2026年高考物理一輪復(fù)習(xí)（三）天體問(wèn)題中的六大問(wèn)題（專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練）學(xué)生版+解析

微專(zhuān)題三天體問(wèn)題中的六大問(wèn)題

白京

01課標(biāo)達(dá)標(biāo)練......................................................I

題型01衛(wèi)星相關(guān)的超重與失重....................................1

題型02衛(wèi)星的追及與相遇........................................2

題型03雙星及多星問(wèn)題..........................................4

題型04星球的瓦解與黑洞........................................6

02核心突破練......................................................6

03真題溯源練......................................................9

01

課標(biāo)達(dá)標(biāo)練

敦型IL01衛(wèi)星相關(guān)的超重與失重

瑜（2025?湖北武漢?模擬預(yù)測(cè)）2024年6月25日嫦娥六號(hào)返回器順利著陸，返回器與主艙室分

離后，主艙室通過(guò)調(diào)整后在圓軌道運(yùn)行，返回器用"打水漂”的方式再入大氣層，最終通過(guò)降落會(huì)輔助成功著

陸，其主要過(guò)程如下圖，已知主艙室維持在半徑為/?的軌道上做周期為丁的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)地球半徑為

B.根據(jù)題給條件可求出主艙室的質(zhì)量

C.打開(kāi)降落傘后，返回器靠近地面過(guò)程中一直處于失重狀態(tài)

D.主艙室在半徑為廣的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的速度大于79km/s

2.（2024?寧夏?模擬預(yù)測(cè)）2023年11月14日發(fā)生天王星沖日現(xiàn)象，天王星沖日是指天王星、地球和太陽(yáng)

幾平排列成一線，地球位卜太陽(yáng)與大王星之間。此時(shí)大王星被太陽(yáng)照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而

易干觀察。地球和天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似看作圓，地球一年繞太陽(yáng)一周，天王星約

84.3年繞太陽(yáng)一周。則（）

A.在相同時(shí)間內(nèi)，天王星、地球與太陽(yáng)中心連線掃過(guò)的面積相等

B.天王星的公轉(zhuǎn)速度比地球的公轉(zhuǎn)速度大

C.天王星沖日現(xiàn)象時(shí)間間隔為五年

D.2024年11月還會(huì)出現(xiàn)天王星沖日現(xiàn)象

3.（2025?河北衡水?模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)的北斗系統(tǒng)可提供全球?qū)Ш椒?wù)，在軌工作衛(wèi)星共33顆，包含5顆地

球靜止同步軌道衛(wèi)星，7顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和21顆中圓地球軌道衛(wèi)星。如圖所示為北斗系統(tǒng)中的兩

顆衛(wèi)星，分別是中圓地球軌道衛(wèi)星A和地球靜止同步軌道衛(wèi)星B,衛(wèi)星A環(huán)繞方向?yàn)轫槙r(shí)針，衛(wèi)星B環(huán)繞

方向?yàn)槟鏁r(shí)針。已知地球自轉(zhuǎn)周期為"，地球的半徑為此，衛(wèi)星A和口星B到地球表面的距離分別為:凡、

64，引力常最為G,某時(shí)刻兩衛(wèi)星與地心連線之間的夾角為120。，下列說(shuō)法正確的是（）

A.衛(wèi)星B的動(dòng)能一定小于衛(wèi)星A的動(dòng)能

B.地球的質(zhì)量加=色率上

C.衛(wèi)星A圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期7；

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)7時(shí)間兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)

4.（2025?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè)）如圖，赤道平面上靠近地表的某軌道上有一顆遙感衛(wèi)星，其軌道半徑為地球

半徑為R，自轉(zhuǎn)的周期為遙感衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為7,每隔加時(shí)間經(jīng)過(guò)赤道上同一點(diǎn)上方。已知

遙感衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球白轉(zhuǎn)方向相同。則下列關(guān)系正確的是（）

B2工

T.-T

D.T^:T=r:R

5?新考法］（2025?福建南平?模擬預(yù)測(cè)）2024年11月15日，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船A成功發(fā)射至預(yù)定圓軌

道。如圖所示，空間站天和核心舲B在更高圓軌道上運(yùn)行，A、B均沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，某時(shí)刻A、B與地

心。的連線夾角為。。從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間心0、A、B第一次共線。若A、B的運(yùn)行周期分別

A.A、B與地心。的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面枳相等

t=__

2兀（7L7；）

C.A、B在時(shí)間/內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)之比為

D.從初始位置經(jīng)，'=時(shí)間，A、B第一次相距最遠(yuǎn)

2不("-1)

雙星及多星問(wèn)題

6.（2025?遼寧朝陽(yáng)?模擬預(yù)測(cè)）三顆質(zhì)量均為M的恒星組成等邊三角形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng),繞共同中心做圓周運(yùn)

動(dòng)。引力常量為G,每顆恒星的角速度為（）

A焙B懵。摩。牌

7.'%^而（2025?湖南長(zhǎng)沙?模擬預(yù)測(cè)）（多選）航天局的科學(xué)家基于我國(guó)〃天關(guān)”衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)，在鄰

