7.4宇宙航行基础过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.4宇宙航行基础过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 283.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-14 15:34:22 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版必修第二册 7.4 宇宙航行 基础过关练
一、多选题
1．嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星，设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动，经过时间t （t小于嫦娥一号的绕行周期），嫦娥一号运动的弧长为s，嫦娥一号与月球中心的连线扫过角度为θ（θ为弧度制表示），引力常量为G，则下面描述正确的是（ ）
A．航天器的轨道半径为
B．航天器的环绕周期为
C．月球的质量为
D．月球的密度为
二、单选题
2．在地球上空沿圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星，卫星到地球表面的距离等于地球半径R的3倍，已知地面上的重力加速度为g，则（ ）
A．卫星运动的速度为 B．卫星运动的加速度为
C．该卫星的周期大于近地卫星周期 D．该卫星的线速度大于近地卫星的线速度
3．有两颗质量相同的人造卫星，其轨道半径分别是rA、rB，且rA＝rB/4，那么下列判断中正确的是( )
A．它们的周期之比TA∶TB＝1∶4
B．它们的角速度之比ωA∶ωB＝8∶1
C．它们所受的向心力之比FA∶FB＝8∶1
D．它们的线速度之比vA∶vB＝8∶1
4．2021年5月15日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”着陆火星。如图所示，着陆火星前探测器成功进入环火星椭圆轨道，然后实施近火星制动，顺利完成“太空刹车”，被火星捕获，进入环火星圆形轨道，准备登陆火星。关于“天问一号”探测器，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在椭圆轨道运行时，过点的速度小于过点的速度
B．探测器由椭圆轨道进入圆形轨道应该在点加速
C．探测器在椭圆轨道和圆形轨道上正常运行时通过点的加速度相等
D．探测器在椭圆轨道运行的周期比圆形轨道的周期小
5．我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星（轨道低于同步卫星）组网而成，这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营，计划到2020年完全建成。关于该导航系统，下列说法正确的是（ ）
A．系统中的地球同步轨道卫星可以定位在北京正上方
B．系统中卫星的运行速度可以大于11.2km/s
C．系统中卫星的运行周期和月亮绕地球运行的周期可能相同
D．系统中的同步轨道卫星比低轨卫星所需的发射速度更大
6．2011年中俄将联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起，由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星，在火星上绕圆轨道运行.已知地球质量约为火星的质量的9倍，火星的半径约为地球半径的，地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是
A．火星表面的重力加速度约为
B．探测器环绕火星运行的最小周期约为地球同步卫星运行周期的倍
C．探测器环绕火星运行的最大速度约为地球第一宇宙速度的倍
D．探测器环绕火星运行时，其内部的仪器处于受力平衡状态
7．继“天宫一号”之后，2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心又成功发射了“天宫二号”空间实验室．“天宫一号”的轨道是距离地面343公里的近圆轨道；“天宫二号”的轨道是距离地面393公里的近圆轨道，后继发射的“神舟十一号”与之对接．下列说法正确的是
A．在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比“天宫一号”的速度大
B．在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比地球同步卫星的周期长
C．在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接
D．“神舟十一号”只有先运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速才能与之对接
8．一宇宙飞船绕地心做半径为 r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为 m的人站在可称体重的台秤上。用 R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的重力加速度，FN表示人对台秤的压力，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中正确的是（ ）
A．它可以定位在我们居住的城市深圳的正上空
B．世界各国发射的同步卫星的高度和线速度各不相同
C．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
10．地球的第一宇宙速度的大小是（ ）
A．5.1km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s
11．理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍．火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面．已知引力常量为G，火星的半径为R．若不考虑火星自转的影响，要探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为（ ）
A．7.9km/s B．11.2km/s C． D．
12．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB．两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示；T0为卫星环绕行星表面运行的周期．则 （ ）
A．行星A的质量大于行星B的质量
B．行星A的密度小于行星B的密度
C．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速
D．行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度
13．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D．对支持它的物体的压力为零
14．2021年10月16日神州十三号飞船成功发射进入预定轨道，3名宇航员顺利进驻天和核心舱，开启6个月的在轨驻留，开展更多的空间科学实验与技术试验。核心舱轨道离地高度约为430km，地球同步卫星轨道离地约为36000km，若核心舱和同步卫星的运动均可看做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．核心舱的运行速度略大于第一宇宙速度
B．核心舱的运行速度小于同步卫星的运行速度
C．核心舱的运行周期小于同步卫星的运行周期
D．核心舱运行时的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
