以判断（ ）
A．该组合体比地球同步卫星运行线速度小
B．该组合体比地球同步卫星向心加速度大
C．该组合体比地球同步卫星运行角速度小
D．该组合体比地球同步卫星运行周期大
5．（2022·北京东城·三模）2021年10月16日，载有3名航天员的神舟十三号载人飞船进入太空，这将首
次考核并验证航天员长期在轨驻留空间站能力。已知空间站在离地高度约为400km的圆形轨道飞行，则下
列说法正确的是（ ）
A．载人飞船在加速升空阶段宇航员处于超重状态，宇航员受万有引力比在地面时大
B．空间站的桌面上放一个玻璃杯，两者相对静止，此时玻璃杯对桌面没有压力
C．与离地高度约为36000km的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更小
D．宇航员在空间站外面检修时若松手手中的工具，工具将会落向地面
6．（2022·湖南·长沙一中一模）2021年7月和10月，美国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－
2305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为390km的圆轨道，轨道倾角41.58°（轨道倾角是指卫星轨道面与地球赤道面之间
的夹角），而星链卫星在高度为550km的圆轨道，倾角为53°。已知地球半径为6400km，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8.39km/s
B．由题目所给数据可以计算出地球的密度
C．星链卫星保持轨道平面不变，降至高度为390km的圆轨道时，一定不会与中国空间站相撞
D．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
7．（2022·湖南师大附中三模）冲日是指某一外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）于
绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态，已知火星的公转周期约为地球公转周期的1.9倍，
半径约为地球的一半，质量约为地球质量的 倍，现认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做
匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．火星冲日时间间隔约为两年零一个月
B．火星与地球公转轨道半径之比约为6：1
C．火星与地球表面重力加速度之比约为2：9
D．火星与地球密度之比约为4：9
8．（2022·北京市十一学校三模）2022年3月24日，“天宫课堂”第二课在距离地球表面400km中国空
间站正式开讲，几位航天员进行了太空授课。空间站每90分钟绕地球飞行一圈，运行轨道近似视作圆轨道。
下列说法正确的是（ ）
A．空间站的运行速度大于地球同步卫星的运行速度
B．空间站的轨道高度大于地球同步卫星的轨道高度
C．空间站上可以利用单摆测量空间站处重力加速度
D．空间站上投掷出的物体相对地面做匀速直线运动
9．（2022·山西吕梁·三模）2021年9月9日，我国在西昌卫星发射中心成功发射中星9B卫星，用来替代
燃料耗尽的中星9A，卫星之所以需要携带燃料是因为卫星在轨运行过程中受到稀薄空气阻力等影响会使其
轨道逐渐偏离原先的标称轨道，这时候就需要进行变轨来修正，燃料用完后变轨修正无法进行，其“寿
命”也就结束了。下列说法正确的是（ ）
A．卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其速度逐渐减小
B．卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其加速度逐渐减小
C．卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其机械能逐渐增大D．卫星修正轨道时，需要消耗燃料使其加速
二、多选题
10．（2022·湖北·黄冈中学三模）如图所示，质量相等的三颗星组成为三星系统，其他星体对它们的引力
作用可忽略。设每颗星体的质量均为m，三颗星分别位于边长为 的等边三角形的三个顶点上，它们绕某
一共同的圆心 在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为 ，下列说法正
确的是（ ）
A．每颗星体向心力大小为
B．每颗星体运行的周期均为
C．若 不变，星体质量均变为2m，则星体的角速度变为原来的 倍
D．若 不变，星体间的距离变为 ，则星体的线速度变为原来的
1．（2022·河北·高考真题）2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现
了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命
名为“羲和”和“和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转
均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（ ）
A． B．2 C． D．2．（2022·湖北·高考真题）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做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（ ）
A．组合体中的货物处于超重状态
B．组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C．组合体的角速度大小比地球同步卫星的大
D．组合体的加速度大小比地球同步卫星的小
3．（2022·浙江·高考真题）神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心
舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（ ）
A．天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大
B．返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力
C．质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行
D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒
4．（2022·全国·高考真题）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约 的
“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地
圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（ ）
A．所受地球引力的大小近似为零
B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
5．（2022·山东·高考真题）“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地
球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球
表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为
g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ）
A． B．C． D．
6．（2022·广东·高考真题）“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬
季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为
匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（ ）
A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大
C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小
7．（2022·浙江·高考真题）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再
依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（ ）
A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B．从P点转移到Q点的时间小于6个月
C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
8．（2021·江苏·高考真题）我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不
断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地
球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星（ ）
A．运动速度大于第一宇宙速度
B．运动速度小于第一宇宙速度
C．轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星
D．轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星
