专题05 天体运动（6年汇编）（河北专用）2021-2026年高考物理真题分类汇编

**基本信息** 本试卷聚焦高中物理天体运动专题，汇编河北2021-2026年高考真题及2026年模拟题，以我国“巡天”望远镜、嫦娥探月等航天成果为情境，强化核心规律与多考点融合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|28题|万有引力定律、卫星变轨、开普勒定律、引力势能|2026年真题以太空碎片清除考瞬时冲量与动能，2024年鹊桥二号题融合椭圆轨道与加速度计算| |计算题|2题|天体质量估算、机械能守恒、变轨能量分析|2026年沧州二模题结合椭圆转移轨道，考查周期与机械能变化，贴合高考综合应用趋势|

专题05 天体运动 6年真题1年模拟 考点分类 河北考情（2021-2026） 命题规律 考点1 天体运动 2026河北卷 2025河北卷 2024河北卷 2023河北卷 2022河北卷 2021河北卷 . 航天情境深度绑定‌：以我国“巡天”空间望远镜、嫦娥探月工程、空间站出舱活动等真实航天成果为命题载体，贴合“航天强国”的命题导向，引导学生关注前沿科技。 . ‌考点融合度提升‌：不再孤立考查公式，会联动圆周运动规律、能量守恒、第一宇宙速度等内容，强化“万有引力提供向心力”核心逻辑的灵活运用，规避死记硬背公式的考法。 . ‌难度梯度分层清晰‌：基础题聚焦“黄金代换”、天体表面重力加速度计算，中档题围绕卫星变轨、同步卫星模型展开，压轴题侧重天体质量/密度估算、多星系统的综合分析，适配不同能力层级的考生。 考点01 天体运动 1．（2026·河北·高考真题）为清除太空碎片对航天器的潜在威胁，某兴趣小组提出一种设想。如图所示，一质量为的太空碎片绕地球做半径为的匀速圆周运动，在点受到一个与其速度方向垂直且背离地心向外的瞬时冲量作用、变轨到图中的椭圆轨道，最终进入大气层而烧毁，设地球质量为，引力常量为、则该太空碎片受到冲量作用后瞬间的动能为（     ） A． B． C． D． 2．（2025·河北·高考真题）随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势能为。要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则发射初速度为（　　） A． B． C． D． 3．（2024·河北·高考真题）（多选）2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 103km，远月点B距月心约为1.8 × 104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（   ） A．鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B．鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1 C．鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D．鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 4．（2023·河北·高考真题）我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质量成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1，随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果，结合图2，下列说法正确的是（    ） A．月球在位置1时会出现大潮 B．月球在位置2时会出现大潮 C．涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚 D．月球引潮力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力 5．（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“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． 6．（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静止卫星的轨道半径的比值约为（　　） A． B． C． D． 6．（2026·河北邢台·模拟预测）2026年3月15日21时22分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将遥感五十号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知遥感五十号02星绕地球做匀速圆周运动，且其周期小于地球自转周期，下列说法正确的是（     ） A．遥感五十号02星做圆周运动的向心加速度比地球同步卫星做圆周运动的向心加速度小 B．遥感五十号02星运行的线速度比地球同步卫星运行的线速度小 C．遥感五十号02星绕地球运动时离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度低 D．遥感五十号02星运行的角速度比地球同步卫星运行的角速度小 7．（2026·河北·模拟预测）“天问一号”是中国首次自主火星探测任务，成功实现了火星的环绕、着陆和巡视，标志着中国在深空探测领域的重要进展。如图所示，“天问一号”通过调相轨道2在点进入火星的停泊轨道1，轨道1和轨道2在点相切，为轨道2的远火点，为轨道2的近火点，则“天问一号”（     ） A．在地球的发射速度介于与之间 B．在轨道2运动的周期小于在轨道1运动的周期 C．在轨道2运动的机械能小于在轨道1运动的机械能 D．在轨道2经过点的速度小于在轨道1经过点的速度 8．（2026·河北保定·三模）天问二号在完成对小行星2016HO3的探测、取样任务后，返回舱将与主探测器分离，于2027年底返回地球。在地球表面附近使质量为m的探测器随模拟器以一定加速度下落，此时可通过模拟器模拟探测器在小行星表面所受重力的情况。若地球质量是小行星质量的p倍，地球半径是小行星半径的q倍，地表的重力加速度为g。模拟过程，模拟装置对探测器的支持力大小为（　　） A． B． C． D． 9．（2026·河北雄安·模拟预测）2025年11月1日3时22分，神舟二十一号飞船成功对接于空间站天和核心舱前端口，整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。为了此次对接，中国空间站完成了一次精密级别的太空变轨，将空间站近地点高度抬升了约4.7公里、远地点高度抬升了约9.2公里。下列说法正确的是（　　） A．神舟二十一号飞船的发射速度比第一宇宙速度小 B．空间站变轨后，其运行周期变大 C．空间站在近地点的速度比在远地点的小 D．飞船与空间站对接前处于同一轨道 10．（2026·河北邯郸·三模）开普勒-725是距地球约2472光年、年龄16亿年（太阳约46亿年）的类太阳恒星，质量也与太阳质量接近。