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2024 高考30 热点最新模拟题精练
热点9 空间站
1. （2024 河南部分高中期末联考）据中国载人航天工程办公室消息，神舟十六号载人飞船入轨后，于
2023 年5 月30 日16 时29 分成功对接于空间站天和核心舱径向端口，神舟十六号成功对接空间站如图甲所
示，在对接之前的某段时间内，“神舟十六号”和“空间站”分别在圆形轨道Ⅰ和Ⅱ上做匀速圆周运动如
图乙所示，已知对接后组合体可看作绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h。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. 对接前神州十六号运行周期大于空间站的运行周期
B. 神舟十六号飞船与空间站对接后，空间站因质量增大，其加速度将减小
C. 组合体轨道处的重力加速度为
D. 组合体的运行速度为
【参考答案】C
【名师解析】
卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，根据
解得
对接前神州十六号处于低轨道，轨道半径小，则对接前神州十六号运行周期小于空间站的运行周期，故A
错误；
B．根据
1
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解得
神舟十六号飞船与空间站对接后，空间站轨道半径一定，其加速度不变，故B 错误；
C．对接后组合体可看作绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h。地球半径为R，则有
在地球表面有
解得
故C 正确；
D．对于组合体有
在地球表面有
解得
即组合体的运行速度为
，故D 错误。
6. .（2024 江苏南京期末） 2023 年10 月26 日，神舟十七号在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将航天员
2
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汤洪波、唐胜杰、江新林顺利送入太空。发射入轨后，神舟十七号成功对接于空间站核心舱前向端口，形
成三舱三船组合体，对接后的组合体仍在空间站原轨道上运行。对接前，空间站与神舟十七号的轨道如图
所示。已知空间站距地球表面约
。则神舟十七号（ ）
A. 需要加速变轨才能实现对接
B. 需要减速变轨才能实现对接
C. 对接后，绕地球运行周期大于24 小时
D. 对接前，绕地球做圆周运动的线速度比空间站的小
【参考答案】A
【名师解析】
神舟十七号由低轨道与高轨道的空间站对接，需要在低轨道加速，做离心运动到达高轨道，故A 正确，B
错误；同步卫星的周期等于地球自转周期24h，空间站的高度低于同步卫星，由
可知对接后，神舟十七号绕地球运行周期小于24 小时，故C 错误；
由
可知对接前，神舟十七号绕地球做圆周运动的线速度比空间站的大，故D 错误。
3. （2024 北京西城期末）中国天宫空间站在距离地面约为400km 的轨道运行，可视为匀速圆周运动。地
球同步卫星距地面的高度约为36000km。比较它们的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站的周期更小
B. 空间站的线速度更小
C. 空间站的角速度更小
D. 空间站的向心加速度更小
【参考答案】A
3
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【名师解析】根据
，解得
空间站的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，空间站的周期更小，故A 正确；
根据
，解得
，空间站的线速度更大，故B 错误；
根据
，解得
，空间站的角速度更大，故C 错误；
根据
，解得
，空间站
向心加速度更大，故D 错误。
4．（2024 重庆模拟2）根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心运动一周约49000
km。 2023 年9 月21 日， 天宫课堂第四课在距地面高约 400 km 的中国“天宫”空间站开讲。假如“天
庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约 6400 km 的均匀球体，
则“天庭”相对于“天宫”（ ）
A．线速度更大
B．周期更大
C．加速度更大
D．受地球引力一定更大
【参考答案】B
【名师解析】由题知，“天庭”绕地心运动一周的周长c=49000 km，由c=2πr 可得 “天庭”绕地心做匀速
圆周运动的轨道半径 r= C
2π = 49000
2π
km≈7803km，
“天宫”绕地心做匀速圆周运动的轨道半径r
' = R+h=(6400+ 400)km=6800km，
故r ' <r 。“天庭”和“天宫”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有GMm
r
2
=ma，
解得 a= GM
r
2 ，由此可知轨道半径r 越大，加速度a 越小，即“天庭”相对于“天宫”加速度更小，C 错误。
“天庭”和“天宫”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有
G Mm
r
2 =m v
2
r
