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2024 高考物理二轮复习80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型20 卫星和空间站模型
最新高考题
1. （2023 高考海南卷）如图所示，1、2 轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道，下
列说法正确的是（ ）
A. 飞船从1 轨道变到2 轨道要点火加速
B. 飞船在1 轨道周期大于2 轨道周期
C. 飞船在1 轨道速度大于2 轨道
D. 飞船在1 轨道加速度大于2 轨道
2．（2023 全国高考新课程卷）2023 年5 月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，
携带约5800kg 的物资进入距离地面约400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，
顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资（ ）
A．质量比静止在地面上时小
B．所受合力比静止在地面上时小
C．所受地球引力比静止在地面上时大
D．做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
3. （2022 天津学业水平选择性考试）2022 年3 月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授
课期间利用了我国的中继卫是系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在
距离地面400 公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星
是距离地面36000 公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（ ）
1
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A. 授课期间经过天津正上空
B. 加速度大于空间站的加速度
C. 运行周期大于空间站的运行周期
D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度
4. （2022 新高考福建卷）2021 年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地
近圆轨道上的天宫空间站。为避免发生危险，天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避
碰措施。已知质量为m 的物体从距地心r 处运动到无穷远处克服地球引力所做的功为
，式中M 为地球质量，G 为引力常量；现将空间站的质量记为
，变轨前后稳定
运行的轨道半径分别记为
、
，如图所示。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为（
）
A.
B.
2
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C.
D.
5．（2022 年6 月浙江选考）神州十三号飞船采用“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
最新模拟题
1. （2024 江西红色十校9 月联考）处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨
道——“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，继续围绕地球运行．我国实践21 号卫星
（SJ－21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了“墓地轨道”
上．拖拽过程如图所示，轨道1 是同步轨道，轨道2 是转移轨道，轨道3 是墓地轨道，则
下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2 上的周期大于24 小时
B. 卫星在轨道1 上P 点的速度小于在轨道2 上P 点的速度
C. 卫星在轨道2 上Q 点的加速度大于在轨道3 上Q 点的加速度
D. 卫星在轨道2 上的机械能大于在轨道3 上的机械能
2. （2024 山东泰安9 月测试）2022 年6 月，“神舟十四号”载人飞船与“中国空间站”成
功对接，全国人民为之振奋。已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为
3
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R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，圆周率为
，下列说法正确的是
（ ）
A. 空间站做圆周运动的加速度小于g
B. 空间站的运行速度介于
与
之间
C. 根据题中所给物理量可计算出地球的密度
D. 空间站离地面的高度为
3. （2024 山东泰安9 月测试）用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，
火箭壳体和卫星一起以
的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为
，最后一节火箭壳体的质量为
。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时火箭壳
体相对卫星以
的速度沿轨道切线方向向后飞去。则（ ）
A. 分离后卫星的速度为
B. 分离后卫星的速度为
C. 分离后火箭壳体的轨道半径会变大
D. 分离后卫星的轨道半径会变大
。
4．（2024 南京零模）我国发射的“神舟”五号飞船于2003 年10 月15 日上午9:00 在
酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了接近21 小时，环绕地球14 圈，
在完成预定空间科学和技术试验任务后于北京时间10 月16 日6 时07 分在内蒙古中部地区
准确着陆。飞船运行及航天员活动时刻表如下：
15 日[09:00 发射升空][09:10 船箭分离][09:34 感觉良好]
15 日[09:42 发射成功][17:26 天地通知][18:40 展示国旗]
15 日[19:58 家人通话][23:45 太空熟睡]
16 日[04:19 进入最后一圈][05:04 进入轨道][0.5:35 命令返回]
16 日[0.5:36 飞船分离][05:38 制动点火][06:07 飞船着陆]
4
