第18讲 天体运动中的三大模型（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第18讲天体运动中的三大模型

目录

01模拟基础练

【题型一】环绕模型

【题型二】随绕模型

【题型三】互绕模型

02重难创新练

【题型一】环绕模型

1．龙年首发，“长征5号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功，卫星进入地球同步轨道后，主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。下列说法正确的是（）

A．同步卫星的加速度大于地球表面的重力加速度

B．同步卫星的运行速度小于7.9km/s

C．所有同步卫星都必须在赤道平面内运行

D．卫星在同步轨道运行过程中受到的万有引力不变

2．华为mate60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示，三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星的离地高度均为h，地球的半径为R，地球同步卫星的离地高度为6R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）

A．三颗通信卫星受到地球的万有引力大小相等

B．三颗通信卫星的线速度大小为

C．通信卫星和地球自转周期之比为

D．能实现全球通信时，卫星离地面高度至少2R

3．2023年11月9日，“中星6E”通信卫星顺利进入地球同步静止轨道，该卫星将用于接替同一轨道上的卫星“中星6B”。有关两个卫星，下列说法不一定正确的是（）

A．角速度相同 B．运动周期相同

C．均位于赤道正上方 D．所受万有引力大小相同

4．神舟十七号载人飞船与距离地面约的天宫空间站成功对接。变轨过程可简化为如图：飞船先从圆形轨道Ⅰ的A位置变轨到椭圆轨道Ⅱ，再从B位置变轨进入空间站所在的圆形轨道Ⅲ。假设空间站轨道半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A．空间站内的航天员处于“悬浮”状态是因为他所受到合外力为零

B．飞船沿椭圆轨道Ⅱ由A点到B点的时间为

C．空间站的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度

D．根据狭义相对论原理，在轨飞行的飞船中，航天员的手表变快了

5．地球同步卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（）

A．卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度

B．卫星在轨道I上的机械能等于在轨道III上的机械能

C．卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同

D．卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度

6．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。如图所示，神舟十七号载人飞船运行在半径为的圆轨道Ⅰ上，“天宫”空间站组合体运行在半径为的圆轨道Ⅲ上。神舟十七号载人飞船通过变轨操作，变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道运动到远地点B，并在B点与空间站组合体对接成功。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则（）

A．神舟十七号载人飞船在圆轨道Ⅰ上A点的加速度小于其在椭圆轨道Ⅱ上A点的加速度

B．“天宫”空间站组合体在轨道Ⅲ上运动的周期为

C．神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上由A点运动至B点所需的时间为

D．神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的近地点和远地点的线速度大小之比为

【题型二】随绕模型

7．华为在手机卫星通讯领域取得技术性突破，Mate60Pro成为首款支持卫星通话的大众智能手机。该手机卫星通话是依托中国自主研发的“天通一号”系列卫星，该卫星是地球同步轨道卫星，距地面高度约36000km，已经发射了三颗，分别为01星、02星、03星。已知地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度为，下列说法正确的是（）

A．“天通一号”01星发射速度大于第二宇宙速度

B．“天通一号”01星、02星、03星所受地球的万有引力大小相等

C．“天通一号”01星、02星、03星线速度大小约为3.1km/s

D．“天通一号”卫星和赤道上物体的向心加速度大小之比约为7:980

8．根据地球同步卫星，科学家提出了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根巨大的硬质绝缘杆，一端固定在地球赤道，另一端穿过地球同步卫星，且绝缘杆的延长线通过地心。若三个货物分别固定在“太空天梯”的a、b、c三个位置，三个货物与同步卫星一起以地球自转角速度绕地球做匀速圆周运动，以地心为参考系，下列说法正确的是（????）

A．三个货物速度大小关系为

B．如果三个货物在a、b、c三个位置从杆上同时脱落，三个货物都将做离心运动

C．杆对b处货物的作用力沿Ob方向向上，杆对c处货物的作用力沿cO方向向下

D．若有一个轨道高度与b相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，