，解得v =√
GM
r
，可知轨道半径r 越大，速度v 越小，即“天庭”相对于“天宫”线速度更
4
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小，A 错误。由万有引力提供向心力有 G Mm
r
2 =m 4 π
2
T
2 r，解得T =√
4 π
2r
3
GM
，可知轨道半径r 越大，周期T 越大，即“天庭”相对于“天宫”周期更大，B 正确。不知道“天庭”和
“天宫”的质量关系，无法判断两者所受地球引力大小，D 错误。
5. （2024 山东威海银滩高中质检）2023 年11 月27 日20 时02 分，摄影爱好者成功拍摄到中国空间站“凌
月”（空间站从图中a 点沿虚线到b 点）的绝美画面，整个“凌月”过程持续时间为t=0.5s。将空间站绕
地球的运动看作半径为r 的匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g。在整个“凌
月”过程中空间站运动的路程为（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】A
【名师解析】
根据
又
联立解得空间站运行速度
因此这段时间空间站运动的路程为
5
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故选A。
6. （2024 山东济南历城二中质检）人造地球卫星和地心连线与地面的交点称为星下点，如图甲所示。卫
星运动和地球自转使星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。我国天宫空间站的星下点轨迹如图乙，其
相邻两次经过赤道的时间间隔为t。若天宫空间站的轨道近似为圆，地球半径为R，地面的重力加速度为
g，则（ ）
A. 天宫空间站运行周期为
B. 天宫空间站运行速度为
C. 天宫空间站运行速度为
D. 天宫空间站可能经过地球南北两极的正上方
【参考答案】A
【名师解析】
由于其相邻两次经过赤道的时间间隔为t，则可知运行周期为2 ，A 正确；
设人造地球卫星的运行的轨道半径为r，则运行速度为
，故B 错误；
根据万有引力提供向心力可知，只有近地卫星的线速度为
，而天宫空间站不是近地卫星，C 错误；
根据如图乙所示的天宫空间站的星下点轨迹可知，空间站的轨道为倾斜轨道，不可能为极地卫星，则天宫
空间站不可能经过地球南北两极的正上方，故D 错误。
6
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7. （2024 河南焦作一模） 2023 年10 月26 日，神舟十七号与十六号顺利交接，神舟十七号航天员乘组入
驻中国空间站，展现了我国迅速发展的航天实力，对接后中国空间站的质量约为
。如图所示，中国
空间站轨道参数为：远地点高度约
，近地点高度约
，平均高度约
，速度约
，轨道几乎是一个极致圆润的圆，可视为圆轨道。若忽略其他天体万有引力的影响，引力常量
为
，则可以求出（ ）
A. 地球的密度
B. 空间站的运行周期
C. 空间站所受万有引力的大小
D. 空间站在轨运行的动能
【参考答案】D
【名师解析】．由万有引力公式
可得
地球的密度为
由于地球的半径R 不知道，故地球密度无法求解，故A 错误；
B．空间站的运行周期
由于地球的半径R 不知道，故空间站的运行周期无法求解，故B 错误；
7
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C．万有引力公式提供向心力可求
由于地球的半径R 不知道，空间站所受万有引力的大小无法求解，故C 错误；
D．根据动能公式
可知，空间站的质量m 已知，速度v 已知，可以求空间站在轨运行的动能，
故D 正确。
8．（2024 河北强基联盟联考）2023 年10 月26 日19 时34 分，“神舟十六号”航天员乘组顺利打开“家
门”，欢迎远道而来的“神舟十七号”航天员乘组入驻“天宫”空间站，浩瀚宇宙再现中国人太空“会
师”的经典场面。已知空间站轨道半径是同步卫星轨道半径的六分之一，空间站与同步卫星绕地球做匀速
圆周运动的周期和线速度大小分别为
、
、
、
，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【参考答案】A
【名师解析】：空间站与同步卫星的半径之比
，由
，可得
，
，由此可知
，
，故选A。
9. （2024 湖南长沙高三适应性考试） 2023 年10 月26 日11 时14 分，中国自主研发的神舟十七号载人飞
船发射升空，经过对接轨道后成功与空间站天和核心舱前向端口对接，形成三舱三船组合体。空间站轨道
可近似看成圆轨道，距离地面的高度约为
，已知同步卫星距地球表面高度约为
，下列说
法正确的是（ ）
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A. 神舟十七号的发射速度大于
B. 神舟十七号在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期
C. 天和核心舱绕地球公转
线速度比赤道上的物体随地球自转的线速度小
D. 神舟十七号从对接轨道变轨到空间站轨道时，需点火减速
【参考答案】A
【名师解析】
第一宇宙速度是最小的发射速度，则神舟十七号的发射速度大于
，选项A 正确；
神舟十七号在对接轨道上的运行半径小于空间站的轨道半径，根据开普勒第三定律可知，神舟十七号在对
接轨道上的运行周期小于空间站的运行周期，选项B 错误；