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16 日[06:36 回收成功][06:54 自主出舱]
试回答下列问题：
(1)根据以上数据可以估计船的轨道半径约是通讯卫星轨道半径的多少倍？（保留根
号）
(2)当返回舱降到距地球10km 时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉
出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速
下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，并已知返回舱的质量为8t，这一过程的收尾
速度为14m/s，则当返回舱速度为42m/s 时的加速度为多大？（g 取10m/s2）
(3)当返回舱在距地面约1m 时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于3.5m/s 的速度实
现软着陆，这一过程中反推火箭产生的动力约等于多少？（这一过程空气阻力与自身重力
可看作平衡）
5.．(2024 江苏盐城期初摸底质检)如图为地球的三个卫星轨道，II 为椭圆轨道，其半长轴为
a，周期为T，I、III 为圆轨道，且III 的半径与II 的半长轴相等，III 与II 相交于M 点，I 与II
相切于N 点，三颗不同的卫星A、B、C 分别运行在轨道I、II、III 上，已知引力常量为G，
则（ ）
A．由题中条件可求得地球质量
B．B、C 在M 点的向心加速度大小相等
C．A、B 经过N 点时的所受地球引力相同
D．A、B 与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
6.(2023 山东潍坊重点高中期末) 某星球质量为地球质量的9 倍，半径为地球的一半，在地
球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样
的水平速度抛同一物体，其水平射程为（ ）
A. 360m
B. 90m
C. 15m
D. 10m
7. (2023 北京四中期末)我国航天技术水平在世界处于领先地位，对于人造卫星的发射，有
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人提出了利用“地球隧道”发射人造卫星的构想：沿地球的一条弦挖一通道，在通道的两
个出口处分别将等质量的待发射卫星部件同时释放，部件将在通道中间位置“碰撞组装”
成卫星并静止下来；另在通道的出口处由静止释放一个大质量物体，大质量物体会在通道
与待发射的卫星碰撞，只要物体质量相比卫星质量足够大，卫星获得足够速度就会从对向
通道口射出。（以下计算中，已知地球的质量为
，地球半径为
，引力常量为G，可
忽略通道AB 的内径大小和地球自转影响。）
（1）如图甲所示，将一个质量为
的质点置于质量分布均匀的球形天体内，质点离球心
O 的距离为r。已知天体内部半径在
之间的“球壳”部分（如甲示阴影部分）对质点
的万有引力为零，求质点所受万有引力的大小
。
（2）如图乙所示，设想在地球上距地心h 处沿弦长方向挖了一条光滑通道AB，一个质量
为m。的质点在离通道中心
的距离为x 处，求质点所受万有引力沿弦AB 方向的分力
；
将该质点从A 点静止释放，求质点到达通道中心
处时的速度大小
。
（3）如图丙所示，如果质量为m 的待发射卫星已静止在通道中心
处，由A 处静止释放
另一质量为M 的物体，物体到达
处与卫星发生弹性正碰，设M 远大于m，计算时可取
。卫星从图丙示通道右侧B 处飞出，为使飞出速度达到地球第一宇宙速度，h 应为
多大？
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8．（2023 年8 月沈阳育才中学一模）有a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在赤道
表面上随地球一起转动，b 是近地轨道卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，它们
均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（ ）
A．在相同时间内a 转过的弧长最长
B．b 的向心加速度近似等于重力加速度g
C．c 在6h 内转过的圆心角是
D．d 的运动周期有可能是25h
9. （2023 安徽宣城期末）北京时间2023 年5 月30 日上午，神舟十六号载人飞船在酒泉卫
星发射中心发射升空。当天下午，神舟十六号飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。
神舟十六号的“博士乘组”景海鹏、朱杨柱、桂海潮，与神舟十五号的“圆梦乘组”费俊
龙、邓清明、张陆在天宫顺利会师。已知空间站离地面的高度为h，这个高度低于地球同
步卫星的高度。地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地
球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 空间站的线速度大小为
B. 空间站的向心加速度大小为
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C. 空间站的运行周期大于24 小时
D. 地球质量为
10. (2023 年7 月浙江宁波期末) 2023 年5 月17 日10 时49 分，由航天科技集团五院研制的
第五十六颗北斗导航卫星搭乘长征三号乙运载火箭，在西昌卫星发射中心成功发射。该卫
星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，以下说法正确的（ ）
A. 该卫星环绕地球的速度大于7.9km/s
B. 该卫星的加速度大于赤道上一建筑物的向心加速度
C. 发射该卫星的速度超过了第二宇宙速度
D. 启动该卫星的发动机进行加速，能减小该卫星的运动周期
11.（2024 江苏南通期初考试）4．反卫星技术（ASAT）是目前在军事航天领域一项非常敏
感且先进的技术，其中一项技术是从正在正常 运行的某卫星发射激光束，直接击毁敌方的
人造天体或航天系统。现假设有一个质量为 M 处于半径为 R 的地球卫星轨道上，某时刻
沿其运动方向，对一个半径为 2R 的卫星 m 实施“激光打击”，假设从激光系统 启动、
调试到击中 m 经Δt 时间，如图所示，则在此过程中，说法正确的是（ ）
A．M 的线速度是 m 的线速度的 2 倍
B．M 的周期是 m 的3
倍
C．激光系统启动时，m 与 M 不能与中心天体“三点一线”
D．从启动激光系统到击中，m 转过了
的弧度
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