《十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）》专题09万有引力与航天1-天体的绕行规律及航天器的变轨（原卷版）

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专题 09 万有引力与航天 1
天体运动的绕行规律与航天器的变轨问题
（2012-2021）
题型一、航天器的变轨类问题
1.（2021 浙江）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
2.(2019 江苏)1970 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕
地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为 v1、v2，近地点到地心的距离为 r，地球质量
为M，引力常量为 G．则（ ）
A. B.
C. D.
3.（2016 年北京）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道 1绕地球 E运行，在 P变轨后进入轨道 2做匀
速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A.不论在轨道 1还是在轨道 2运行，卫星在 P点的速度都相同
B.不论在轨道 1还是在轨道 2运行，卫星在 P点的加速度都相同
C.卫星在轨道 1的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道 2的任何位置都具有相同动量
4.（2016 年天津）我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”
对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对
接，下列措施可行的是（ ）
A、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现
对接
D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现
对接
5.（2017 全国 3）2017 年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会
对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，
组合体运行的（ ）
A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大
6.（2013 全国 2）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似圆，且轨
道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和薄气体阻力的作用，则下列判
断正确的是（ ）
A.卫星的动能逐渐减小
B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
题型二、天体的绕行规律
7.（2019 海南）2019 年5月，我国第 45 颗北斗卫星发射成功．已知该卫星轨道距地面的高度约为
36000km，是“天宫二号”空间实验室轨道高度的 90 倍左右，则（ ）
A. 该卫星的速率比“天宫二号”的大
B. 该卫星的周期比“天宫二号”的大
C. 该卫星的角速度比“天宫二号”的大
D. 该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大
8.（2015 山东）如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作
用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月
球同周期绕地球运动。以、 分别表示该空间站和月球向心加速度的大小， 表示地球同步卫星向心
加速度的大小。以下判断正确的是
1
a
2
a
3
a
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