根据
，可知
则天和核心舱绕地球公转的线速度比同步卫星的线速度大，而同步卫星与随地球自转的物体的角速度相同，
根据v=ωr 可知，同步卫星的线速度大于赤道上的物体随地球自转的线速度，则天和核心舱绕地球公转的线
速度比赤道上的物体随地球自转的线速度大，选项C 错误；
神舟十七号从对接轨道变轨到空间站轨道时，需点火加速做离心运动进入较高的轨道，选项D 错误。
10. （2024 武汉新洲区期末） 2023 年10 月26 日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太
空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3 名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与
交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为
，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心
舱所在的圆轨道，其轨道半径为
，P、Q 分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞
船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（ ）
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A. 飞船在轨道3 上运行的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q 点点火加速
C. 飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能
D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P 到Q 的时间为
【参考答案】BD
【名师解析】
第一宇宙速度是最大的环绕速度，飞船绕地球运行的速度小于第一宇宙速度，选项A 错误；
B．飞船从②轨道变轨到③轨道，飞船将由近心运动变成圆周运动，所以需要在Q 点点火加速，选项B 正
确；
C．虽然在①轨道的速度大于③轨道的速度，但由于飞船和核心舱的质量未知，故无法判断他们动能的大
小，故C 错误；
D．根据开普勒第三定律可知
可得
飞船在②轨道从P 到Q 的时间为
，故等于
，选项D 正确。
。
11. （2024 广东佛山一模）中国空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，轨道平面与赤道平面夹角为
10
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42°，轨道离地高约
，每天绕地球约转15.4 圈，绕行方向自西向东。地球半径约为
，下列
相关说法正确的是（ ）
A. 空间站绕地运行轨道的圆心与地球球心重合
B. 空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小
C. 空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小
D. 空间站中宇航员所受的重力小，不及其在地面所受重力的十分之一
【参考答案】A
【名师解析】．因为万有引力提供向心力，指向地球球心，所以空间站绕地运行轨道的圆心与地球球心重
合，故A 正确；月球绕地运行周期大于空间站的运行周期，由
得
可知，月球运行轨道半径比空间站大，由
得
所以空间站的线速度大于月球的线速度，选项B 错误；
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，由
11
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得
所以空间站的角速度大于同步卫星的角速度即物体随地球自转的角速度，选项C 错误；
根据
可知，所受的重力大于地表重力的十分之一，故D 错误。
12. （2024 年2 月广东大联考） 2023 年10 月26 日，“神舟十七号”3 名航天员顺利进驻中国空间站，与
“神舟十六号”航天员乘组实现换岗。若中国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，如图所示。已知
空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下
列说法正确的是（ ）
A. 空间站的运行速度为
B. 地球的第一宇宙速度为
C. 空间站绕地球运动的向心加速度大于地面处的重力加速度
D. 左侧照片中三名航天员随着“神舟十七号”飞船加速上升过程中处于完全失重状态
【参考答案】AB
【名师解析】
根据匀速圆周运动线速度定义可知，空间站的运行速度大小为
故A 正确；
根据万有引力提供向心力有
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联立解得第一宇宙速度大小为
故B 正确；
根据万有引力提供向心力有
，
可知，空间站绕地球运动的向心加速度小于地面处的重力加速度，故C 错误；
“神舟十七号”带着宇航员加速上升过程中有竖直向上的加速度，处于超重状态，故D 错误。
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