2025年6月，中国科学院云南天文台研究团队通过凌星中间时刻变化（TTV）反演技术，在其宜居带发现行星开普勒-725c，质量约为地球的10倍，公转周期207.5天，轨道半长轴为0.674天文单位，已知地球公转周期为365天，轨道半径1天文单位，引力常量为，若开普勒-725c和地球的公转均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（     ） A．若已知开普勒-725的质量，可求出开普勒-725c的密度 B．开普勒-725c的向心加速度大于地球绕太阳的向心加速度 C．若将地球放置到开普勒-725c轨道绕开普勒-725运行，其公转周期仍为365天 D．如果开普勒-725c是和地球一样密度的岩石行星模型，则其表面重力加速度和地球表面重力加速度相等 11．（2026·河北保定·二模）2026年3月4日《自然-通讯》报道了已知最紧凑的3+1型四星系统，这类系统中的一颗恒星会围绕一个三星系统运转。如图所示，质量均为M的三颗星球在等边三角形的顶点上，到中心的距离为0.4天文单位，质量较小的第四颗星可看成绕三星系统（等效为质量为3M的星体）中心做圆周运动，轨道半径为5天文单位，则三星系统的周期与第四颗星运动周期的比值为（　　） A． B． C． D． 12．（2026·河北保定·三模）2026年1月13日，在太原卫星发射中心遥感五十号01星发射升空，顺利进入预定轨道。若遥感五十号01星的质量为m0，最终在圆轨道上运动，发射过程火箭对卫星做的功为（为地球半径，g为地表处重力加速度）。取无穷远处为引力势能零点，质量为m的物体到地心距离为r（）时，具有的引力势能为。则遥感五十号01星在轨运行周期为（　　） A． B． C． D． 13．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）如图所示，地球的某卫星绕地球做椭圆运动，AC为椭圆的长轴，BD为椭圆的短轴，卫星经过近地点A时到地面的距离为R，卫星经过远地点C时到地面的距离为13R。已知地球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g，引力常量为G。卫星运动过程中卫星与地心连线单位时间内扫过的面积为（　　） A． B． C． D． 14．（2026·河北保定·二模）灶神星是一颗围绕太阳近似做匀速圆周运动的小行星，若灶神星运动的周期为T，太阳对灶神星的张角为θ，如图所示，引力常量为G，由此可推断出太阳的平均密度为（　　） A． B． C． D． 15．（2026·河北沧州·二模）Kepler-725c（开普勒-725c）是由中国科学院云南天文台牵头，联合德国汉堡天文台、西交利物浦大学和中国科学院南京天文光学技术研究所等机构于2025年发现的系外行星。Kepler-725c环绕恒星Kepler-725运行，其公转轨道半长轴是地球的0.674倍，公转周期约为207天。根据以上信息可以判断，恒星Kepler-725和太阳的质量的比值约为（　　） A．0.0095 B．0.095 C．0.95 D．9.5 16．（2026·河北邢台·三模）2026年2月12日，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将港中大一号卫星等共7颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知港中大一号卫星轨道高度约，地球静止轨道卫星高度约，地球半径，。则港中大一号卫星的周期约为（     ） A．85min B．92min C．102min D．120min 17．（2026·河北衡水·模拟预测）2028年前后，我国计划发射天问三号探测器，继续探索火星的奥秘。如图所示，地球和火星绕太阳的运动可近似为匀速圆周运动。某时刻，地球（M）与火星（N）的连线和火星与太阳的连线夹角最大为（未画出），地球半径为，地球表面重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．火星的向心加速度大于地球的向心加速度 B．火星的轨道半径 C．火星绕太阳转动的周期大于地球绕太阳转动的周期 D．地球与太阳的连线和火星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 18．（2026·河北·三模）2026年4月24日，在第11个“中国航天日”当天，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空。已知卫星互联网技术试验卫星（以下简称试验卫星）绕地球做圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径。下列说法正确的是（     ） A．地球对试验卫星的万有引力一定大于地球对地球同步卫星的万有引力 B．试验卫星的线速度大于地球的第一宇宙速度 C．试验卫星的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 D．试验卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期 19．（2026·河北沧州·三模）2026年3月26日，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁火箭，成功将四维高景二号05、06星送入预定轨道，卫星在距地面高度为h的圆轨道上稳定运行，为国土测绘、应急减灾提供服务。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转影响。关于该卫星在轨运行，下列说法正确的是（     ） A．卫星的线速度大于第一宇宙速度 B．卫星的向心加速度等于地球表面的重力加速度 C．卫星运行的周期 D．若某一时刻卫星速度突然增大，则卫星将做近心运动 20．（2026·河北保定·二模）2025年12月27 日，我国成功发射风云四号03星（以下简称03星），03星是我国第二代地球静止轨道气象卫星。如图甲所示，t=0时刻卫星A 和03星位于赤道某点的正上方，运行方向相反，之后两卫星的距离随时间变化规律如图乙所示。已知地球半径为R，03 星轨道高度为5.6R，下列说法正确的是（　　） A．卫星A的周期为2.4h B．卫星A 与03 星的向心加速度之比为8：1 C．卫星A 与赤道上某物体的线速度大小之比为66：5 D．卫星A 与03星的线速度大小之比为4：1 21．（2026·河北衡水·二模）2025年我国在西昌卫星发射中心成功将高分十四号02星发射升空，发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，再经椭圆轨道Ⅱ，最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于、两点。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道Ⅱ上的机械能小于轨道Ⅰ上的机械能 B．地球的密度为 C．卫星在轨道Ⅱ上经过点时的向心加速度等于在轨道Ⅲ上经过点时的向心加速度 D．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要在点减速 22．（2026·河北邯郸·模拟预测）2026年2月28日出现罕见的“六星连珠”天文奇观：水星、金星、木星、土星、天王星、海王星六颗行星运行至太阳的同侧，在地球的视角下，六颗行星聚集在较小的扇形区域内，可以看成近似共线排列。这六颗行星在同一平面内同方向绕太阳做匀速圆周运动，其轨道参数如下表所示。 