9．（2021·海南·高考真题）2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和
核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为 左右，地球同步卫星距地面的高度接近
。则该核心舱的（ ）
A．角速度比地球同步卫星的小
B．周期比地球同步卫星的长
C．向心加速度比地球同步卫星的大D．线速度比地球同步卫星的小
10．（2021·湖北·高考真题）2021年5月，天问一号探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征
程的重要一步。火星与地球公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同。火星
与地球每隔约26个月相距最近，地球公转周期为12个月。由以上条件可以近似得出（ ）
A．地球与火星的动能之比
B．地球与火星的自转周期之比
C．地球表面与火星表面重力加速度大小之比
D．地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比
11．（2021·天津·高考真题）2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测
征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我
国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆
轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（ ）
A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短
C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速 D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大
12．（2021·北京·高考真题）2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一
个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距
离火星表面2.8102 km、远火点距离火星表面5.9105 km，则“天问一号” （ ）
A．在近火点的加速度比远火点的小 B．在近火点的运行速度比远火点的小
C．在近火点的机械能比远火点的小 D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
13．（2021·山东·高考真题）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫
星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，
导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星
保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为 ，地球半径为R，质量为M，轨道处
磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（ ）A． B．
C． D．
14．（2021·浙江·高考真题）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生
变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度
随时间变化的曲线，则空间站（ ）
A．绕地运行速度约为
B．绕地运行速度约为
C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
15．（2021·全国·高考真题）2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次
近火制动后，进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。
已知火星半径约为3.4×106m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2，则“天问一号”的停泊轨道
与火星表面的最远距离约为（ ）
A．6×105m B．6×106m C．6×107m D．6×108m
16．（2021·河北·高考真题）“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道
绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的
轨道半径的比值约为（ ）
A． B． C． D．
17．（2021·浙江·高考真题）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、
着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已
知引力常量G=6.67×10-11N・m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg，月球质量m=7.3×1022kg，月地距离
2
r=3.8×105km，月球半径r=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀
1 2
速圆周运动时，其环绕速度约为（ ）
A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s
二、多选题
18．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地
球—水星连线与地球—太阳连线夹角 ，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角 ，两角最大值分别为 、
则（ ）
A．水星的公转周期比金星的大
B．水星的公转向心加速度比金星的大
C．水星与金星的公转轨道半径之比为
D．水星与金星的公转线速度之比为
19．（2022·湖南·高考真题）如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，
火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西
向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，
且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A．火星的公转周期大约是地球的 倍
B．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行
C．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行
D．在冲日处，火星相对于地球的速度最小
20．（2021·重庆·高考真题）2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆火星表面，是我国航天事业发展
中具有里程碑意义的进展。此前我国“玉兔二号”月球车首次实现月球背面软着陆，若“祝融号”的质量
是“玉兔二号”的K倍，火星的质量是月球的N倍，火星的半径是月球的P倍，火星与月球均视为球体，
则（ ）
A．火星的平均密度是月球的 倍
B．火星的第一宇宙速度是月球的 倍
C．火星的重力加速度大小是月球表面的 倍
D．火星对“祝融号”引力的大小是月球对“玉兔二号”引力的 倍
21．（2021·福建·高考真题）两位科学家因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体而获得了2020
年诺贝尔物理学奖。他们对一颗靠近银河系中心的恒星 的位置变化进行了持续观测，记录到的 的椭圆
轨道如图所示。图中O为椭圆的一个焦点，椭圆偏心率（离心率）约为0.87。P、Q分别为轨道的远银心
点和近银心点，Q与O的距离约为 （太阳到地球的距离为 ）， 的运行周期约为16年。假设
的运动轨迹主要受银河系中心致密天体的万有引力影响，根据上述数据及日常的天文知识，可以推出（）
A． 与银河系中心致密天体的质量之比
B．银河系中心致密天体与太阳的质量之比
C． 在P点与Q点的速度大小之比
D． 在P点与Q点的加速度大小之比
22．（2021·辽宁·高考真题）2021年2月，我国首个火星探测器“天问一号”实现了对火星的环绕。若已
知该探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道运行的速率比和周期比，则可求出火星与地球的（ ）
A．半径比 B．质量比
C．自转角速度比 D．公转轨道半径比
23．（2021·湖南·高考真题）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。根
据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。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 。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 倍
B．核心舱在轨道上飞行的速度大于
C．核心舱在轨道上飞行的周期小于
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