15．英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度
B．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
C．由题可知月球的平均密度
D．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为
16．使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是．已知某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g．不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为
A． B． C． D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．AD
【解析】
【详解】
试题分析：根据弧长与半径、角度的关系求出航天器的轨道半径．根据转过的角度求出角速度，从而得出航天器的周期．根据万有引力提供向心力，结合线速度的大小求出月球的质量，根据密度公式求出月球的密度．
在t时间内穿过的弧长为s，转过的角度为，根据知，航天器的轨道半径，故A正确；航天器的角速度，则周期，故B错误；航天器的线速度，根据得，月球的质量，故C错误；航天器贴着月球表面运行，轨道半径等于月球的半径，月球的密度，故D正确．
2．C
【解析】
【详解】
卫星所受万有引力提供向心力，有
可得
卫星到地球表面的距离等于地球半径R的3倍，则轨道半径为。
A．地球表面的重力加速度为
联立线速度公式可得卫星的线速度为
故A错误；
B．卫星的加速度为
故B错误；
C．卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，由可知卫星的周期大于近地卫星周期，故C正确；
D．卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，由可知卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故D错误。
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
万有引力充当向心力，根据公式可得，故周期之比为，A错误；根据公式解得，故角速度之比为，B正确；根据公式可得向心力之比为，C错误；根据公式可得，故线速度之比为，D错误．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据开普勒第二定律可知近火星点速度大，远火星点速度小，选项A错误；
B．由环火星椭圆轨道进入环火星圆形轨道应该在点减速，由离心运动变为圆周运动，速度要变小，选项B错误；
C．在同一点万有引力产生加速度，加速度相等，选项C正确；
D．由开普勒第三定律
可知，轨道半径大的周期大，选项D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．同步卫星相对地球静止，同步卫星位于赤道平面内，北京不在赤道上，因此地球同步轨道卫星不能定位在北京正上方，故A错误；
B．11.2km/s是地球的第二宇宙速度，达到此速度的物体可以脱离地球的吸引，系统中的卫星没有脱离地球的吸引，系统中的卫星的运行速度小于7.9km/s，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
可得
卫星的轨道半径小于月亮的轨道半径，则卫星的周期小于月亮的周期，故C错误；
D．卫星轨道半径越大发射卫星时克服地球引力做功越多，因此系统中从地面发射质量为m的同步卫星比发射质量为m的低轨卫星所需的能量更多，需要的发射速度也更大，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
据万有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A错误；根据万有引力提供圆周运动向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探测器绕火星运动的最小周期为绕地球运行的最小周期的倍，不是地球同步卫星的倍，故B错误；探测器绕火星的最大速度即为火星的第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有可得，故C正确；探测器绕火星运行时，其内部的仪器所受万有引力提供其随探测器一起绕火星圆周运动的向心力，故内部仪器处于完全失重状态不是处于平衡状态，故D错误．故选C．
【点睛】
掌握万有引力在星球表面与重力相等，航天器绕中心天体圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力是解决问题的关键．
7．C
【解析】
【详解】
试题分析：由题意可知，“天宫一号”的轨道距离地面近一些，故它的线速度比较大，选项A错误；“天宫二号”的轨道距离地面393公里，比同步卫星距地面的距离小，故它的周期比同步卫星的周期小，故选项B错误；在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接，选项C正确；“神舟十一号”如果运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速，轨道就会改变了，则就不能与之对接了，则选项D错误．
考点：万有引力与航天．
8．B
【解析】
【详解】
AB．处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力，所以有
即，对处在轨道半径为r的宇宙飞船中的物体，有
即，所以有，即，故A错误，B正确；
CD．当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，飞船及飞船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压力为零，故CD错误。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
A．同步卫星必然定位在赤道上空，A错误；
B．由
可得
由于同步卫星的周期等于地球自转周期是确定的，所以线速度和轨道半径都是确定的，B错误；
CD．第一宇宙速度为地球卫星的最大速度，为近地卫星的线速度，C错误，D正确．
故选D．
10．B
【解析】
【详解】
地球的第一宇宙速度的大小是7.9km/s；第二宇宙速度的大小是11.2km/s；第三宇宙速度的大小是16.7km/s。
故选B。
11．D
【解析】
【详解】
试题分析：根据可得：火星表面的重力加速度为，火星的第一宇宙速度，要使测器脱离火星飞回地球，则需要以火星第二宇宙速度起飞：即，所以A、B、C错误；D正确．
考点：本题考查天体运动
12．C
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力得出：得：，根据图象可知，A的比较B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；根图象可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，密度，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B错误；根据得：，当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于B的质量，则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速，故C正确．第一宇宙速度，A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故D错误；
故选C.
