宇宙航行与变轨问题【9大题型】（ 原卷版）-2024-2025学年高一年级下册物理（人教版必修第二册）

宇宙航行与变轨问题【9大题型】

【题型归纳】

＞题型一：宇宙三大速度问题

＞题型二：宇宙第一速度的计算

＞题型三：同步卫星问题

＞题型四：近地卫星和黄金代换问题

＞题型五：同步/近地/赤道上物体的比较

＞题型六：各轨道一般卫星的比较

＞题型七：卫星发射及其变轨问题

＞题型八：卫星追及相遇问题

＞题型九：宇宙航行综合计算

【技巧分析】

卫星的发射、运行及变轨

Mm

忽略自转：G-^-=mg,故GM=gM黄金代换式）

考虑自转：

在地面附近静止Mm

两极：G——=mg

R2

、、Mm

赤道：G*R2=机go+mco2R

[GM.—

地球的第一宇宙速度：V=—=Vg^=7.9km/s是最小的发射速

卫星的发射

度和最大的环绕速度

GM1

冽On—Qn=:-—Qn0c'

v1\GM1

m—fo=-。0c~f=

1♦rJr、r

MmN___Y

（天体）卫星在圆轨道

G-^=FN=[GM1

20c

上运行mcor^co=1~~j=^

4兀214712r3_

咛,-7=1百]78户

轨高速低周期大

（1）由低轨变高轨，瞬时点火加速，稳定在高轨道上时速度较小、

变轨

动能较小、机械能较大；由高轨变低轨，反之

1

（2）卫星经过两个轨道的相切点，加速度相等，外轨道的速度大于

内轨道的速度

（3）根据开普勒第三定律，半径（或半长轴）越大，周期越长

1.人造卫星运动问题的分析要点

（一个中心户万有引力提供卫星做圆周运动的向心力

GMm2

-------=m-v=mr（i）=mr

（两种思路卜-

GMm

a、”、3、7、r只要一个量发生变化，其他量

一也发生变化

（三点说明）一_a、“、3、7与卫星的质量无关

一当r=R地时,。=7.9km/s为第一宇宙速度

所有同步卫星绕地心做匀速圆周运动的

r周期等于地球的自转周期

一静止卫星在赤道上空相同的高度上

（四点提醒H注意静止卫星与地球赤道上物体的区别

r与联系

L区别轨道半径与距天体表面的高度

2.分析卫星变轨问题的两个观点

（1）动力学观点

①点火加速，V突然增大，0~^<栏,卫星将做离心运动。

②点火减速，v突然减小，G->n^,卫星将做近心运动。

（2）能量观点

①同一卫星在不同轨道上运行时机械能不同，轨道半径越大，机械能越大。

②卫星经过不同轨道相交的同一点时加速度相等，外轨道的速度大于内轨道的速度。

【题型归纳】

题型一：宇宙三大速度问题

1.（23-24高一下•河北•期末）宇宙速度是从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际和恒星际飞行器所需的

最低速度.下列关于宇宙速度的说法正确的是（）

A.第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度

B.若飞行器的发射速度大于第二宇宙速度，则飞行器将绕地球做椭圆运动

C.若飞行器的发射速度大于第三宇宙速度，则飞行器将绕太阳运动

D.卫星绕地球做圆周运动的速率可能大于第一宇宙速度

2

2.（23-24高一下•浙江•期中）2023年7月23号是“天问一号”火星探测器发射成功三周年，已知火星的半径约为地

球半径的；，质量约为地球质量的《，下列关于宇宙速度的理解正确的是（）

A.地面附近发射飞行器的速度超过16.7km/s,飞行器绕地球椭圆轨道运动

B.地面附近发射火星探测器的速度大于11.2km/s,且小于16.7km/s

C.火星的第一速度宇宙大于地球的第一宇宙速度

D.环绕火星的“环火器”的速度大于3.95km/s

3.（2023高二下•广东）关于宇宙速度，下列说法正确的是（）

A.静止卫星绕地球运行的速度小于第一宇宙速度

B.中国空间站绕地球运行的速度大于第一宇宙速度

C.第二宇宙速度是指飞行器脱离太阳的束缚，飞出太阳系的速度

D.第三宇宙速度是指飞行器脱离地球的束缚，绕太阳运行的速度

题型二：宇宙第一速度的计算

4.（23-24高一下•北京西城•期末）已知地球质量为"，地球表面的重力加速度为g,地球半径为上引力常量为

Go用上述物理量计算地球的第一宇宙速度是（）

GM

A.庾D.