行星 水星 金星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径（AU） 0.387 0.723 5.205 9.582 19.20 30.05 公转周期（年） 0.241 0.615 11.86 29.42 83.75 163.72 引力常量为，AU是天文单位，1AU取，1年取，忽略行星间相互作用。下列说法正确的是（　　） A．水星与金星的线速度平方差的数值大于木星与土星线速度平方差的数值 B．根据表中数据，可估算出太阳的质量约为 C．天王星与海王星的公转周期之比等于它们轨道半径之比 D．从此次六星连珠开始，土星与海王星下一次同侧共线的时间间隔约为134.3年 23．（2026·河北秦皇岛·一模）（多选）科学家通过研究发现，行星绕恒星的运动轨迹其实并不是正圆，而是一个椭圆。如图为地球绕太阳的运动轨迹，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，是椭圆中心，已知，，且地球绕太阳一周的时间为，椭圆面积为。下列说法正确的是（     ） A．地球在点和点的速度相同 B．地球从点运动到点的过程中，太阳对地球的引力做负功 C．根据题中条件可知，太阳的质量为 D．地球从点运动到点所用时间为 24．（2026·河北·模拟预测）（多选）2025年10月17日，我国使用长征六号改运载火箭将千帆极轨18组卫星送入预定轨道，这标志着我国低轨卫星通信网络建设取得重要进展。可为地面提供更稳定的卫星通信保障。假设某颗千帆极轨卫星贴近地球表面做匀速圆周运动，图示时刻千帆极轨卫星、卫星A与地球球心O恰好在同一直线上，卫星A与千帆极轨卫星绕行方向相同。从图示时刻开始，测得在相同的时间内千帆极轨卫星和卫星A转过的角度分别为150°和90°。下列说法正确的是（　　） A．千帆极轨卫星和卫星A分别与O的连线在1小时内扫过的面积相等 B．千帆极轨卫星与卫星A的周期之比为3:5 C．千帆极轨卫星与卫星A的轨道半径之比为5:3 D．千帆极轨卫星与卫星A的向心加速度大小之比为 25．（2026·河北保定·三模）（多选）如图甲所示，我国某卫星绕地球做匀速圆周运动，航天控制中心大屏采用圆柱投影法将地球表面展开，实时显示卫星的星下点（卫星和地心连线与地球表面的交点）的移动轨迹，如图乙所示，已知地球半径为，地球表面重力加速度为，地球自转周期为，则（　　） A．该卫星的线速度小于第一宇宙速度 B．星下点的移动速度大小等于卫星的线速度大小 C．卫星的公转周期为 D．卫星的轨道半径为 26．（2026·河北衡水·模拟预测）（多选）我国现有多款手机支持天通卫星通讯。“天通”卫星发射过程如图：先用火箭将卫星送上椭圆轨道1（、Q是远地点和近地点），随后变轨至圆轨道2，再变轨至同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（     ） A．卫星在轨道3上运动时处于平衡状态 B．卫星在轨道2上和轨道3上的运动周期均与地球自转周期相同 C．卫星在轨道1上通过P点时的加速度小于在轨道2上通过P点时的加速度 D．卫星在轨道1上P点的线速度小于在轨道3上的线速度 27．（2026·河北张家口·二模）（多选）双子座流星雨源于小行星3200 Phaeton遗留在轨道上的尘埃碎片，当地球每年12月穿越该碎片带时，大量微粒以高速冲入大气层，形成流星雨。小行星3200 Phaeton近日点距太阳中心的距离为0.14 AU（AU为天文单位），远日点距太阳中心的距离为2.40 AU。忽略其他天体引力影响，地球轨道半长轴为1 AU。关于小行星3200 Phaeton在轨道上的运行特点，下列说法正确的是（　　） A．公转周期约为1.4年 B．在近日点速率约为远日点速率的4.5倍 C．从近日点向远日点运动过程中，其动能持续减小 D．小行星3200 Phaeton及地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 28．（2026·河北邢台·二模）（多选）木卫三和土卫六是太阳系第一、二大的卫星，两者的半径可视为相等。若木卫三和土卫六质量分布均匀，它们对同一物体的引力随物体到星球中心的距离r的变化图像如图所示。已知质量分布均匀的球壳对内部任意位置的物体的引力为零，木卫三的自转周期约是土卫六的2.2倍。下列说法正确的是（　　） A．木卫三可能全是水冰，土卫六可能是冰岩混合物 B．木卫三、土卫六的第一宇宙速度大小之比为 C．木卫三、土卫六的同步卫星轨道高度之比为 D．木卫三、土卫六的同步卫星加速度大小之比为 29．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）月球的质量，半径。某宇航员在地面上竖直向上跳起的最大高度H=0.6m。已知地球的质量，半径，地球表面重力加速度g取10m/s2。不考虑地球和月球自转的影响。求： (1)月球表面重力加速度的大小g0（保留两位有效数字）； (2)该宇航员在月球表面竖直跳起的最大高度h（该宇航员的最大起跳速度不变）（保留两位有效数字）。 30．（2026·河北沧州·二模）阿尔忒弥斯2号于2026年4月1日发射，四名宇航员完成约10天绕月飞行后返回地球。一同学将飞船的运动轨迹简化为如图所示：飞船先在距地心的圆形高地球轨道I上运行，经A点时短暂点火使飞船沿切线方向加速变轨，进入以A为近地点、B为远地点的椭圆转移轨道Ⅱ；B点与月球轨道相切，月球轨道可视为半径为的圆轨道Ⅲ。已知地球质量为M，飞船质量为m（近似不变），万有引力常量为G；以无限远处为零势能点，飞船引力势能（r为飞船到地心距离）；根据开普勒第二定律可知飞船与地心连线单位时间内扫过的面积（v为飞船速度，φ为速度方向与飞船和地心连线的夹角）。求： (1)飞船在轨道Ⅰ上运行的周期； (2)飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能； (3)飞船在A点变轨过程中增加的机械能。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 天体运动 6年真题1年模拟 考点分类 河北考情（2021-2026） 命题规律 考点1 天体运动 2026河北卷 2025河北卷 2024河北卷 2023河北卷 2022河北卷 2021河北卷 . 航天情境深度绑定‌：以我国“巡天”空间望远镜、嫦娥探月工程、空间站出舱活动等真实航天成果为命题载体，贴合“航天强国”的命题导向，引导学生关注前沿科技。 . ‌考点融合度提升‌：不再孤立考查公式，会联动圆周运动规律、能量守恒、第一宇宙速度等内容，强化“万有引力提供向心力”核心逻辑的灵活运用，规避死记硬背公式的考法。 . ‌难度梯度分层清晰‌：基础题聚焦“黄金代换”、天体表面重力加速度计算，中档题围绕卫星变轨、同步卫星模型展开，压轴题侧重天体质量/密度估算、多星系统的综合分析，适配不同能力层级的考生。 考点01 天体运动 1．（2026·河北·高考真题）为清除太空碎片对航天器的潜在威胁，某兴趣小组提出一种设想。