近星系內(nèi)發(fā)現(xiàn)一組雙星系統(tǒng)。這組雙星系統(tǒng)由一顆質(zhì)量較小的伴星A和一顆質(zhì)較大的白矮星B組成，兩顆

星A、B環(huán)繞共同的圓心運(yùn)行，若受外界某種因素影響，其伴星A從白矮星B那里不斷緩慢拉扯物質(zhì)，使得

自身質(zhì)量不斷緩慢變大，而白矮星B不斷失去物質(zhì)而質(zhì)量變小。設(shè)在變化過(guò)程中A、B兩天體球心之間的距

離保持不變。隨著A、B質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A、B間相互作用力越來(lái)越大

B.A、B間相互作用力先增大后減小

C.A、B的環(huán)繞周期越來(lái)越大

D.A、B的環(huán)繞周期不變

8?'歲新普法］（2025?湖北稟陽(yáng)?三模）天體觀測(cè)法是發(fā)現(xiàn)潛在黑河的一種重要方法，我國(guó)研究人員通過(guò)對(duì)雙

星系統(tǒng)G3425中的紅巨星進(jìn)行天體觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)恒星質(zhì)量級(jí)別的低質(zhì)量黑洞。假設(shè)一個(gè)雙星系統(tǒng)中的

兩顆恒星b繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，在雙星系統(tǒng)外、與雙星系統(tǒng)在同一平面上一點(diǎn)4觀測(cè)雙星的運(yùn)動(dòng)，得到

。、b的中心到。、八連線的距離x與觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示，引力常量為G,求:

(1)。、b的線速度之比；

(2)o,b的質(zhì)量分別為多大？

敢型IL04星球的瓦解與黑洞

9.（2025?海南三亞?模擬預(yù)測(cè)）宇宙中某固體星球的自轉(zhuǎn)周期為八半徑為R如若該星球的自轉(zhuǎn)角速度變

為原來(lái)的2倍時(shí)，會(huì)導(dǎo)致該星球剛好要瓦解，不考慮其它天體影響，已知萬(wàn)有引力常量為G。則（）

A.該星球的質(zhì)量為"=把￡

GT2

B.該星球的同步衛(wèi)星軌道半徑為「二返尺

C.星球赤道上質(zhì)量為m的物體對(duì)水平地面的壓力為/=寫(xiě)竺

D.環(huán)繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大線速度為年

02

1.（2025?河北?模擬預(yù)測(cè)）2025年2月28日晚是觀測(cè)“七星連珠〃的最佳時(shí)間，發(fā)生"連珠"的七顆行星自西

向東分別為土星、水星、海王星、金星、天王星、木星和火星。已知地球與太陽(yáng)間的距離為1天文單位，

地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為1年，金星、火星、木星與太陽(yáng)間的距離分別約為0.7天文單位、1.5天文單位、5.2

天文單位。某時(shí)刻火星、木星與太陽(yáng)在同一直線上且火星和木星在太陽(yáng)的同一側(cè)，假設(shè)各大行星繞太陽(yáng)運(yùn)

動(dòng)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道均在同一平面內(nèi)。取0.73=0.6、1.53a1.8、5.25。12。則下列說(shuō)法正確的是

（）

A.金星、火星、木星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為12:1.8:0.6

B.金星、火星、木星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為屈:疝:舊

C.火星、木星到下一次與太陽(yáng)出現(xiàn)在一條直線上經(jīng)過(guò)的時(shí)間約為1年

D.火星、木星到下一次與太陽(yáng)出現(xiàn)在一條直線上經(jīng)過(guò)的時(shí)間約為2.1年

2.（2025?重慶?三模）（多選）如圖甲，衛(wèi)星和地心連線與地面的交點(diǎn)稱(chēng)為星下點(diǎn)，隨著衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)

以及地球自轉(zhuǎn)，星下點(diǎn)會(huì)在地球表面不斷移動(dòng)，形成星下點(diǎn)軌跡。地球半徑為R,自轉(zhuǎn)周期［=24小時(shí)。

衛(wèi)星A、B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致（圖中未畫(huà)），其星下點(diǎn)部分軌跡分別如題圖乙、丙。已知地球同

步衛(wèi)星的軌道半徑，?=6R,1.3「=2.25,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）

90°N

A.衛(wèi)星A、B的周期之比4:1

B.衛(wèi)星A、B運(yùn)行的線速度之比為班：1

C.衛(wèi)星B繞地球運(yùn)行的軌道半徑為4.58R

D.某時(shí)刻衛(wèi)星A、B相距最近，之后在A運(yùn)動(dòng)的20圈時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星A、B有5次相距最近

3.（2025?吉林長(zhǎng)春?模擬預(yù)測(cè)）（多選）2025年2月至3月間，天文愛(ài)好都在熱議太陽(yáng)系中的“七星連珠”,

是指由于各行星繞太陽(yáng)的周期不同，會(huì)每隔一段時(shí)間出現(xiàn)七顆行量在一直線上。如圖所示，A、B、C三顆

星體繞一中心天體。在同一平面內(nèi)、半徑不同的圓周軌道順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知A、B、C運(yùn)動(dòng)的線