R

5.（23-24高一下・甘肃・期末）若质量为冽的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力尸，已知火

星的半径为凡引力常量为G,忽略火星的自转，则下列说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度大小为色B.火星的第一宇宙速度大小为、但

mVm

C.火星的质量为F黑mD.火星的密度为二4F而

GR~3GjimR~

6.（23-24高一下•湖南•期末）2024年3月20日8时31分，鹊桥二号中继星在我国文昌航天发射场成功发射升空,

经过112小时的奔月飞行，鹊桥二号中继星经过近月制动，顺利进入近月200km,远月16000km的环月大椭圆轨道

飞行。如图所示，轨道II为环月大椭圆轨道，已知近月点到月球中心的距离为〃，远月点到月球中心的距离为⑶

中继星在轨道II上的环绕周期为7,轨道I为近月轨道，月球半径为R,引力常量为G,由以上信息可求出（）

3

4/斤万2（青+弓》

A.月球的质量为B.月球表面的重力加速度为

GT22R2T2

C.月球的第一宇宙速度为，丞空支D.月球密度为治

题型三：同步卫星问题

7.（23-24高一下•江苏盐城•期中）关于地球静止轨道静止卫星，下列说法中不正确的是（）

A.运行周期为24h

B.各国发射的这种卫星的轨道半径都一样

C.一定在赤道上空

D.运行速度大于7.9km/s

8.（23-24高一下•北京海淀•期中）我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高，极大丰富了我国自主对地观

测数据源，为现代农业、防灾减灾、环境监测等领域提供了可靠稳定的卫星数据支持。系列卫星中的“高分三号”的

轨道高度约为755km，“高分四号”的轨道为高度约3.6x104km的地球同步轨道。若将卫星的运动均看作是绕地球的

匀速圆周运动，则（）

A.“高分三号”的运行周期大于24h

B.“高分三号”的运行周期等于24h

C.“高分三号”的运行角速度大于地球自转的角速度

D."高分三号，的运行速度小于“高分四号”的运行速度

9.（23-24高一下•福建泉州•期末）我国自主研发的天通一号卫星系统，实现国产手机的全球卫星通话功能。如图

A、B、C为天通一号卫星系统中的三颗卫星，其中A与B位于地球同步圆轨道上，C位于较低圆轨道上.关于这

三颗卫星，下列说法正确的是（）

A.线速度大小=VB>%B.角速度大小？=既

C.向心加速度大小*="B>%D.向心力大小月

4

题型四：近地卫星和黄金代换问题

10.（23-24高一下•江苏无锡・期中）一次宇宙冒险家到达一个未知星球，首先以无动力状态在近地轨道绕行观察,

飞行速度为v,测得环绕周期为7。下列计算不正确的是（）

A.星球质量为立

B.星球半径为三

27G

C.星球第一宇宙速度为vD.星球表面重力加速度为〒

11.（2023高一下•山东荷泽•期中）已知地球半径为凡地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,则地球静止

卫星的线速度与赤道上物体的线速度之比为（）

12.（20-21高一下•全国•期末）人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度。做匀速圆周运

动,地面的重力加速度为g,R、。、g这三个物理量之间的关系是（）

题型五：同步/近地/赤道上物体的比较

13.（24-25高三上•海南海口•期末）中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球静止卫星

离地高度约为36000千米。如图所示，。为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球静止卫星，则下列

说法正确的是（）

线速度的大小关系为va>vb>vc

B.周期关系为

向心加速度的关系ac>ab>aa

静止卫星C的发射速度要大于11.2km/s

5

14.（2024•云南•模拟预测）我国于2024年11月9日11时39分在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成

功将航天宏图PIESAT-201卫星发射升空。示意图中a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近运行的航天宏图

PIESAT-201卫星，c为地球静止卫星。若/、B、C的运动均可看作匀速圆周运动，则（

A.向心加速度的大小关系为例B.向心加速度的大小关系为为＜%＜aa

C.角速度关系为例＜g=0。D.角速度关系为例＜例＜取

15.（23-24高一下•广东广州•期中）如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体,

A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则

A.A、B、C三者运行的速度VB＞以＞%

B.A、B、C三者的向心加速度外＞命＞题

C.A、B、C三者的周期，=%＜"

D.A、B、C三者所受地球的万有引力稣＞£＞&

题型六：各轨道一般卫星的比较

16.（24-25高三上•安徽合肥•阶段练习）2024年7月19日，我国成功发射高分H^一号05卫星。如图，高分H^一号

05卫星和另一颗卫星。分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球运行，圆轨道半径为R,椭圆轨道的近地点和远地点间的距

离为2R,两轨道位于同一平面内且4点为两轨道的一个交点，某时刻两卫星和地球在同一条直线上，线速度方向

如图，只考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（）

高分H-一1号।

05卫星

6

A.在图示位置，高分H■号05卫星和卫星a的加速度大小分别为％、a2,则为＜出

B.在图示位置，两卫星的线速度大小关系为匕＜%

C.从图示位置开始，卫星”先运动到/点

D.高分H^一号05卫星和卫星。运动到/位置时的向心加速度大小分别为旬、%,则有，

17.（23-24高一下•重庆•期中）北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。2023年5月17日，我国

在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第五十六颗北斗导航卫星。如图所示是北斗导航系统中部分

卫星的轨道示意图，已知。、b、c三颗卫星的运动均看作匀速圆周运动，其中。是静止同步轨道卫星，b是倾斜同

步轨道卫星，c是中轨道卫星，地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为g,忽略地球的自转，则（）

A.卫星。的线速度大于卫星c的线速度

B.卫星c的环绕速度应该大于旅

C-q=与＜%

D.卫星a运行时可以经过重庆的正上方，且离地面的高度一定

【答案】C

18.（23-24高一下•浙江•期中）2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图

所示，“天宫号”太空实验室轨道可视为圆形，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A,8两点分别为椭圆轨道的近

地点和远地点，则以下说法正确的是（）

A.“天舟号”与“天宫号”在B点对接前必须先启动助推器加速

B.“天舟号”在N点的线速度小于“天宫号”在8点的线速度

7

C.“天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”在B点的加速度

D.“天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大

题型七：卫星发射及其变轨问题

19.（2025・广东肇庆•二模）2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭

在文昌航天发射场发射升空，鹊桥二号踏上奔月征途，它将为地球和月球架起通信的天桥。其运动轨迹如图所示,

已知远月点3与月球中心的距离约为近月点C与月球中心距离的9倍，地球半径约是月球半径的左倍，地球质量约

是月球质量的0倍。下列说法正确的是（）

A.鹊桥二号在B点由地月转移轨道进入环月轨道时必须加速

B.鹊桥二号在C、8两点受到的月球引力大小之比约为9：1

C.地球第一宇宙速度与月球第一宇宙速度的比值约为后

D.地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度的比值约为仁

P

20.（23-24高一下•江苏南京•期中）2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，由中国航天科技集团

有限公司抓总研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空。卫星由火箭送入近地点约200公里、远

地点约40万公里的地月转移轨道1。在远地点40万公里处点火加速，由椭圆轨道变成高度为40万公里的圆轨道

2,在此圆轨道上飞船运行周期等于月球公转周期。下列判断正确的是（）

A.卫星在轨道1的运行周期大于在轨道2的运行周期

B.卫星在轨道1的P点减速进入轨道2

C.卫星在此圆轨道2上运动的角速度等于月球公转运动的角速度

D.卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

8

21.（23-24高一下•河南•期末）如图所示，利用霍曼转移轨道可以将航天器从地球发送到火星。若地球和火星绕太

阳公转的轨道都是圆形，则霍曼轨道就是一个经过近日点尸和远日点。且与这两个行星轨道都相切的椭圆。当“天

问一号"火星探测器到达地球轨道的P点时，瞬时点火后进入霍曼轨道，当“天问一号”运动到霍曼轨道的。点时，

再次瞬时点火后进入火星轨道。下列说法正确的是（）

霍曼轨道火星轨道

地球轨道

A.“天问一号”在地球轨道上的线速度小于在火星轨道上的线速度

B.在尸点瞬时点火后，“天问一号”的速度需要达到第二宇宙速度

C.在。点再次瞬时点火加速，是为了增大太阳对“天间一号”的引力

D.“天问一号”沿霍曼轨道运行时在P点的加速度最小

题型八：卫星追及相遇问题

22.（23-24高一下•河南安阳•期末）2024年5月7日11时21分，我国在太原卫星发射中心成功发射长征六号丙运

载火箭，搭载发射的海王星01星、智星一号C星、宽幅光学卫星和高分视频卫星顺利进入预定轨道飞行试验任务

获得圆满成功。假设海王星01星、智星一号C星处于同一轨道平面做匀速圆周运动，且绕地球运动的方向相同，

海王星01星绕地球运动的周期为智星一号C星绕地球运动的周期为T2,海王星01星距离地面的高度大于智

星一号C星，下列说法正确的是（）

A.TJ<T2

B.在相同时间内，海王星01星、智星一号C星与地心连线扫过的面积相等

TT

C.海王星01星、智星一号C星相邻两次距离最近的时间间隔为/=片于

D.智星一号C星的轨道平面可能不过地心

9

23.（23-24高一下•福建福州•期末）2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直

线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨

道半径之比约为3：2,如图所示。（已知36:20x1.8）根据以上信息可以得出（）

A.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27：8B.当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最小

C.过1.80年再次出现“火星冲日”D.过2.25年再次出现，火星冲日”

24.（23-24高一下•山东潍坊•期中）如图所示，我国北斗导航系统中，卫星a与卫星6在同一轨道平面内绕地心。

做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星6的运动周期为T,卫星6的轨道半径为卫星。轨道半径的2倍。从卫星a、

6距离最近到a、6第一次相距最远经历的时间为（）

A.小3B.迪与C.土乌D,迪士

714714

题型九：宇宙航行综合计算

25.（23-24高一下•江苏无锡・期中）如图，已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船先在近地轨道III上

绕地球做圆周运动，到达轨道ni的B点时点火变轨进入椭圆轨道n,到达轨道II的远地点/时再次点火进入轨道I

绕地球做圆周运动，轨道I的轨道半径为:•，尸47?。已知引力常量G,求:

（1）飞船在轨道I上的运行速率：

（2）飞船在轨道II上的运行周期；

（3）飞船在轨道II上经过4点时的加速度。

10

26.（23-24高一下•四川攀枝花•期末）北京时间2024年5月8日9：57左右，在发射升空约112小时30分钟后，“嫦

娥六号”月球探测器在接近高度约200千米的近月点开启轨道器3000牛发动机实施减速制动,点火过程持续895秒，

10：12探测器成功进入大椭圆环月轨道，“嫦娥六号”任务就此转入第四个阶段一环月飞行段。若该椭圆轨道的近

月点、远月点距离月球表面的高度分别用，八〃表示，已知“嫦娥六号”在该椭圆轨道运行的周期为7,月球半径为

R,万有引力常量为G,求：

（1）月球的质量”；

（2）月球的第一宇宙速度v/。

27.（23-24高一下•新疆乌鲁木齐•期中）2030年中国计划实现载人登月，到时我国宇航员可以在月球上进行一系列

的物理实验。例如：在月球表面附近以初速度%竖直向上抛出一小球上升高度为〃，已知月球半径为凡引力常量

为G,不考虑月球自转影响和其他星体对其影响，忽略一切阻力，求：

（1）月球表面重力加速度的大小；

（2）在月球上卫星的最小发射速度大小：

（3）若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T,试求月球的密度。

11

【专题强化】

一、单选题

1.（24-25高一上・浙江・期末）如图所示，微信启动页是我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图。“风云四号”卫星是

第二代地球静止轨道遥感气象卫星，关于“风云四号”下列说法正确的是（）

A.发射速度大于11.2km/sB.运行速度小于7.9km/s

C.加速度约为9.8m/s2D.每24h经过杭州上空一次

2.（2025•山东淄博•一模）天体的第二宇宙速度为第一宇宙速度的血倍。已知火星与地球的质量比为左、半径比为

地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略天体自转的影响，则火星的第二宇宙速度为（）

B一网

\2k

D一呼

3.（2024・浙江•模拟预测）卫星A是一颗近地卫星，卫星B是一颗静止轨道卫星（静止卫星），C是位于赤道上的

一幢大楼。下列说法正确的是（）

地球

A.卫星B的周期比月球的周期大B.卫星A的角速度比C的角速度大

C.卫星B的线速度比卫星A的线速度大D.卫星B的向心加速度比卫星A的向心加速度大

4.（23-24高一下•云南曲靖・期中）我国“天问一号”卫星探测器携着陆巡视器“祝融号”成功着陆火星。“天问一号”先

在距火星表面高度为〃的轨道上绕火星做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功降落。已知火星的半径为R,

引力常量为G,忽略火星自转及地球对探测器的影响。下列说法正确的是（）

A.“天问一号”卫星探测器做匀速圆周运动时的线速度大小为年

B.物体在火星表面自由下落的加速度大小为等

C.火星的平均密度为邺空圾

GT2R3

12

D.在火星上发射卫星的最小发射速度为岑

INK

5.（2024•陕西西安•三模）如图所示，。为地球赤道上的物体，6为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c

为地球静止卫星。关于°、氏c做匀速圆周运动的说法中正确的是（）

A.a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力

B.周期关系为北=北>北

C.线速度的大小关系为均<%（匕

D.向心加速度的大小关系为%

6.（21-22高一下•安徽马鞍山•期中）如图所示静止卫星离地心距离为人运行速率为匕，加速度为生,地球赤道上

的物体随地球自转的向心加速度为出，第一宇宙速度为丫2,地球的半径为R,则下列比值中正确的是（）

A.①③B.②③C.②④D.①④

7.（22-23高一下•江苏徐州•期中）我国首次火星探测任务已取得圆满成功。着陆器着陆前的模拟轨迹如图所示，先

在轨道I上运动，经过尸点启动变轨发动机切换到圆轨道n上运动，经过一段时间后，再次经过P点时启动变轨发动

机切换到椭圆轨道ni上运动。轨道上的P、0、S三点与火星中心位于同一直线上，P、0两点分别是椭圆轨道的远

火星点和近火星点，且PQ=2QS=4R（7?为火星的半径）。着陆器在轨道I、II、III上经过尸点的速度分别为匕、

匕、%，在轨道II上的运行周期为T,引力常量为G,下列说法正确的是（）

13

A.v,<v2<v3

B.火星的卷、度为布7

C.着陆器在轨道I上运动时，经过尸点的加速度为工

3R

D.着陆器在轨道II上经过S点的速度大于火星的第一宇宙速度

二、多选题

8.（2025•江西南昌•一模）我国发射了世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达（"R）卫星。该卫星可用

于监测城市建设、交通运输、海洋环境等人工活动。地球静止卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道同步轨道卫星，关

B.倾斜轨道静止卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方

C.任何一颗静止轨道卫星和倾斜轨道静止卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等

D.静止卫星环绕地球运动的速度可能大于7.9km/s

14

9.（24-25高三下•辽宁）2023年2月24日下午，“逐梦寰宇问苍穹一一中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在

中国国家博物馆西大厅举行，本次展览为期3个月，全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历

程。载人航天进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时，先将Z卫星发射至近地圆轨道

I,Z卫星到达轨道I的/点时实施变轨进入椭圆轨道n,到达轨道n的远地点2时，再次实施变轨进入轨道半径为

47?（R为地球半径）的圆形轨道皿绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（）

_11

__-

A.Z卫星在轨道I上运动的角速度与在轨道in上运动的角速度之比是8：1

B.Z卫星在轨道I上运动的周期大于在轨道II上运动的周期

c.Z卫星在轨道III上经过B点时的速度大于在轨道II上经过B点时的速度

D.Z卫星在圆形轨道III上运行时的加速度小于在圆轨道I上运行时的加速度

10.（23-24高一下•山西吕梁•期末）2024年4月26日，神舟十八号飞船自主交会对接天和核心舱。5月28日，航

天员乘组完成了8.5小时的出舱活动任务。如图为飞船变轨前后的示意图，变轨前I轨道为近地圆轨道，地球半径为

R,尸为地心，8为椭圆II轨道的远地点，FB=3R。则（）

A.飞船在II轨道上/点的速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间

B.出舱时宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态

C.飞船在II轨道上运行的周期是在I轨道上运行周期的两倍

D.在8点要变轨到更高的圆轨道，需要点火使飞船加速

15

11.（24-25高三上•安徽）土星是太阳系中的第二大行星，距离地球约30亿千米。如图所示为发射土星探测器的简

易图，探测器经地土转移轨道后，经停泊轨道1、2,最后到达探测轨道3。已知土星的半径约为地球半径的9.5倍,

质量约为地球质量的95倍，地球表面的重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

A.探测器的发射速度一定大于16.7km/s

B.土星表面的重力加速度大小为

C.探测器在轨道1,2,3的运行周期关系为7；＞刀

D.探测器在轨道1经P点的速度小于轨道3经尸点的速度

12.（24-25高三上•广东深圳）我国计划2025年前后发射天间二号，开展小行星探测任务；2030年前后发射天间三

号和天问四号，分别开展火星采样返回任务和木星系探测任务。若将探测器送入地火转移轨道，逐渐远离地球，并

成为一颗人造行星，简化轨迹如图。定义地球和太阳平均距离为1个天文单位（Au）,火星和太阳平均距离为1.5

A.探测器在地火转移轨道上从尸点转移到。点的时间小于6个月

B.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度

C.探测器在地火转移轨道上P点的加速度大于。点的加速度

D.地球、火星绕太阳运动的速度之比为£

13.（21-22高一下•安徽马鞍山•期中）发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火，使其沿椭

圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于。点，轨道2、3相切于尸点，如图所

示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）

16

A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C.卫星在轨道1上经过。点时的速率小于它在轨道2上经过。点时的速率

D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

14.（2024•湖南长沙•模拟预测）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，航天员景

海鹏、朱杨柱、桂海潮顺利进入太空，并与神舟十五号乘组会师，如图1所示。若航天员在空间站中观测地球，忽

略地球的公转，测得空间站对地球的张角为。，记录到相邻两次“日落”的时间间隔为简化模型如图2所示，己知

地球的半径为上引力常量为G,则下列说法正确的是（）

图1图2

A.地球的自转周期为f

B.空间站的环绕速度为以々

3兀

C.地球的平均密度为。、3

Gt（sin-）

D.空间站环绕地球运行一周的过程，航天员感受黑夜的时间为h/

2兀

15.（23-24高一下•安徽淮北•期末）2019年4月20日，我国成功发射第44颗北斗导航卫星，“北斗”卫星导航定位

系统由地球静止卫星，中轨道卫星和倾斜静止卫星组成.下列说法正确的是（）

A.