如图所示，一质量为的太空碎片绕地球做半径为的匀速圆周运动，在点受到一个与其速度方向垂直且背离地心向外的瞬时冲量作用、变轨到图中的椭圆轨道，最终进入大气层而烧毁，设地球质量为，引力常量为、则该太空碎片受到冲量作用后瞬间的动能为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设太空碎片做匀速圆周运动的速度为，根据万有引力提供向心力有 解得 则碎片受到冲量前的初始动能为 碎片在Q点受到瞬时冲量I作用，获得一个垂直于原速度方向的分速度，根据动量定理 可得其大小为 由于冲量方向（背离地心向外，即径向）与原速度方向垂直，根据矢量合成法则（勾股定理），作用后的合速度v的平方为 则该太空碎片受到冲量作用后瞬间的动能为 故选B。 2．（2025·河北·高考真题）随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势能为。要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则发射初速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】飞行器在轨道半径处的总机械能包括动能和势能。 引力势能为 根据万有引力提供向心力，在星球表面有，解得轨道速度满足，对应动能，总机械能 根据机械能守恒，初始动能，解得。 故选B。 3．（2024·河北·高考真题）（多选）2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 103km，远月点B距月心约为1.8 × 104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（   ） A．鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B．鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1 C．鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D．鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 【答案】BD 【详解】A．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→C→B做减速运动，从B→D→A做加速运动，则从C→B→D的运动时间大于半个周期，即大于12h，故A错误； B．鹊桥二号在A点根据牛顿第二定律有 同理在B点有 带入题中数据联立解得 aA：aB = 81：1 故B正确； C．由于鹊桥二号做曲线运动，则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向，则可知鹊桥二号在C、D两点的速度方向不可能垂直于其与月心的连线，故C错误； D．由于鹊桥二号环绕月球运动，而月球为地球的“卫星”，则鹊桥二号未脱离地球的束缚，故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故D正确。 故选BD。 4．（2023·河北·高考真题）我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质量成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1，随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果，结合图2，下列说法正确的是（    ） A．月球在位置1时会出现大潮 B．月球在位置2时会出现大潮 C．涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚 D．月球引潮力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力 【答案】A 【详解】AB．太阳、月球、地球三者在同一条直线上，太阳和月球的引潮力叠加在一起，潮汐现象最明显，称为大潮，月地连线与日地连线互相垂直，太阳引潮力就会削弱月球的引潮力，形成小潮，如图2所示得月球在位置1时会出现大潮，故A正确，B错误； C．每一昼夜海水有两次上涨和两次退落，人们把每次在白天出现的海水上涨叫做“潮”，把夜晚出现的海水上涨叫做“汐”，合称潮汐，故C错误； D．月地连线与日地连线互相垂直位置（2位置）时月球引潮力和太阳引潮力的合力等于月球引潮力减太阳引潮力小于月球引潮力，故D错误。 故选A。 5．（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“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． 【答案】C 【详解】地球绕太阳公转和行星望舒绕恒星羲和的匀速圆周运动都是由万有引力提供向心力，有 解得公转的线速度大小为 其中中心天体的质量之比为2:1，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，故选C。 6．（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静止卫星的轨道半径的比值约为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可得 则 ， 由于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，则飞船的轨道半径 则 故选D。 【点睛】 6．（2026·河北邢台·模拟预测）2026年3月15日21时22分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将遥感五十号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知遥感五十号02星绕地球做匀速圆周运动，且其周期小于地球自转周期，下列说法正确的是（     ） A．遥感五十号02星做圆周运动的向心加速度比地球同步卫星做圆周运动的向心加速度小 B．遥感五十号02星运行的线速度比地球同步卫星运行的线速度小 C．遥感五十号02星绕地球运动时离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度低 D．遥感五十号02星运行的角速度比地球同步卫星运行的角速度小 【答案】C 【详解】AC．因为遥感五十号02星绕地球做匀速圆周运动的周期小于地球自转周期，即小于同步卫星周期，根据开普勒第三定律可知，遥感五十号02星轨道半径比地球同步卫星轨道半径小（即遥感五十号02星绕地球运动时离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度低），对遥感五十号02星有 解得 故遥感五十号02星的向心加速度比地球同步卫星的向心加速度大，故A错误，C正确； BD．对遥感五十号02星有 解得， 因为遥感五十号02星轨道半径比地球同步卫星轨道半径小，可知遥感五十号02星的线速度比地球同步卫星的线速度大，角速度比地球同步卫星的角速度大，故BD错误。 故选C。 7．（2026·河北·模拟预测）“天问一号”是中国首次自主火星探测任务，成功实现了火星的环绕、着陆和巡视，标志着中国在深空探测领域的重要进展。如图所示，“天问一号”通过调相轨道2在点进入火星的停泊轨道1，轨道1和轨道2在点相切，为轨道2的远火点，为轨道2的近火点，则“天问一号”（     ） A．在地球的发射速度介于与之间 B．在轨道2运动的周期小于在轨道1运动的周期 C．