速度之比為1：言:表，A運(yùn)動(dòng)的周期為丁，某時(shí)刻。、A、B、C四者共線且A、B、C在。點(diǎn)同側(cè)，貝IJ從此

A.A、B間距離相鄰兩次最短的時(shí)間小于B、C間距離相鄰兩次最短的時(shí)間

B,A、B間距離相鄰兩次最短的時(shí)間大于B、C間距離相鄰兩次最短的時(shí)間

C.再次出現(xiàn)。、A、B、C四者共線且A、B、C在O點(diǎn)同側(cè)的最短時(shí)間為157

D.再次出現(xiàn)。、A、B、C四考共線且A、B、C在0點(diǎn)同側(cè)的最短時(shí)間為7.57

4.（2025?天津?一模）近似計(jì)算地月系統(tǒng)時(shí)可以認(rèn)為月球繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，月球繞

地球運(yùn)動(dòng)的周期為工。為了更精準(zhǔn)測(cè)顯地月系統(tǒng)，認(rèn)為地月系統(tǒng)是一個(gè)雙星系統(tǒng)，如圖乙所示，在相互之

間內(nèi)萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球繞。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期為心。若地球、月球質(zhì)量

分別為〃?盼、，〃小兩球心相距為廣，地球半徑為上引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是（）

圖甲圖乙

A.圖甲中，地球的密度可表示為靜

B.圖甲中月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期（等于圖乙中月球繞。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期刀

C.圖乙中地月雙星軌道中。點(diǎn)到地心距離為一^——

/%+，〃月

D.圖乙中地月雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與地月質(zhì)量之和成正比

5.（2025?浙江溫州?三模）“食雙星〃是特殊的雙星系統(tǒng)，由兩顆亮度不同的恒星組成，它們?cè)谙嗷ヒψ?/p>

用下繞連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道平面與觀測(cè)者視線方向幾乎平行。由于?兩顆恒星柱互遮擋，造

成觀測(cè)者觀察到雙星的亮度L發(fā)生周期性變化，如圖所示。若較亮的恒星和較暗的恒星軌道半徑分別為“和

R（彳和弓遠(yuǎn)小于該雙星系統(tǒng)到觀測(cè)者的距離）。下列說(shuō)法正確的是（）

A.〃時(shí)刻，較亮的恒星遮擋住較暗的恒星

B.較亮的恒星與較暗的恒星質(zhì)量之比為為

C.兩顆恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期均為〃-乙）

D.較亮的恒星線速度與較暗的恒星線速度之比為g

03

1.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，2023年12月9日“朱雀二號(hào)"運(yùn)載火箭順利將〃鴻鵠衛(wèi)星”等三顆衛(wèi)星

送入距離地面約5（X）km的軌道。取地球質(zhì)量6.0xl（）24kg,地球半徑6.4x103km,引力常量

6.67xlO-,,Nm2/kg2o下列說(shuō)法正確的是（）

A.火箭的推力是空氣施加的B.衛(wèi)星的向心加速度大小約8.4m/s2

C.衛(wèi)星運(yùn)行的周期約12hD.發(fā)射升空初始階段，裝在火箭上部的衛(wèi)星處于失重狀態(tài)

2.（2023?廣東?高考真題）如圖（a）所示，太陽(yáng)系外的一顆行星P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于P的遮

擋，探測(cè)器探測(cè)到Q的亮度隨時(shí)間做如圖（b）所示的周期性變化，該周期與P的公轉(zhuǎn)周期相同。已知Q

的質(zhì)量為M,引力常量為關(guān)于P的公轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

B.半徑為J則仁宣

A.周期為24To

V4/

nD.加速度的大小為討生”

c.角速度的大小為7~~-

L一曲一%

3.（2023?湖北?高考真題）2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直

線，此現(xiàn)象被稱(chēng)為“火星沖日〃。火星和地球幾乎在同一平面內(nèi)沿司一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，火星與地球的

公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3:2,如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（）

A.火星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27：8

B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí).兩者的相對(duì)?速度最大

C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9:4

D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前

3

4.（2023?重慶?高考真題）（多選）某衛(wèi)星繞地心的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為地球自轉(zhuǎn)周期丁的京,

運(yùn)行的軌道與地球赤道不共面（如圖）。小時(shí)刻，衛(wèi)星恰好經(jīng)過(guò)地球赤道上P點(diǎn)正上方。地球的質(zhì)量為M,

半徑為引力常星為G。則（）

A.衛(wèi)星距地面的高度為（敗

I4—

B.衛(wèi)星與位于P點(diǎn)處物體的向心加速度大小比值為工（18（）兀GM尸）3

9冗R、7

C.從f。時(shí)刻到下一次衛(wèi)星經(jīng)過(guò)P點(diǎn)正上方時(shí)?，衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過(guò)的角度為20乃

D.每次經(jīng)最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星加P點(diǎn)最近到最遠(yuǎn)的行程，衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過(guò)的角度比地球的多加