点睛：要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．
13．D
【解析】
【详解】
A．失重状态是物体对水平支持物的压力或者对竖直悬挂物的拉力小于自身重力，大于自身重力为超重．并不是不受地球引力A错．
BCD．对航天飞机中的物体，重力提供向心力，对水平支持物或竖直悬挂物没有作用力，是完全失重，处于非平衡状态，而且受力分析也不存在向心力和离心力，BC错．D对．
14．C
【解析】
【详解】
AB．根据
可得
轨道半径越大，线速度越小，核心舱的运行速度小于第一宇宙速度，核心舱的运行速度大于同步卫星的运行速度，故AB错误；
C．根据
可得
轨道半径越小，周期越小，核心舱的运行周期小于同步卫星的运行周期，故C正确；
D．根据
可得
轨道半径越小，向心加速度越大，核心舱运行时的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D错误。
故选C。
15．C
【解析】
【详解】
A．发射速度大于第二宇宙速度就能脱离太阳束缚，飞到太阳系外进入银河系，而嫦娥五号还是在地月系内运动，故其发射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误；
B．根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有
可得星球的第一宇宙速度为
因，，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B错误；
C．对月表的物体，有
联立解得
故C正确；
D．对嫦娥五号做匀速圆周运动，有
联立可得嫦娥五号的周期为
故D错误。
故选C。
16．C
【解析】
【详解】
某星球的质量为M，半径为R，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：
，
解得：
，
代入，得地球的第一宇宙速度为：
①，
又某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，则有：
②，
第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系是：
③，
由①②③联立得该星球的第二宇宙速度为，故ABD错误，C正确。
故选C。
【点睛】
第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即，此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面然后再利用第一宇宙速度与第二宇宙速度关系即可求解．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．嫦娥一号是我国研制的首颗绕月人造卫星，设嫦娥一号贴着月球表面做匀速圆周运动，经过时间t （t小于嫦娥一号的绕行周期），嫦娥一号运动的弧长为s，嫦娥一号与月球中心的连线扫过角度为θ（θ为弧度制表示），引力常量为G，则下面描述正确的是（ ）
A．航天器的轨道半径为
B．航天器的环绕周期为
C．月球的质量为
D．月球的密度为
二、单选题
2．在地球上空沿圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星，卫星到地球表面的距离等于地球半径R的3倍，已知地面上的重力加速度为g，则（ ）
A．卫星运动的速度为 B．卫星运动的加速度为
C．该卫星的周期大于近地卫星周期 D．该卫星的线速度大于近地卫星的线速度
3．有两颗质量相同的人造卫星，其轨道半径分别是rA、rB，且rA＝rB/4，那么下列判断中正确的是( )
A．它们的周期之比TA∶TB＝1∶4
B．它们的角速度之比ωA∶ωB＝8∶1
C．它们所受的向心力之比FA∶FB＝8∶1
D．它们的线速度之比vA∶vB＝8∶1
4．2021年5月15日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”着陆火星。如图所示，着陆火星前探测器成功进入环火星椭圆轨道，然后实施近火星制动，顺利完成“太空刹车”，被火星捕获，进入环火星圆形轨道，准备登陆火星。关于“天问一号”探测器，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在椭圆轨道运行时，过点的速度小于过点的速度
B．探测器由椭圆轨道进入圆形轨道应该在点加速
C．探测器在椭圆轨道和圆形轨道上正常运行时通过点的加速度相等
D．探测器在椭圆轨道运行的周期比圆形轨道的周期小
5．我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星（轨道低于同步卫星）组网而成，这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营，计划到2020年完全建成。关于该导航系统，下列说法正确的是（ ）
A．系统中的地球同步轨道卫星可以定位在北京正上方
B．系统中卫星的运行速度可以大于11.2km/s
C．系统中卫星的运行周期和月亮绕地球运行的周期可能相同
D．系统中的同步轨道卫星比低轨卫星所需的发射速度更大
6．2011年中俄将联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起，由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星，在火星上绕圆轨道运行.已知地球质量约为火星的质量的9倍，火星的半径约为地球半径的，地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是
A．火星表面的重力加速度约为
B．探测器环绕火星运行的最小周期约为地球同步卫星运行周期的倍
C．探测器环绕火星运行的最大速度约为地球第一宇宙速度的倍
D．探测器环绕火星运行时，其内部的仪器处于受力平衡状态
7．继“天宫一号”之后，2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心又成功发射了“天宫二号”空间实验室．“天宫一号”的轨道是距离地面343公里的近圆轨道；“天宫二号”的轨道是距离地面393公里的近圆轨道，后继发射的“神舟十一号”与之对接．下列说法正确的是
A．在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比“天宫一号”的速度大
B．在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比地球同步卫星的周期长
C．在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接
D．“神舟十一号”只有先运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速才能与之对接
8．一宇宙飞船绕地心做半径为 r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为 m的人站在可称体重的台秤上。用 R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的重力加速度，FN表示人对台秤的压力，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中正确的是（ ）
A．它可以定位在我们居住的城市深圳的正上空
B．世界各国发射的同步卫星的高度和线速度各不相同
C．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
10．地球的第一宇宙速度的大小是（ ）
A．5.1km/s B．7.9km/s C．11.2km/s D．16.7km/s
11．理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍．火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面．已知引力常量为G，火星的半径为R．若不考虑火星自转的影响，要探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为（ ）
A．7.9km/s B．11.2km/s C． D．
12．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB．两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示；T0为卫星环绕行星表面运行的周期．则 （ ）
A．行星A的质量大于行星B的质量
B．行星A的密度小于行星B的密度
C．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速
D．行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度
13．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D．对支持它的物体的压力为零
14．2021年10月16日神州十三号飞船成功发射进入预定轨道，3名宇航员顺利进驻天和核心舱，开启6个月的在轨驻留，开展更多的空间科学实验与技术试验。核心舱轨道离地高度约为430km，地球同步卫星轨道离地约为36000km，若核心舱和同步卫星的运动均可看做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．核心舱的运行速度略大于第一宇宙速度
B．核心舱的运行速度小于同步卫星的运行速度
C．核心舱的运行周期小于同步卫星的运行周期
D．核心舱运行时的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
15．英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度
B．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
C．由题可知月球的平均密度
D．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为
16．使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是．已知某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g．不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为
A． B． C． D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．AD
【解析】
【详解】
试题分析：根据弧长与半径、角度的关系求出航天器的轨道半径．根据转过的角度求出角速度，从而得出航天器的周期．根据万有引力提供向心力，结合线速度的大小求出月球的质量，根据密度公式求出月球的密度．
在t时间内穿过的弧长为s，转过的角度为，根据知，航天器的轨道半径，故A正确；航天器的角速度，则周期，故B错误；航天器的线速度，根据得，月球的质量，故C错误；航天器贴着月球表面运行，轨道半径等于月球的半径，月球的密度，故D正确．
2．C
【解析】
【详解】
卫星所受万有引力提供向心力，有
可得
卫星到地球表面的距离等于地球半径R的3倍，则轨道半径为。
A．地球表面的重力加速度为
联立线速度公式可得卫星的线速度为
故A错误；
B．卫星的加速度为
故B错误；
C．卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，由可知卫星的周期大于近地卫星周期，故C正确；
D．卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，由可知卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故D错误。
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
万有引力充当向心力，根据公式可得，故周期之比为，A错误；根据公式解得，故角速度之比为，B正确；根据公式可得向心力之比为，C错误；根据公式可得，故线速度之比为，D错误．
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据开普勒第二定律可知近火星点速度大，远火星点速度小，选项A错误；
B．由环火星椭圆轨道进入环火星圆形轨道应该在点减速，由离心运动变为圆周运动，速度要变小，选项B错误；
C．在同一点万有引力产生加速度，加速度相等，选项C正确；
D．由开普勒第三定律
可知，轨道半径大的周期大，选项D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A．同步卫星相对地球静止，同步卫星位于赤道平面内，北京不在赤道上，因此地球同步轨道卫星不能定位在北京正上方，故A错误；
B．11.2km/s是地球的第二宇宙速度，达到此速度的物体可以脱离地球的吸引，系统中的卫星没有脱离地球的吸引，系统中的卫星的运行速度小于7.9km/s，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
可得
卫星的轨道半径小于月亮的轨道半径，则卫星的周期小于月亮的周期，故C错误；
D．卫星轨道半径越大发射卫星时克服地球引力做功越多，因此系统中从地面发射质量为m的同步卫星比发射质量为m的低轨卫星所需的能量更多，需要的发射速度也更大，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
据万有引力等于重力有：G＝mg，可得火星表面的重力加速度，故A错误；根据万有引力提供圆周运动向心力，火星表面的最小周期mg′＝mR火，可得，即探测器绕火星运动的最小周期为绕地球运行的最小周期的倍，不是地球同步卫星的倍，故B错误；探测器绕火星的最大速度即为火星的第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有可得，故C正确；探测器绕火星运行时，其内部的仪器所受万有引力提供其随探测器一起绕火星圆周运动的向心力，故内部仪器处于完全失重状态不是处于平衡状态，故D错误．故选C．
【点睛】
掌握万有引力在星球表面与重力相等，航天器绕中心天体圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力是解决问题的关键．
7．C
【解析】
【详解】
试题分析：由题意可知，“天宫一号”的轨道距离地面近一些，故它的线速度比较大，选项A错误；“天宫二号”的轨道距离地面393公里，比同步卫星距地面的距离小，故它的周期比同步卫星的周期小，故选项B错误；在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接，选项C正确；“神舟十一号”如果运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速，轨道就会改变了，则就不能与之对接了，则选项D错误．
考点：万有引力与航天．
8．B
【解析】
【详解】
AB．处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力，所以有
即，对处在轨道半径为r的宇宙飞船中的物体，有
即，所以有，即，故A错误，B正确；
CD．当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，飞船及飞船内物体处于完全失重状态，所以对台秤的压力为零，故CD错误。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
A．同步卫星必然定位在赤道上空，A错误；
B．由
可得
由于同步卫星的周期等于地球自转周期是确定的，所以线速度和轨道半径都是确定的，B错误；
CD．第一宇宙速度为地球卫星的最大速度，为近地卫星的线速度，C错误，D正确．
故选D．
10．B
【解析】
【详解】
地球的第一宇宙速度的大小是7.9km/s；第二宇宙速度的大小是11.2km/s；第三宇宙速度的大小是16.7km/s。
故选B。
11．D
【解析】
【详解】
试题分析：根据可得：火星表面的重力加速度为，火星的第一宇宙速度，要使测器脱离火星飞回地球，则需要以火星第二宇宙速度起飞：即，所以A、B、C错误；D正确．
考点：本题考查天体运动
12．C
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力得出：得：，根据图象可知，A的比较B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；根图象可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，密度，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B错误；根据得：，当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于B的质量，则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速，故C正确．第一宇宙速度，A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故D错误；
故选C.
点睛：要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．
13．D
【解析】
【详解】
A．失重状态是物体对水平支持物的压力或者对竖直悬挂物的拉力小于自身重力，大于自身重力为超重．并不是不受地球引力A错．
BCD．对航天飞机中的物体，重力提供向心力，对水平支持物或竖直悬挂物没有作用力，是完全失重，处于非平衡状态，而且受力分析也不存在向心力和离心力，BC错．D对．
14．C
【解析】
【详解】
AB．根据
可得
轨道半径越大，线速度越小，核心舱的运行速度小于第一宇宙速度，核心舱的运行速度大于同步卫星的运行速度，故AB错误；
C．根据
可得
轨道半径越小，周期越小，核心舱的运行周期小于同步卫星的运行周期，故C正确；
D．根据
可得
轨道半径越小，向心加速度越大，核心舱运行时的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D错误。
故选C。
15．C
【解析】
【详解】
A．发射速度大于第二宇宙速度就能脱离太阳束缚，飞到太阳系外进入银河系，而嫦娥五号还是在地月系内运动，故其发射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误；
B．根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有
可得星球的第一宇宙速度为
因，，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B错误；
C．对月表的物体，有
联立解得
故C正确；
D．对嫦娥五号做匀速圆周运动，有
联立可得嫦娥五号的周期为
故D错误。
故选C。
16．C
【解析】
【详解】
某星球的质量为M，半径为R，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：
，
解得：
，
代入，得地球的第一宇宙速度为：
①，
又某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，则有：
②，
第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系是：
③，
由①②③联立得该星球的第二宇宙速度为，故ABD错误，C正确。
故选C。
【点睛】
第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即，此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面然后再利用第一宇宙速度与第二宇宙速度关系即可求解．
答案第1页，共2页
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