在轨道2运动的机械能小于在轨道1运动的机械能 D．在轨道2经过点的速度小于在轨道1经过点的速度 【答案】D 【详解】A．“天问一号”绕火星运动，因此发射速度须介于第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，即介于11.2km/s与16.7km/s之间，故A错误； B．根据开普勒第三定律有（为半长轴，为周期，为常量），轨道2的半长轴大于轨道1的半长轴，因此轨道2的周期大于轨道1的周期，故B错误； C．“天问一号”从调相轨道2进入停泊轨道1，需要在P点减速，动能瞬间变小，引力势能不变，机械能减小，因此轨道2的机械能大于轨道1的机械能，故C错误； D． 设火星质量为，若“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力定律有 得 “天问一号”在点做近心运动，因此（是到火星中心的距离）； 轨道1的点，“天问一号”做离心运动，因此（是到火星中心的距离，且） 因此可得 即“天问一号”在轨道2经过点的速度小于在轨道1经过点的速度，故D正确。 故选D。 8．（2026·河北保定·三模）天问二号在完成对小行星2016HO3的探测、取样任务后，返回舱将与主探测器分离，于2027年底返回地球。在地球表面附近使质量为m的探测器随模拟器以一定加速度下落，此时可通过模拟器模拟探测器在小行星表面所受重力的情况。若地球质量是小行星质量的p倍，地球半径是小行星半径的q倍，地表的重力加速度为g。模拟过程，模拟装置对探测器的支持力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】星球表面物体重力近似等于万有引力，即 可得重力加速度公式 代入数据可得小行星表面重力加速度 探测器随模拟器下落，受地球重力mg（向下）和模拟器支持力N（向上），模拟小行星表面重力的效果即探测器的合力等于小行星表面的重力，根据牛顿第二定律 联立解得 故选B。 9．（2026·河北雄安·模拟预测）2025年11月1日3时22分，神舟二十一号飞船成功对接于空间站天和核心舱前端口，整个对接过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。为了此次对接，中国空间站完成了一次精密级别的太空变轨，将空间站近地点高度抬升了约4.7公里、远地点高度抬升了约9.2公里。下列说法正确的是（　　） A．神舟二十一号飞船的发射速度比第一宇宙速度小 B．空间站变轨后，其运行周期变大 C．空间站在近地点的速度比在远地点的小 D．飞船与空间站对接前处于同一轨道 【答案】B 【详解】A．第一宇宙速度是航天器的最小发射速度，要将神舟飞船发射到太空轨道，发射速度必须大于等于第一宇宙速度，故A错误； B．空间站变轨后近地点、远地点高度均升高，轨道半长轴增大，根据开普勒第三定律（为与中心天体有关的常量），可知运行周期变大，故B正确； C．根据开普勒第二定律，同一轨道上航天器与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，近地点到地心的距离更小，因此近地点的速度更大，故C错误； D．若飞船与空间站对接前处于同一轨道，它们的运动状态基本相同，无法实现追及和对接。飞船需要通过变轨，从一个不同的轨道来接近空间站，故D错误。 故选B。 10．（2026·河北邯郸·三模）开普勒-725是距地球约2472光年、年龄16亿年（太阳约46亿年）的类太阳恒星，质量也与太阳质量接近。2025年6月，中国科学院云南天文台研究团队通过凌星中间时刻变化（TTV）反演技术，在其宜居带发现行星开普勒-725c，质量约为地球的10倍，公转周期207.5天，轨道半长轴为0.674天文单位，已知地球公转周期为365天，轨道半径1天文单位，引力常量为，若开普勒-725c和地球的公转均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（     ） A．若已知开普勒-725的质量，可求出开普勒-725c的密度 B．开普勒-725c的向心加速度大于地球绕太阳的向心加速度 C．若将地球放置到开普勒-725c轨道绕开普勒-725运行，其公转周期仍为365天 D．如果开普勒-725c是和地球一样密度的岩石行星模型，则其表面重力加速度和地球表面重力加速度相等 【答案】B 【详解】A．要计算开普勒-725c的密度，需同时知晓其质量和体积，已知开普勒-725c质量约为地球的10倍（质量可确定），体积需通过半径计算，仅已知中心天体（开普勒-725）的质量，无法获取开普勒-725c的半径和体积，故不能求出密度，故A错误； B．行星绕恒星公转时，万有引力提供向心力，即，开普勒-725质量与太阳相近，而开普勒-725c的轨道半径（0.674 AU）小于地球轨道半径（1 AU），故其向心加速度更大，故B正确； C．根据开普勒第三定律（M为中心天体质量），若行星质量发生变化（从开普勒-725c换为地球），但中心天体质量不变、轨道半径不变，则公转周期不变，与开普勒-725c的周期（207.5天）相同，故C错误； D．忽略行星自转，表面重力等于万有引力（其中g为表面重力加速度，R为行星半径，M为行星质量） 若密度相同 ，又， 解得，故D错误。 故选B。 11．（2026·河北保定·二模）2026年3月4日《自然-通讯》报道了已知最紧凑的3+1型四星系统，这类系统中的一颗恒星会围绕一个三星系统运转。如图所示，质量均为M的三颗星球在等边三角形的顶点上，到中心的距离为0.4天文单位，质量较小的第四颗星可看成绕三星系统（等效为质量为3M的星体）中心做圆周运动，轨道半径为5天文单位，则三星系统的周期与第四颗星运动周期的比值为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】三颗恒星质量均为，到中心距离天文单位，由几何关系得，等边三角形边长 单个恒星受另外两个恒星的万有引力合力为 ​ 合力提供向心力 整理得 第四颗星轨道半径天文单位，等效中心质量为，万有引力提供向心力 整理得 因此 故选D。 12．（2026·河北保定·三模）2026年1月13日，在太原卫星发射中心遥感五十号01星发射升空，顺利进入预定轨道。若遥感五十号01星的质量为m0，最终在圆轨道上运动，发射过程火箭对卫星做的功为（为地球半径，g为地表处重力加速度）。取无穷远处为引力势能零点，质量为m的物体到地心距离为r（）时，具有的引力势能为。则遥感五十号01星在轨运行周期为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】卫星在地面初始动能为0，初始引力势能 初始机械能 火箭做功后，卫星总机械能 圆轨道上万有引力提供向心力 结合地表 得动能 引力势能 总机械能 联立 解得 由向心力公式 代入、，解得 故选A。 13．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）如图所示，地球的某卫星绕地球做椭圆运动，AC为椭圆的长轴，BD为椭圆的短轴，卫星经过近地点A时到地面的距离为R，卫星经过远地点C时到地面的距离为13R。已知地球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g，引力常量为G。