微專(zhuān)題三天體問(wèn)題中的六大問(wèn)題

目錄

01課標(biāo)達(dá)標(biāo)練......................................................1

題型01衛(wèi)星相關(guān)的超重與失重....................................1

題型02衛(wèi)星的追及與相遇........................................2

題型03雙星及多星問(wèn)題..........................................4

題型04星球的瓦解與黑洞........................................6

02核心突破練......................................................6

03真題溯源練......................................................9

01

課標(biāo)達(dá)標(biāo)練

敢型I

1.￥新情境|（2025?湖北武漢?模擬預(yù)測(cè)）2024年6月25日嫦娥六號(hào)返回器順利著陸，返回器與主艙室分

離后，主艙室通過(guò)調(diào)整后在圓軌道運(yùn)行，返回器用“打水漂〃的方式再入大氣層，最終通過(guò)降落令輔助成功著

陸，其主要過(guò)程如下圖，已知主艙室維持在半徑為，，?的軌道上做周期為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)地球半徑為

凡引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是（）

返向器跳出大氣層

返回器分高后\?a：

降落傘打開(kāi)

「呼—

大氣層返回器第一次返PI器第二次\

再入大氣層再入大氣層\U玉返回器著陸

地球

A.由題中條件可求出地球密度為

B.根據(jù)題給條件可求出主艙室的質(zhì)量

C.打開(kāi)降落傘后，返【可器靠近地面過(guò)程中一直處于失重狀態(tài)

D.主艙室在半徑為〃的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的速度大于7.9km/s

【答案】A

【詳解】A.主艙室維持在半徑為，,的軌道上做周期為丁的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，則有

廠Mm4乃。

GhF

地球密度夕=-7TR3

3

解得夕二冬二

GT2Ry

故A正確；

B.主艙室做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合上述有G等=〃，特

可知，主艙室的質(zhì)量消去了，不能夠求出主艙室的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C.打開(kāi)降落傘后，主返回器做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)豎直方向上存在向上的加速度，即返回器靠近地面過(guò)程中

處于超重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)G——=m—

廠r

解得-=怦

軌道半徑越大線速度越小，由于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度近似等于第一宇宙速度79km/s,可知，主艙室在

半徑為「的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的速度小于Z9km/s,故D錯(cuò)誤。

故選A。

期理I,02衛(wèi)星的追及與相遇

2.（2024?寧夏?模擬預(yù)測(cè)）2023年11月14日發(fā)生天王星沖日現(xiàn)象，天王星沖日是指天王星、地球和太陽(yáng)

幾乎排列成一線，地球位于太陽(yáng)與天王星之間。此時(shí)天王星被太陽(yáng)照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而

易于觀察。地球和天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡都可近似看作圓，地球?年繞太陽(yáng)?周，天王星約

84.3年繞太陽(yáng)一周。則（）

A.在相同時(shí)間內(nèi)，天王星、地球與太陽(yáng)中心連線掃過(guò)的面積相等

B.天王星的公轉(zhuǎn)速度比地球的公轉(zhuǎn)速度大

C.天王星沖日現(xiàn)象時(shí)間間隔為五年

D.2024年11月還會(huì)出現(xiàn)天王星沖日現(xiàn)象

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，只有對(duì)同一行星而言，它與中心天體的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃

過(guò)的面積才相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.又由G^=J

rr

得到v

知天王星的公轉(zhuǎn)速度比地球的小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

CD.因?yàn)閞地=1年，則r大=84.3年，由（公地一。天）4=24

27r.八.

其中彳得距下一次天王星沖日所需時(shí)間—=”1.01年

T?地一0滅

則2024年11月還會(huì)出現(xiàn)天王星沖日現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。

故選Do

3.（2025?河北衡水?模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)的北斗系統(tǒng)可提供全球?qū)Ш椒?wù)，在軌工作衛(wèi)星共33顆，包含5顆地

球靜止同步軌道衛(wèi)星，7顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和21顆中圓地球軌道衛(wèi)星。如圖所示為北斗系統(tǒng)中的兩

顆衛(wèi)星，分別是中圓地球軌道衛(wèi)星A和地球靜止同步軌道衛(wèi)星B,衛(wèi)星A環(huán)繞方向?yàn)轫槙r(shí)針，衛(wèi)星B環(huán)繞

方向?yàn)槟鏁r(shí)針。已知地球自轉(zhuǎn)周期為"，地球的半徑為凡，衛(wèi)星A和衛(wèi)星B到地球表面的距離分別為］&、

6凡，引力常量為G,某時(shí)刻兩衛(wèi)星與地心連線之間的夾角為120。，下列說(shuō)法正確的是（）

A.衛(wèi)星B的動(dòng)能一定小于衛(wèi)星A的動(dòng)能

地球的質(zhì)量M二士尖a

B.

C.衛(wèi)星A圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，=；7；,

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)，=人4時(shí)間兩衛(wèi)星第?次相距最遠(yuǎn)

【答案】B

【詳解】A.因兩衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系未知，則不能確定二者動(dòng)能的大小關(guān)系，故A錯(cuò)誤;

B.對(duì)于地球靜止同步軌道衛(wèi)星B,有G/篝="誓-74

（小）。

解得地球的質(zhì)量”二絲等■,故B正確;

G7o-

C.對(duì)兩衛(wèi)星，由開(kāi)普勒第三定律，有（K+J。）-（%+6%）'

解得北=：",故C錯(cuò)誤；

O

D.從圖示時(shí)刻開(kāi)始，到兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)，且由，二:"

O

,tt120+180

有一+—=---------

TATO360

解得時(shí)間，故D錯(cuò)誤。

54

故選Bo

4.（2025?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè)）如圖，赤道平面上靠近地表的某軌道上有一顆遙感衛(wèi)星，其軌道半徑為，地球

半徑為H,自轉(zhuǎn)的周期為"，遙感衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為了，每隔&時(shí)間經(jīng)過(guò)赤道上同一點(diǎn)上方。已知

遙感衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。則下列關(guān)系正確的是（）

-3--

A.B.

小r=r

【答案】A

【詳解】CD.設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為％,根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得黨"二戶(hù)

則有￡”=京1＞病：入故CD錯(cuò)誤;

AB.衛(wèi)星連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)赤道上某點(diǎn)的時(shí)間間隔滿(mǎn)足亍■加-黃4=2乃

解…丹,

故A正確，B錯(cuò)誤。

故選Ao

5?善法］（2025?福建南平?模擬預(yù)測(cè)）2024年11月15日，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船A成功發(fā)射至預(yù)定圓軌

道。如圖所示，空間站天和核心艙B在更高圓軌道上運(yùn)行，A、B均沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，某時(shí)刻A、B與地

心。的連線夾角為。。從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間3O、A、B第一次共線。若A、B的運(yùn)行周期分別

為T(mén)A、"，則（）

A.A、B與地心。的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等

%

B.

2萬(wàn)

C.A、B在時(shí)間，內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)之比為

D.從初始位置經(jīng)r=時(shí)間，A、B笫一次相距最遠(yuǎn)

2咻-心）

【答案】B

【詳解】A.開(kāi)普勒第二定律是指同一衛(wèi)星與中心天體的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故A錯(cuò)誤:

B.根據(jù)

得網(wǎng)一網(wǎng)

1rjprjpt-a

T.TRa

解出‘二FtT）.故B正確;

C.弧長(zhǎng)s=W,又因?yàn)镚等

=111----->—7

rT-

得S正比于￡）"最終得弧氏之比為《我,故C錯(cuò)誤;

D.從初始位置開(kāi)始，到第一次相距最遠(yuǎn)時(shí)有（以-/），=（萬(wàn)+a）

加"第*,故口錯(cuò)設(shè)

故選Bo

雙星及多星問(wèn)題

6.（2025?遼寧朝陽(yáng)?模擬預(yù)測(cè)）三顆質(zhì)量均為M的恒星組成等邊三角形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng),繞共同中心做圓周運(yùn)

動(dòng)。引力常量為G,每顆恒星的角速度為（）

12GM

M2

【詳解】以其中一顆恒星為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得2Gcos300=M〃R

IT

其中每顆恒星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

cos3003

解得每顆恒星的角速度為/=

故選C。

7.%麗宣|（2025?湖南長(zhǎng)沙?模擬預(yù)測(cè)）（多選）航天局的科學(xué)家基于我國(guó)"天關(guān)”衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)，在鄰

近星系內(nèi)發(fā)現(xiàn)?組雙星系統(tǒng)。這組雙星系統(tǒng)由?顆質(zhì)量較小的伴星A和一顆質(zhì)較大的白矮星B組成，兩顆

星A、B環(huán)繞共同的圓心運(yùn)行，若受外界某種因素影響，其伴星A從白矮星B那里不斷緩慢拉扯物質(zhì)，使得

自身質(zhì)量不斷緩慢變大，而白矮星B不斷失去物質(zhì)而質(zhì)量變小。設(shè)在變化過(guò)程中A、B兩天體球心之間的距

離保持不變。隨著A、B質(zhì)量的變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A、B間相互作用力越來(lái)越大

B.A、B間相互作用力先增大后減小

C.A、B的環(huán)繞周期越來(lái)越大

D.A、B的環(huán)繞周期不變

【答案】BD

【詳解】AB.設(shè)兩星的質(zhì)量分別為M>兩者的距離為L(zhǎng),它們之間的引力大小為尸=G二處

由是不變的常數(shù)，可知當(dāng)/%=何2時(shí)，M與“2的乘積必加2最大，可知A、B間相互作用力

先增大后減小，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.設(shè)M繞它們連線的某一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為凡，的軌道半徑為4,它們之間的引力提供向心

力，它們具有相同的周期，則有G岑&>=5等鳥(niǎo)

初汨w4乃七2?