卫星运动过程中卫星与地心连线单位时间内扫过的面积为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设卫星经过A点的速度大小为vA，经过C点的速度大小为vC，根据开普勒第二定律可得 卫星从C点运动到A点的过程中，根据机械能守恒定律可得 根据万有引力与重力的关系 根据开普勒第二定律可知，卫星运动过程中卫星与地心连线单位时间内扫过的面积相等，则 联立解得 故选C。 14．（2026·河北保定·二模）灶神星是一颗围绕太阳近似做匀速圆周运动的小行星，若灶神星运动的周期为T，太阳对灶神星的张角为θ，如图所示，引力常量为G，由此可推断出太阳的平均密度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设太阳半径为，卫星的轨道半径为，根据几何关系有 由牛顿第二定律有 解得 又 可得 故选A。 15．（2026·河北沧州·二模）Kepler-725c（开普勒-725c）是由中国科学院云南天文台牵头，联合德国汉堡天文台、西交利物浦大学和中国科学院南京天文光学技术研究所等机构于2025年发现的系外行星。Kepler-725c环绕恒星Kepler-725运行，其公转轨道半长轴是地球的0.674倍，公转周期约为207天。根据以上信息可以判断，恒星Kepler-725和太阳的质量的比值约为（　　） A．0.0095 B．0.095 C．0.95 D．9.5 【答案】C 【详解】行星绕中心恒星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力有 解得中心天体质量 设恒星Kepler-725质量为，太阳质量为，Kepler-725c的轨道半长轴、周期，地球公转轨道半长轴、周期天，则两者质量比值为 代入数据解得，故ABD错误，C正确。 故选C。 16．（2026·河北邢台·三模）2026年2月12日，我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将港中大一号卫星等共7颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知港中大一号卫星轨道高度约，地球静止轨道卫星高度约，地球半径，。则港中大一号卫星的周期约为（     ） A．85min B．92min C．102min D．120min 【答案】B 【详解】根据开普勒第三定律，绕地球运行的卫星满足 港中大一号卫星的轨道半径为 地球静止轨道卫星的轨道半径为 同步卫星周期 由开普勒第三定律得 整理得 其中 因此 故选B。 17．（2026·河北衡水·模拟预测）2028年前后，我国计划发射天问三号探测器，继续探索火星的奥秘。如图所示，地球和火星绕太阳的运动可近似为匀速圆周运动。某时刻，地球（M）与火星（N）的连线和火星与太阳的连线夹角最大为（未画出），地球半径为，地球表面重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．火星的向心加速度大于地球的向心加速度 B．火星的轨道半径 C．火星绕太阳转动的周期大于地球绕太阳转动的周期 D．地球与太阳的连线和火星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 【答案】C 【详解】A．行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得向心加速度 火星轨道半径大于地球轨道半径，因此火星的向心加速度更小，故A项错误； B．设地球绕太阳运动的轨道半径为，火星绕太阳运动的轨道半径为，当MN连线与地球轨道相切时，太阳为S，地球与火星的连线和火星与太阳的连线夹角最大，此时为直角三角形，由几何关系有 解得 由题干可知，R为地球半径，并不是地球绕太阳运动的轨道半径，故B项错误； C．地球以及火星绕太阳的运动近似看成匀速圆周运动，则对于行星绕太阳运动有 整理有 由于火星绕太阳运动的轨道半径大于地球绕太阳运动的轨道半径，所以火星绕太阳转动的周期大于地球绕太阳转动的周期，故C项正确； D．开普勒第二定律（面积定律）是指对于同一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。所以地球与太阳的连线和火星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D项错误。 故选 C。 18．（2026·河北·三模）2026年4月24日，在第11个“中国航天日”当天，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空。已知卫星互联网技术试验卫星（以下简称试验卫星）绕地球做圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径。下列说法正确的是（     ） A．地球对试验卫星的万有引力一定大于地球对地球同步卫星的万有引力 B．试验卫星的线速度大于地球的第一宇宙速度 C．试验卫星的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 D．试验卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期 【答案】D 【详解】A．由于不确定试验卫星与地球同步卫星的质量关系，因此无法比较地球对试验卫星的万有引力和地球对地球同步卫星的万有引力，故A错误； B．地球的第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，试验卫星的线速度不可能大于地球的第一宇宙速度，故B错误； CD．根据 有，由于试验卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，因此试验卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，试验卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，故C错误、D正确。 故选D。 19．（2026·河北沧州·三模）2026年3月26日，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁火箭，成功将四维高景二号05、06星送入预定轨道，卫星在距地面高度为h的圆轨道上稳定运行，为国土测绘、应急减灾提供服务。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转影响。关于该卫星在轨运行，下列说法正确的是（     ） A．卫星的线速度大于第一宇宙速度 B．卫星的向心加速度等于地球表面的重力加速度 C．卫星运行的周期 D．若某一时刻卫星速度突然增大，则卫星将做近心运动 【答案】C 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是绕地球做圆周运动的最大环绕速度。由万有引力提供向心力，有 解得线速度 轨道半径越大，线速度越小。卫星轨道半径大于地球半径R，因此线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误； B．由万有引力提供向心力，有 解得卫星向心加速度 地球表面，万有引力等于重力，有 解得地表重力加速度 因此，故B错误； C．由万有引力提供向心力有 解得，故C正确； D．若某一时刻卫星速度突然增大，地球提供的向心力小于卫星需要的向心力，则卫星将做离心运动，故D错误。 故选C。 20．（2026·河北保定·二模）2025年12月27 日，我国成功发射风云四号03星（以下简称03星），03星是我国第二代地球静止轨道气象卫星。如图甲所示，t=0时刻卫星A 和03星位于赤道某点的正上方，运行方向相反，之后两卫星的距离随时间变化规律如图乙所示。已知地球半径为R，03 星轨道高度为5.6R，下列说法正确的是（　　） A．卫星A的周期为2.4h B．卫星A 与03 星的向心加速度之比为8：1 C．卫星A 与赤道上某物体的线速度大小之比为66：5 D．卫星A 与03星的线速度大小之比为4：1 【答案】C 【详解】A．03星是地球静止轨道卫星，其周期。由图乙可知，两卫星反向运行，每隔距离最近一次，即相遇一次。根据圆周运动规律有 代入数据得解得，故A错误； B．根据开普勒第三定律 可得 根据万有引力提供向心力 可知 则，故B错误； C．03星轨道半径 则卫星A的轨道半径 卫星A的线速度 赤道上某物体随地球自转，周期，轨道半径为，线速度 则，故C正确； D．根据 可知，故D错误。 故选C。 21．（2026·河北衡水·二模）2025年我国在西昌卫星发射中心成功将高分十四号02星发射升空，发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，再经椭圆轨道Ⅱ，最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于、两点。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道Ⅱ上的机械能小于轨道Ⅰ上的机械能 B．地球的密度为 C．卫星在轨道Ⅱ上经过点时的向心加速度等于在轨道Ⅲ上经过点时的向心加速度 D．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要在点减速 【答案】C 【详解】A．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时，需要在P点加速，做离心运动，这个过程中发动机做正功，机械能增加。所以轨道Ⅱ的机械能大于轨道Ⅰ的机械能，故A错误； B．根据地球表面的重力等于万有引力，则有 可得地球质量 又地球的体积 则密度，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 解得 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ经过Q点时，到地心的距离r相同，地球质量M也相同，所以向心加速度大小相等，故C正确； D．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，做离心运动，则所需的向心力要变大，所以需要在Q点加速，故D错误。 故选C。 22．（2026·河北邯郸·模拟预测）2026年2月28日出现罕见的“六星连珠”天文奇观：水星、金星、木星、土星、天王星、海王星六颗行星运行至太阳的同侧，在地球的视角下，六颗行星聚集在较小的扇形区域内，可以看成近似共线排列。这六颗行星在同一平面内同方向绕太阳做匀速圆周运动，其轨道参数如下表所示。 行星 水星 金星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径（AU） 0.387 0.723 5.205 9.582 19.20 30.05 公转周期（年） 0.241 0.615 11.86 29.42 83.75 163.72 引力常量为，AU是天文单位，1AU取，1年取，忽略行星间相互作用。下列说法正确的是（　　） A．水星与金星的线速度平方差的数值大于木星与土星线速度平方差的数值 B．根据表中数据，可估算出太阳的质量约为 C．天王星与海王星的公转周期之比等于它们轨道半径之比 D．从此次六星连珠开始，土星与海王星下一次同侧共线的时间间隔约为134.3年 【答案】A 【详解】A．由万有引力提供向心力得 得，线速度平方差 代入数据得水星与金星的 木星与土星的，故前者线速度平方差更大，故A正确； B．由 得太阳质量 代入水星运行参数（，年）计算得，故B错误； C．根据开普勒第三定律 得，周期之比不等于轨道半径之比，故C错误； D．下一次同侧共线时，公转更快的土星比海王星多转1圈，即 代入数据得年，故D错误。 故选A。 23．（2026·河北秦皇岛·一模）（多选）科学家通过研究发现，行星绕恒星的运动轨迹其实并不是正圆，而是一个椭圆。如图为地球绕太阳的运动轨迹，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，是椭圆中心，已知，，且地球绕太阳一周的时间为，椭圆面积为。下列说法正确的是（     ） A．地球在点和点的速度相同 B．地球从点运动到点的过程中，太阳对地球的引力做负功 C．根据题中条件可知，太阳的质量为 D．地球从点运动到点所用时间为 【答案】BCD 【详解】A．根据对称性可知，地球在A点和C点的速度大小相等，但速度方向不同，故A错误； B．地球从B点运动到D点的过程中，万有引力方向与速度方向夹角为钝角，可知太阳对地球的引力做负功，故B正确； C．设有一圆轨道绕太阳转动的周期为，轨道半径为，由万有引力提供向心力得 根据开普勒第三定律可得 可得圆轨道的半径为 联立可得太阳的质量为，故C正确； D．椭圆面积为 太阳位于椭圆的焦点位置，令太阳到椭圆中心的距离为，则有 令地球从A运动到B所用时间为，该时间内地球与太阳连线扫过的面积 根据开普勒第二定律有 联立解得，故D正确。 故选BCD。 24．（2026·河北·模拟预测）（多选）2025年10月17日，我国使用长征六号改运载火箭将千帆极轨18组卫星送入预定轨道，这标志着我国低轨卫星通信网络建设取得重要进展。可为地面提供更稳定的卫星通信保障。假设某颗千帆极轨卫星贴近地球表面做匀速圆周运动，图示时刻千帆极轨卫星、卫星A与地球球心O恰好在同一直线上，卫星A与千帆极轨卫星绕行方向相同。从图示时刻开始，测得在相同的时间内千帆极轨卫星和卫星A转过的角度分别为150°和90°。下列说法正确的是（　　） A．千帆极轨卫星和卫星A分别与O的连线在1小时内扫过的面积相等 B．千帆极轨卫星与卫星A的周期之比为3:5 C．千帆极轨卫星与卫星A的轨道半径之比为5:3 D．千帆极轨卫星与卫星A的向心加速度大小之比为 【答案】BD 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，对某一卫星在相同时间内与O的连线扫过的面积相等，但不同的卫星相等时间内与O的连线在相等时间内扫过的面积不相等，故A错误； B．在相同的时间内千帆极轨卫星和卫星A转过的角度分别为150°和90°，根据可知，千帆极轨卫星和卫星A转动的角速度之比为 根据可知，千帆极轨卫星与卫星A的周期之比为，故B正确； C．根据开普勒第三定律可得 所以，故C错误； D．根据可知，千帆极轨卫星与卫星A的向心加速度大小之比为，故D正确。 故选BD。 25．（2026·河北保定·三模）（多选）如图甲所示，我国某卫星绕地球做匀速圆周运动，航天控制中心大屏采用圆柱投影法将地球表面展开，实时显示卫星的星下点（卫星和地心连线与地球表面的交点）的移动轨迹，如图乙所示，已知地球半径为，地球表面重力加速度为，地球自转周期为，则（　　） A．该卫星的线速度小于第一宇宙速度 B．星下点的移动速度大小等于卫星的线速度大小 C．