川-2，，52

IJMI=GT2RM-=GT24

則總質(zhì)量為必+加2=警.閨+"）=警

O/（JI

解得7=J

y+A/2)

總質(zhì)量Mi+M?不變，心不變，故周期7不變，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BDo

8?新考法］（2025?湖北襄陽(yáng)?三模）天體觀測(cè)法是發(fā)現(xiàn)潛在黑洞的一種重要方法，我國(guó)研究人員通過(guò)對(duì)雙

星系統(tǒng)G3425中的紅巨星進(jìn)行天體觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)恒星質(zhì)量級(jí)別的低質(zhì)量黑洞。假設(shè)一個(gè)雙星系統(tǒng)中的

兩顆恒星。、b繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，在雙星系統(tǒng)外、與雙星系統(tǒng)在同一平面上一點(diǎn)2觀測(cè)雙星的運(yùn)動(dòng)，得到

a、b的中心到0、八連線的距離x與觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示，引力常量為G,求:

（1）。，b的線速度之比；

（2）0、b的質(zhì)量分別為多大?

【答案】（1）4:3

147/匕196/片

⑵笳’Gf：

【詳解】（1）由圖像可知,圖示中a、b的中心和0點(diǎn)間EE離從零到最遠(yuǎn)所用時(shí)間為四分之一個(gè)周期,

可知該雙星系統(tǒng)的周期為4,。與軌跡中心間的距離為4%,b與軌跡中心間的距離為3%,可得

*4=4:3

由線速度v=s

可知a、b的線速度之比為匕：5=4:3

（2）由題意可知〃伊k=利&%

聯(lián)立解得鞏：，%=3:4

對(duì)b由萬(wàn)有引力提供向心力可知外半G〃小項(xiàng)

%=~1T~

解初任得“二b147后吃，〃釬196分廿石

星球的瓦解與黑洞

9.（2025?海南三亞?模擬預(yù)測(cè)）宇宙中某固體星球的自轉(zhuǎn)周期為八半徑為心如若該星球的自轉(zhuǎn)角速度變

為原來(lái)的2倍時(shí)，會(huì)導(dǎo)致該星球剛好要瓦解，不考慮其它天體影響，已知萬(wàn)有引力常量為G。則（）

A.該星球的質(zhì)量為知=生￡

GT2

B.該星球的同步衛(wèi)星軌道半徑為r=加/?

C.星球赤道上質(zhì)最為m的物體對(duì)水平地面的壓力為F”=蚓”

D.環(huán)繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大線速度為半

【答案】B

【詳解】A.該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉?lái)2倍，根據(jù)丁=生可知，周期將變?yōu)椤叮深}意可得

co2

G瞿

16/2

解得M=

GT2

故A錯(cuò)誤;

B.靜止衛(wèi)星的周期等于該星球的自轉(zhuǎn)周期，由萬(wàn)有引力提供向心力有=

r2T2

聯(lián)立解得「=正/?

故B正確；

C.行星地面物體的重力和支持力的合力提供向心力，則G粵-4=〃?駕R

R-T~

聯(lián)立解得國(guó)=史磔

由牛頓第三定律可知，質(zhì)量為m的物體對(duì)行星赤道地面的壓力為尸N=國(guó)=寫(xiě)”

故C錯(cuò)誤；

D.赤道上的物體做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為i，=半

赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，根據(jù)“3?可知，同步衛(wèi)星的線速度大于赤道上物體的線速

度，而同步衛(wèi)星的速度小于環(huán)繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大線速度，所以最大線速度大于半，

故D錯(cuò)誤。

故選Bo

02

1.（2025?河北?模擬預(yù)測(cè)）2025年2月28日晚是觀測(cè)“七星連珠〃的最佳時(shí)間，發(fā)生“連珠”的七顆行星自西

向東分別為土星、水星、海王星、金星、天王星、木星和火星。已知地球與太陽(yáng)間的距離為1天文單位，

地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為1年，金星、火星、木星與太陽(yáng)間的距離分別約為0.7天文單位、1.5天文單位、5.2

天文單位。某時(shí)刻火星、木星與太陽(yáng)在同一直線上且火星和木星在太陽(yáng)的同一側(cè)，假設(shè)各大行星繞太陽(yáng)運(yùn)

動(dòng)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道均在同一平面內(nèi)。取0/4=0.6、1.5^=1.8、5.2^120則下列說(shuō)法正確的是

()

A.金星、火星、木星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為12:1.8:0.6

B.金星、火星、木星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為

C.火星、木星到下一次與太陽(yáng)出現(xiàn)在一條直線上經(jīng)過(guò)的時(shí)間約為1年

D.火星、木星到下一次與太陽(yáng)出現(xiàn)在一條直線上經(jīng)過(guò)的時(shí)間約為2.1年

【答案】D

MmV"

【詳解】A.行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，則有Gm一

解得、,=怦^

可知，線速度與軌道半徑的平方根成反比，由于金星、火星、木星的軌道半徑分別為0.7、1.5、5.2天

文單位，血7。0.8、疝。1.2、65H2.3,可得線速度之比為

意:忘:看如L7：L2：0.6,故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有，=攵

可知，行星圓周運(yùn)動(dòng)的周期7父1

則金星、火星、木星的周期之比為為0.73￡:5.2、0.6:1.8:12,故B錯(cuò)誤;

CD.某時(shí)刻火星、木星與太陽(yáng)在同一直線上且火星和木星在太陽(yáng)的同一側(cè)，令火星、木星到下一次與太

2TT27rAc

陽(yáng)出現(xiàn)在?條直線上經(jīng)過(guò)的時(shí)間為4,則有A〒=

/火/木

黑臭

解得加=

臬-以

根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有

則有以,1.8年,以近2年

解得4。2.1年，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選Do

2.（2025?重慶?三模）（多選）如圖甲，衛(wèi)星和地心連線與地面的交點(diǎn)稱(chēng)為星卜.點(diǎn)，隨著衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)

以及地球自轉(zhuǎn)，星下點(diǎn)會(huì)在地球表面不斷移動(dòng)，形成星下點(diǎn)軌跡。地球半徑為自轉(zhuǎn)周期4=24小時(shí)。

衛(wèi)星A、B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致（圖中未畫(huà)），其星下點(diǎn)部分軌跡分別如題圖乙、丙。已知地球同

步衛(wèi)星的朝L道半徑〃=6R,)

自轉(zhuǎn)星下點(diǎn)

（東經(jīng)）（東經(jīng)）

甲乙

A.衛(wèi)星A、B的周期之比4:1

B.衛(wèi)星A、B運(yùn)行的線速度之比為也：1

C.刊星B繞地球運(yùn)行的軌道半徑為4.58R

D.某時(shí)刻衛(wèi)星A、B相距最近，之后在A運(yùn)動(dòng)的20圈時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星A、B有5次相距最近

【答案】BCD

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知，A星下點(diǎn)在地球上由3（TE轉(zhuǎn)到18CTE的過(guò)程中，A轉(zhuǎn)了半圈，比地球自轉(zhuǎn)多

轉(zhuǎn)了150。，?f知地球轉(zhuǎn)動(dòng)了18。。_150°-30°

■備、。=

則有30

12

根據(jù)圖丙可知，B星下點(diǎn)在地球上由6（TE轉(zhuǎn)到180任的過(guò)程中，B轉(zhuǎn)了一圈，比地球自轉(zhuǎn)多轉(zhuǎn)了120。,

地球轉(zhuǎn)動(dòng)/360°-120°=240°

則有"二工x240°=幺^

B36003

T1

結(jié)合上述解得A、B的周期之比為黃A

故A錯(cuò)誤；

C.對(duì)同步衛(wèi)星、A與B12星根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有絲2=駕=鳥(niǎo)

甯43

結(jié)合上述解得&=R*al.82R,RR=2R近*4.58R

故C正確;

21R、24凡

B.根據(jù)匕=＞工，師二下上

1AZB

結(jié)介上述解得以：％=狎：1

故B正確；

D.根據(jù)圖乙與圖內(nèi)可知，A、B軌道平面不在同一平面內(nèi)，則有20，=〃7s

結(jié)合上述解得〃=5

故D正確。

故選BCDo

3.（2025?吉林長(zhǎng)春?模擬預(yù)測(cè)）（多選）2025年2月至3月間，天文愛(ài)好都在熱議太陽(yáng)系中的“七星連珠〃,

是指由于各行星繞太陽(yáng)的周期不同，會(huì)每隔一段時(shí)間出現(xiàn)七顆行量在一直線上。如圖所示，A、B、C三顆

星體繞一中心天體。在同一平面內(nèi)、半徑不同的圓周軌道順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知A、B、（:運(yùn)動(dòng)的線

速度之比為1：言：擊，A運(yùn)動(dòng)的周期為兀某時(shí)刻O(píng)、A、B、C四者共線且A、B、C在。點(diǎn)同側(cè)，則從此

A.A、B間距離相鄰兩次最位的時(shí)間小于B、C間距離相鄰兩次最短的時(shí)間

B.A、B間距離相鄰兩次最短的時(shí)間大于B、C間距離相鄰兩次最短的時(shí)間

C.再次出現(xiàn)0、A、B、C四者共線且A、B、C在0點(diǎn)同側(cè)的最短時(shí)間為15r

D.再次出現(xiàn)。、A、B、C四者共線且A、B、（：在0點(diǎn)同側(cè)的最短時(shí)間為7.57

【答案】AD

【詳解】AB.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G坐=〃?匕

rr

解得廠悍

可知9：小七二1：的:

根據(jù)開(kāi)普勒第三定律

可得，："：Tc=1：3：5

Z、

則A、B、C運(yùn)動(dòng)的周期分別為7,37,5兀設(shè)A、B間距離相鄰兩次最短的時(shí)間j，則有x5=2笈

kAB）

解得兀=1"

設(shè)B、C間距離相鄰兩次最短的時(shí)間很，則有‘停-琶

BC~2九

＜。JcJ

解得〃=7"

A、B間距離相鄰兩次最短的時(shí)間小于B、C間距離相鄰兩次最短的時(shí)間，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由于幾'=5j

即當(dāng)B、C第一次距離相鄰時(shí)，A、B第五次相鄰，此時(shí)。、4、8、C四者共線，所以最短時(shí)間為7.57*,

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

4.（2025?天津?一模）近似計(jì)算地月系統(tǒng)時(shí)可以認(rèn)為月球繞著地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，月球繞

地球運(yùn)動(dòng)的周期為工。為了更精潴測(cè)量地月系統(tǒng)，認(rèn)為地月系統(tǒng)是一個(gè)雙星系統(tǒng)，如圖乙所示，在相互之

間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球繞。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期為心。若地球、月球質(zhì)量

分別為“小兩球心相距為〃地球半徑為心引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖甲中，地球的密度可表示為不

B.圖甲中月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期不等于圖乙中月球繞。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期4

C.圖乙中地月雙星軌道中。點(diǎn)到地心距離為%r

加地+"7月

D.圖乙中地月雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與地月質(zhì)量之和成正比

【答案】C

【詳解】A.圖甲中，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力駕包=叫

4

設(shè)地球的半徑為凡地球的體積為卜=5萬(wàn)~

圖甲中，地球密度為夕=粵=等:

VO/|K

故A錯(cuò)誤；

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力=，町等「

BCD.'飛r呵,

解得圖甲中月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為Z=2%二

地月系統(tǒng)是一個(gè)雙星系統(tǒng)，設(shè)地月雙星軌道中。點(diǎn)到地心距離為6,地月雙星軌道中。點(diǎn)到月球圓心距

#“r.i肛4%24萬(wàn)2

離為G，則一廠"=加月下地方分

可得叫用=叫叫

且&+4=r

解得彳="入&=㈣"，、4=2兀］一二^

嗎也+加月網(wǎng)也+加月VG（相地+用月）

則傷堞=悟越I

可知圖甲月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期4大于圖（b）中月球繞。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期篤，故BD錯(cuò)誤，C正確。

故選Cu

5.（2025?浙江溫州?三模）"食雙星”是特殊的雙星系統(tǒng)，由兩顆亮度不同的恒星組成，它們?cè)谙嗷ヒψ?/p>

用下繞連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道平面與觀測(cè)者視線方向幾乎平行。由于兩顆恒星相互遮擋，造

成觀測(cè)者觀察到雙星的亮度A發(fā)生周期性變化，如圖所示。若較亮的恒星和較暗的恒星軌道半經(jīng)分別為4和

較亮的恒星與較暗的恒星質(zhì)量之比為

B.4r\

C.兩顆恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期均為&-乙）

D.較亮的恒星線速度與較暗的恒星線速度之比為J

【答案】B

【詳解】AC.由題意可知，4時(shí)刻，較亮的恒星遮擋住較暗的恒星，與時(shí)刻較暗的恒星遮擋住較亮的恒

星，即％~，2時(shí)間里，轉(zhuǎn)了半個(gè)圈，故周期為「=2。2-。

故AC錯(cuò)誤;

B.設(shè)較亮的恒星和較暗的恒星的質(zhì)量分別為，陽(yáng)和性，均由彼此間的萬(wàn)有引力提供向心力故兩顆恒星的

向心力大小相等,有喈務(wù)=〃?]◎彳=%/付

解得色=2

m24

故B正確;

D.設(shè)較亮的恒星和較暗的恒星的質(zhì)量分別為匕和%,根據(jù)

V.cor.r.

因?yàn)榻撬俣认嗟龋獾?=1='

v2cor2r2

故D錯(cuò)誤。

故選Bo

03

1.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，2023年12月9日“朱雀二號(hào)"運(yùn)載火箭順利將“鴻鵠衛(wèi)星”等三顆衛(wèi)星

送入距離地面約500km的軌道。取地球質(zhì)量6.0x10"kg,地球半徑6.4x10、km,引力常量

6.67xl0-,,Nm2/kg\下列說(shuō)法正確的是（）

A.火箭的推力是空氣施加的B.衛(wèi)星的向心加速度大小約&4m/s2

C.衛(wèi)星運(yùn)行的周期約12hD.發(fā)射升空初始階段，裝在火箭上部的衛(wèi)星處于失重狀態(tài)

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)反沖現(xiàn)象的原理可知，火箭向后噴射燃?xì)獾耐瑫r(shí)，燃?xì)鈺?huì)給火箭施加反作用力，即推

力，故A錯(cuò)誤：

匚1X

B.根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知衛(wèi)星的向心加速度大小為4=-=k^=8.4m/s2

故B正確；

C.衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T(mén)=2TJ史士殳。1.6h

VGM

故C錯(cuò)誤；

D.發(fā)射升空初始階段，火箭加速度方向向上，裝在火筋上部的衛(wèi)星處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.（2023?廣東?高考真題）如圖（a）所示，太陽(yáng)系外的一顆行星P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于P的遮

擋，探測(cè)器探測(cè)到Q的亮度隨時(shí)間做如圖（b）所示的周期性變化，該周期與P的公轉(zhuǎn)周期相同。已知Q

的質(zhì)量為M，引力常量為G。關(guān)于P的公轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

亮度

探

丫

測(cè)VY

..

時(shí)間

器

4入%

圖

61(b)

A.周期為4一。B.半徑為JGMUTj

V4,T2

C.角速度的大小為D.加速度的大小為:聲”

【答案】B

【詳解】A.由圖（b）可知探測(cè)器探測(cè)到Q的亮度隨時(shí)間變化的周期為了=6-0

則P的公轉(zhuǎn)周期為6-L）,故A錯(cuò)誤；

B.P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得華=用”「

r2T2

解得半徑為,