卫星的公转周期为 D．卫星的轨道半径为 【答案】AD 【详解】A．第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，也是近地（）圆轨道环绕速度。卫星轨道半径大于地球半径，由知，轨道半径越大，线速度越小，故卫星线速度小于第一宇宙速度，故A正确； B．星下点的运动由卫星公转、地球自转两个因素共同决定。卫星在轨道上运动，设卫星角速度为，地球自转角速度，星下点所在纬度为，星下点在地球表面沿经度方向移动，星下点移动角速度等于卫星角速度，对应地面线速度；地球自转带动星下点向东运动，自转角速度，对应地面线速度 因此星下点相对于地面的移动速度是这两个速度的矢量合成，由图甲卫星公转与地球自转同向，故 又卫星线速度，，由图乙 故，故星下点移动速度严格小于卫星线速度，故B错误； C．设卫星公转周期，内卫星相对地心转过的角度，地球自转转过角度，则星下点经度变化等于卫星相对地心的经度变化减去地球自转的经度变化，有 由图乙，一个周期内，星下点经度变化 因此 解得，故C错误； D．由， 解得，又黄金代换 联立有，由C选项 代入解得，故D正确； 故选AD。 26．（2026·河北衡水·模拟预测）（多选）我国现有多款手机支持天通卫星通讯。“天通”卫星发射过程如图：先用火箭将卫星送上椭圆轨道1（、Q是远地点和近地点），随后变轨至圆轨道2，再变轨至同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（     ） A．卫星在轨道3上运动时处于平衡状态 B．卫星在轨道2上和轨道3上的运动周期均与地球自转周期相同 C．卫星在轨道1上通过P点时的加速度小于在轨道2上通过P点时的加速度 D．卫星在轨道1上P点的线速度小于在轨道3上的线速度 【答案】BD 【详解】A．卫星在轨道3上做匀速圆周运动，受到的万有引力提供向心力，合力不为0，不是平衡状态，故A错误； B．根据开普勒第三定律，卫星在轨道2上和轨道3上的轨道半径相等，则周期相等，而轨道3是同步轨道，则运动周期均与地球自转周期相同，故B正确； C．根据可知，卫星在轨道1上通过P点时的加速度等于在轨道2上通过P点时的加速度，故C错误； D．卫星在轨道1上经过P点需要加速才能变轨至轨道2，轨道2和轨道3的半径相同，则线速度大小相等，所以卫星在轨道1上P点的线速度小于在轨道3上的线速度，故D正确。 故选BD 27．（2026·河北张家口·二模）（多选）双子座流星雨源于小行星3200 Phaeton遗留在轨道上的尘埃碎片，当地球每年12月穿越该碎片带时，大量微粒以高速冲入大气层，形成流星雨。小行星3200 Phaeton近日点距太阳中心的距离为0.14 AU（AU为天文单位），远日点距太阳中心的距离为2.40 AU。忽略其他天体引力影响，地球轨道半长轴为1 AU。关于小行星3200 Phaeton在轨道上的运行特点，下列说法正确的是（　　） A．公转周期约为1.4年 B．在近日点速率约为远日点速率的4.5倍 C．从近日点向远日点运动过程中，其动能持续减小 D．小行星3200 Phaeton及地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 【答案】AC 【详解】A．小行星椭圆轨道的半长轴 根据开普勒第三定律 代入解得，A正确； B．根据开普勒第二定律，小行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，极短时间内满足 代入得，B错误； C．小行星从近日点向远日点运动时，万有引力指向太阳，与运动方向夹角大于90°，万有引力持续做负功，根据动能定理，动能持续减小，C正确； D．开普勒第二定律是同一绕太阳天体，自身与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，小行星和地球是两个不同天体，不满足该结论，D错误。 故选AC 。 28．（2026·河北邢台·二模）（多选）木卫三和土卫六是太阳系第一、二大的卫星，两者的半径可视为相等。若木卫三和土卫六质量分布均匀，它们对同一物体的引力随物体到星球中心的距离r的变化图像如图所示。已知质量分布均匀的球壳对内部任意位置的物体的引力为零，木卫三的自转周期约是土卫六的2.2倍。下列说法正确的是（　　） A．木卫三可能全是水冰，土卫六可能是冰岩混合物 B．木卫三、土卫六的第一宇宙速度大小之比为 C．木卫三、土卫六的同步卫星轨道高度之比为 D．木卫三、土卫六的同步卫星加速度大小之比为 【答案】BD 【详解】A．水冰密度小于冰岩混合物密度，更大，因此木卫三不可能全是水冰，故A错误； B．星球总质量 两者半径相等，因此 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由 得，因此： 故B正确； C．同步卫星周期等于星球自转周期，万有引力提供向心力： 得 已知，代入得： 开方得 这是轨道半径之比，而轨道高度之比，之比不等于之比 故C错误； D．同步卫星加速度，因此： 即 故D正确； 故选BD。 29．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）月球的质量，半径。某宇航员在地面上竖直向上跳起的最大高度H=0.6m。已知地球的质量，半径，地球表面重力加速度g取10m/s2。不考虑地球和月球自转的影响。求： (1)月球表面重力加速度的大小g0（保留两位有效数字）； (2)该宇航员在月球表面竖直跳起的最大高度h（该宇航员的最大起跳速度不变）（保留两位有效数字）。 【答案】(1)1.9m/s2 (2)3.2m 【详解】（1）根据万有引力与重力的关系，在地球表面，有 在月球表面，有 代入数据并联立解得 （2）根据竖直上抛运动规律可得， 联立解得 30．（2026·河北沧州·二模）阿尔忒弥斯2号于2026年4月1日发射，四名宇航员完成约10天绕月飞行后返回地球。一同学将飞船的运动轨迹简化为如图所示：飞船先在距地心的圆形高地球轨道I上运行，经A点时短暂点火使飞船沿切线方向加速变轨，进入以A为近地点、B为远地点的椭圆转移轨道Ⅱ；B点与月球轨道相切，月球轨道可视为半径为的圆轨道Ⅲ。已知地球质量为M，飞船质量为m（近似不变），万有引力常量为G；以无限远处为零势能点，飞船引力势能（r为飞船到地心距离）；根据开普勒第二定律可知飞船与地心连线单位时间内扫过的面积（v为飞船速度，φ为速度方向与飞船和地心连线的夹角）。求： (1)飞船在轨道Ⅰ上运行的周期； (2)飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能； (3)飞船在A点变轨过程中增加的机械能。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据万有引力提供向心力，有 解得 （2）飞船在轨道I上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 解得 飞船在轨道I上的动能 由题意得引力势能 总机械能 解得 （3）根据开普勒第二定律，飞船在转移轨道A、B两点单位时间内扫过的面积相等： 解得 飞船在转移轨道上机械能守恒，有 解得飞船在转移轨道上A点的速度 点火时间极短，飞船位置不变，引力势能不变，机械能增量等于动能增量 解得 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $