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 | 923.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-10 08:25:19 | ||
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文档简介
人教版必修第二册 7.4 宇宙航行 基础过关练
一、单选题
1．以下关于宇宙速度的说法中正确的是( )
A．第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最大速度
B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度
C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度
D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚
2．以下情景描述符合物理实际的是（ ）
A．火车轨道在弯道处设计成外轨低内轨高，以便火车成功的转弯
B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力，但通过凹桥最低点时失重
C．在轨道上飞行的航天器中的物体处于完全失重状态，但悬浮的液滴是平衡状态
D．洗衣机脱水时利用离心运动把附在衣物上的水甩掉
3．科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事．地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球．若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（ ）
A．地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为
B．木星与地球的第一宇宙速度之比为
C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D．地球与木星的质量之比为
4．随着人类航天事业的进步，太空探测越来越向深空发展，火星正在成为全球航天界的“宠儿”．我国计划于2020年发射火星探测器，一步实现绕、落、巡工程目标．假设某宇航员登上了火星，在其表面以初速度v竖直上抛一小球(小球仅受火星的引力作用)，小球上升的最大高度为h，火星的直径为d，引力常量为G，则( )
A．火星的第一宇宙速度为v B．火星的密度为
C．火星的质量为 D．火星的“近火卫星”运行周期为
5．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．在相同时间内b转过的弧长最长
C．c在4小时内转过的圆心角是
D．d的运动周期有可能是20小时
6．“神舟”七号实现了航天员首次出舱．如图所示飞船先沿椭圆轨道1飞行，然后在远地点P处变轨后沿圆轨道2运行，在轨道2上周期约为90分钟．则下列判断正确的是（ ）
A．飞船沿椭圆轨道1经过P点时的速度与沿圆轨道经过P点时的速度相等
B．飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在圆轨道2的角速度小于同步卫星运行的角速度
D．飞船从椭圆轨道1的Q点运动到P点过程中万有引力做正功
7．如图所示是中国“天问一号”探测器拍摄的火星影像图。已知火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的。则火星上发射卫星的第一宇宙速度和火星表面的重力加速度约为地球第一宇宙速度和地表的重力加速度的（ ）
A．倍，倍 B．倍，倍
C．倍，倍 D．倍，倍
8．北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星正常运行时,下列说法中正确的是( )
A．低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面一定重合
B．地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大
C．低轨卫星的环绕速率大于
D．低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的角速度
9．如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是( )
A．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年
B．太阳对各小行星的引力相同
C．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值
D．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值
10．2017年4月22日，我国首艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室完成交会对接．若飞船绕地心做匀速圆周运动，距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．下列说法正确的是（ ）
A．根据题中条件可以估算飞船的质量
B．天舟一号飞船内的货物处于平衡状态
C．飞船在圆轨道上运行的加速度为
D．飞船在圆轨道上运行的速度大小为
11．天问一号是我国独立开展行星际探测的第一步，将于2021年2月实施近火制动，进入环火轨道并着陆火星。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列说法中正确的是（ ）
A．火星绕太阳的周期小于地球绕太阳周期
B．天问一号在地面附近的发射速度只要大于7.9km/s就可以克服地球引力飞向火星
C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4：9
D．若已知天问一号绕火星做圆周运动的周期和火星半径、万有引力常量，可估算火星质量
12．北京时间2019年9月23日5时10分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭以“一箭双星”的方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。若第48颗卫星绕地球做匀速圆周运动，其运动的周期为T，已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周的轨道半径为（ ）
A． B． C． D．
13．2020年6月23日，中国“北斗三号”全球导航收官之星（也是北斗系统第55颗导航卫星）成功发射．目前，在轨“北斗三号”卫星共有30颗，包括24颗中圆地球轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星．此次发射的卫星属地球静止轨道卫星，该卫星（ ）
A．周期为12h B．做匀变速运动
C．可以定点在浙江上空 D．角速度比月球的大
14．我国自主研制的“神七”载人飞船于2008年9月25日21时10分04秒，在酒泉卫星发射中心成功发射．第583秒火箭将飞船送到近地点200km，远地点350km的椭圆轨道的入口，箭船分离．21时33分变轨成功，飞船进入距地球表面约343km的圆形预定轨道，绕行一周约90分钟，关于“神七”载人飞船在预定轨道上运行时下列说法中正确的是： （ ）
A．“神七”载人飞船可以看作是地球的一颗同步卫星
B．飞船由于完全失重，飞船中的宇航员不再受到重力的作用
C．当飞船要离开圆形轨道返回地球时，要启动助推器让飞船速度增大
D．飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
15．截止2020年底，中国在轨卫星数量大约400颗，居世界第二位。现有质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球沿逆时针方向运动，其中卫星a为遥感卫星“高分三号”，b、c为同步卫星，则（ ）
A．卫星c加速就可以使c与b对接 B．卫星a和b间的距离保持不变
C．卫星a的动能大于卫星b的动能 D．卫星a的机械能大于卫星b的机械能
二、多选题
16．2016年9月15日，搭载着“天宫二号”空间实验室的“长征二号F”运载火箭在酒泉卫星发射中心正式点火升空，“天空二号”顺利地进入运行圆轨道．某同学从网上查得“天宫二号”的运行轨道离地高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，由此可得天宫二号的（ ）
A．运行周期T=2 B．运行的线速度v=
C．角速度 D．向心加速度大小a=
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
试题分析：根据卫星的线速度，故轨道半径越大卫星的运行速度越小，而第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，所以第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度，故A正确而B错误．由于第二宇宙速度是地球的逃逸速度，即当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，故人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度，故C正确．当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/m时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星．故D错误．
考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度及第三宇宙速度．
2．D
【解析】
【详解】
A．火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，靠重力和支持力的合力提供向心力，便于火车转弯，故A不符合题意；
B．在拱形桥的最高点，合力方向向下，可知重力大于支持力，则压力小于汽车重力，当汽车过凹面时，加速度方向向上，处于超重，故B不符合题意；
C．在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，悬浮的液滴不是平衡状态，故C不符合题意；
D．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故D符合题意．
故选D．
3．D
【解析】
【详解】
A．在地球的表面发射飞出太阳系的最小发射速度，叫做第三宇宙速度v3=16.7km/s，故A错误；
B．根据重力提供向心力得，解得：地球上的第一宇宙速度，同理得：木星上的第一宇宙速度为：，故木星与地球的第一宇宙速度之比，故B错误；
C．根据开普勒第三定律得：，故，即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故C错误；
D．根据重力与万有引力相等，，解得：，同理可得木星质量：，故，故D正确；
4．B
【解析】
【详解】
在火星表面竖直上抛的小球做匀减速直线运动，设火星表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v0，火星的自转周期为T，则2gh＝v2，得
在火星表面的物体的重力等于万有引力，也是在火星表面附近做圆周运动的向心力
又，M＝πr3·ρ，得：
A．火星的第一宇宙速度为v，与结论不相符，选项A错误；
B．火星的密度为，与结论相符，选项B正确；
C．火星的质量为，与结论不相符，选项C错误；
D．火星的“近火卫星”运行周期为，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
5．B
【解析】
【详解】
A．a随地球自转，由于万有引力分为两部分，一部分为重力，一部分充当向心力，所以其向心加速度不为g，A错误；
B．万有引力提供向心力
得
则知卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，相同时间内转过的弧长最长，B正确；
C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是
D错误；
D．由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能是20h，D错误。
故选B。
考点：考查了万有引力定律的应用
【点睛】
对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．P点是椭圆轨道的远地点，飞船飞经该点时要离心运动，才能变轨到圆轨道2，所以在P点必须加速才能实现，故 飞船沿椭圆轨道1经过P点时的速度小于沿圆轨道经过P点时的速度，A错误；
B．在圆轨道2上时引力提供向心力，航天员处于完全失重状态，B正确；
C．因轨道2上周期约为90分钟小于同步卫星的周期，又由
可得船在圆轨道2的角速度大于同步卫星运行的角速度，C错误；
D．飞船从椭圆轨道1的Q点运动到P点过程中万有引力做负功，D错误。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
设天体的第一宇宙速度大小为v，根据万有引力提供向心力，有
整理可得
火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，则火星上发射卫星的第一宇宙速度为地球第一宇宙速度倍
根据
解得
火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面的重力加速度约为地球第一宇宙速度和地表的重力加速度的倍。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
A、低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面不一定重合，故A错误；
B、根据地球卫星万有引力提供向心力，，，所以地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大，低轨卫星的角速度比地球同步卫星角速度大，故B正确，D错误；
C、根据，得，，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度不可能大于第一宇宙速度，故C正确．
点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，以及知道同步卫星的特点．
9．D
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力：，解得：，由于小行星轨道半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地球公转周期，即大于一年，故A错误；太阳对小行星的引力，由于各小行星轨道半径和质量关系均未知，所以不能得出太阳对小行星的引力是否相同，故B正确；根据万有引力提供向心力：，解得：，小行星的轨道半径大于地球的轨道半径，故小行星的公转速度小于地球公转的线速度，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故D正确．所以D正确，ABC错误．
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．飞船的质量在计算过程中抵消，所以无法计算飞船的质量，飞船内的货物跟飞船一块做匀速圆周运动，合力指向地心，不为零，不是平衡状态，AB错误；
C．运动过程中万有引力充当向心力，故有
联立黄金替代公式
可得
C错误；
D．根据公式
解得
联立黄金替代公式
可得
D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．火星和地球以太阳为中心做圆周运动，根据开普勒第三定律，有
故火星绕太阳的周期大于地球绕太阳周期，故A错误；
B．天问一号从地球飞向火星，需要达到第二宇宙速度。故B错误；
C．卫星在天体表面，所受重力近似等于万有引力，有
代入数据，有
故C正确；
D．应用环绕法求中心天体质量时，需要知道天问一号的环绕半径，故D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
已知第一宇宙速度为v，则由
得
由
得
对卫星有
解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
C项正确，ABD 错误。
故选C。
13．D
【解析】
【分析】
主要考查地球同步卫星的基本知识。
【详解】
A．地球静止卫星属于地球同步轨道卫星，与地球自转周期相同，周期为24h，所以A错误；
B．卫星绕地球做圆周运动，加速度方向不断变化，所以B错误；
C．静止轨道卫星处于赤道平面上方，不可能定点在浙江上空，所以C错误；
D．由于月球周期约为28天，大于地球静止卫星周期，根据角速度可知，卫星的角速度比月球角速度大，所以D正确。
故选D。
14．C
【解析】
【详解】
A、第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，根据v=,轨道半径越小，线速度越大．所以“神州七号”载人飞船在圆形轨道上飞行的线速度比第一宇宙速度小．故A错误．
B、飞船处于失重，宇航员处于失重状态，仍然受到中，只是对支撑面的压力为零．故B错误．
C、当飞船要离开圆形轨道返回地球时，需减速，使得万有引力大于所需的向心力，做近心运动．故C正确．
D、根据，轨道半径越大，角速度越小，知飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大．故D错误．
故选C．
15．C
【解析】
【详解】
A．直接让卫星c加速，会导致其所受万有引力不足以提供做匀速圆周运动的向心力，致使该卫星向高轨道运动，从而达不到追上与卫星b的对接，故A错误；
B．由
解得
卫星a和b的轨道半径不同，周期不同，卫星a和b间的距离不断变化，故B错误；
C．由
解得
由于，所以
又卫星的质量相等，所以卫星a的动能大于卫星b的动能，故C正确；
D．卫星a的动能大于b的动能，但卫星a的重力势能小于卫星b的重力势能，它们的机械能大小无法判断，故D错误。
故选C。
16．BC
【解析】
【分析】
根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出角速度、线速度、向心加速度和周期的大小．
【详解】
根据万有引力提供向心力，有
得
，v＝，ω＝，a＝
由地球表面物体重力等于万有引力，有
G＝mg
得GM＝gR2，所以运行周期
T＝2π
运行的线速度
v＝
角速度
ω＝
向心加速度
a＝
故BC正确，AD错误；
故选BC．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．以下关于宇宙速度的说法中正确的是( )
A．第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最大速度
B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度
C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度
D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚
2．以下情景描述符合物理实际的是（ ）
A．火车轨道在弯道处设计成外轨低内轨高，以便火车成功的转弯
B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力，但通过凹桥最低点时失重
C．在轨道上飞行的航天器中的物体处于完全失重状态，但悬浮的液滴是平衡状态
D．洗衣机脱水时利用离心运动把附在衣物上的水甩掉
3．科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事．地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球．若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（ ）
A．地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为
B．木星与地球的第一宇宙速度之比为
C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D．地球与木星的质量之比为
4．随着人类航天事业的进步，太空探测越来越向深空发展，火星正在成为全球航天界的“宠儿”．我国计划于2020年发射火星探测器，一步实现绕、落、巡工程目标．假设某宇航员登上了火星，在其表面以初速度v竖直上抛一小球(小球仅受火星的引力作用)，小球上升的最大高度为h，火星的直径为d，引力常量为G，则( )
A．火星的第一宇宙速度为v B．火星的密度为
C．火星的质量为 D．火星的“近火卫星”运行周期为
5．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．在相同时间内b转过的弧长最长
C．c在4小时内转过的圆心角是
D．d的运动周期有可能是20小时
6．“神舟”七号实现了航天员首次出舱．如图所示飞船先沿椭圆轨道1飞行，然后在远地点P处变轨后沿圆轨道2运行，在轨道2上周期约为90分钟．则下列判断正确的是（ ）
A．飞船沿椭圆轨道1经过P点时的速度与沿圆轨道经过P点时的速度相等
B．飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在圆轨道2的角速度小于同步卫星运行的角速度
D．飞船从椭圆轨道1的Q点运动到P点过程中万有引力做正功
7．如图所示是中国“天问一号”探测器拍摄的火星影像图。已知火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的。则火星上发射卫星的第一宇宙速度和火星表面的重力加速度约为地球第一宇宙速度和地表的重力加速度的（ ）
A．倍，倍 B．倍，倍
C．倍，倍 D．倍，倍
8．北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星正常运行时,下列说法中正确的是( )
A．低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面一定重合
B．地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大
C．低轨卫星的环绕速率大于
D．低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的角速度
9．如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是( )
A．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年
B．太阳对各小行星的引力相同
C．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值
D．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值
10．2017年4月22日，我国首艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室完成交会对接．若飞船绕地心做匀速圆周运动，距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．下列说法正确的是（ ）
A．根据题中条件可以估算飞船的质量
B．天舟一号飞船内的货物处于平衡状态
C．飞船在圆轨道上运行的加速度为
D．飞船在圆轨道上运行的速度大小为
11．天问一号是我国独立开展行星际探测的第一步，将于2021年2月实施近火制动，进入环火轨道并着陆火星。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列说法中正确的是（ ）
A．火星绕太阳的周期小于地球绕太阳周期
B．天问一号在地面附近的发射速度只要大于7.9km/s就可以克服地球引力飞向火星
C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4：9
D．若已知天问一号绕火星做圆周运动的周期和火星半径、万有引力常量，可估算火星质量
12．北京时间2019年9月23日5时10分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭以“一箭双星”的方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。若第48颗卫星绕地球做匀速圆周运动，其运动的周期为T，已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周的轨道半径为（ ）
A． B． C． D．
13．2020年6月23日，中国“北斗三号”全球导航收官之星（也是北斗系统第55颗导航卫星）成功发射．目前，在轨“北斗三号”卫星共有30颗，包括24颗中圆地球轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星．此次发射的卫星属地球静止轨道卫星，该卫星（ ）
A．周期为12h B．做匀变速运动
C．可以定点在浙江上空 D．角速度比月球的大
14．我国自主研制的“神七”载人飞船于2008年9月25日21时10分04秒，在酒泉卫星发射中心成功发射．第583秒火箭将飞船送到近地点200km，远地点350km的椭圆轨道的入口，箭船分离．21时33分变轨成功，飞船进入距地球表面约343km的圆形预定轨道，绕行一周约90分钟，关于“神七”载人飞船在预定轨道上运行时下列说法中正确的是： （ ）
A．“神七”载人飞船可以看作是地球的一颗同步卫星
B．飞船由于完全失重，飞船中的宇航员不再受到重力的作用
C．当飞船要离开圆形轨道返回地球时，要启动助推器让飞船速度增大
D．飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
15．截止2020年底，中国在轨卫星数量大约400颗，居世界第二位。现有质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球沿逆时针方向运动，其中卫星a为遥感卫星“高分三号”，b、c为同步卫星，则（ ）
A．卫星c加速就可以使c与b对接 B．卫星a和b间的距离保持不变
C．卫星a的动能大于卫星b的动能 D．卫星a的机械能大于卫星b的机械能
二、多选题
16．2016年9月15日，搭载着“天宫二号”空间实验室的“长征二号F”运载火箭在酒泉卫星发射中心正式点火升空，“天空二号”顺利地进入运行圆轨道．某同学从网上查得“天宫二号”的运行轨道离地高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，由此可得天宫二号的（ ）
A．运行周期T=2 B．运行的线速度v=
C．角速度 D．向心加速度大小a=
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
试题分析：根据卫星的线速度，故轨道半径越大卫星的运行速度越小，而第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，所以第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度，故A正确而B错误．由于第二宇宙速度是地球的逃逸速度，即当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，故人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度，故C正确．当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/m时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星．故D错误．
考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度及第三宇宙速度．
2．D
【解析】
【详解】
A．火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，靠重力和支持力的合力提供向心力，便于火车转弯，故A不符合题意；
B．在拱形桥的最高点，合力方向向下，可知重力大于支持力，则压力小于汽车重力，当汽车过凹面时，加速度方向向上，处于超重，故B不符合题意；
C．在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，悬浮的液滴不是平衡状态，故C不符合题意；
D．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故D符合题意．
故选D．
3．D
【解析】
【详解】
A．在地球的表面发射飞出太阳系的最小发射速度，叫做第三宇宙速度v3=16.7km/s，故A错误；
B．根据重力提供向心力得，解得：地球上的第一宇宙速度，同理得：木星上的第一宇宙速度为：，故木星与地球的第一宇宙速度之比，故B错误；
C．根据开普勒第三定律得：，故，即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故C错误；
D．根据重力与万有引力相等，，解得：，同理可得木星质量：，故，故D正确；
4．B
【解析】
【详解】
在火星表面竖直上抛的小球做匀减速直线运动，设火星表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v0，火星的自转周期为T，则2gh＝v2，得
在火星表面的物体的重力等于万有引力，也是在火星表面附近做圆周运动的向心力
又，M＝πr3·ρ，得：
A．火星的第一宇宙速度为v，与结论不相符，选项A错误；
B．火星的密度为，与结论相符，选项B正确；
C．火星的质量为，与结论不相符，选项C错误；
D．火星的“近火卫星”运行周期为，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
5．B
【解析】
【详解】
A．a随地球自转，由于万有引力分为两部分，一部分为重力，一部分充当向心力，所以其向心加速度不为g，A错误；
B．万有引力提供向心力
得
则知卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，相同时间内转过的弧长最长，B正确；
C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是
D错误；
D．由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能是20h，D错误。
故选B。
考点：考查了万有引力定律的应用
【点睛】
对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．P点是椭圆轨道的远地点，飞船飞经该点时要离心运动，才能变轨到圆轨道2，所以在P点必须加速才能实现，故 飞船沿椭圆轨道1经过P点时的速度小于沿圆轨道经过P点时的速度，A错误；
B．在圆轨道2上时引力提供向心力，航天员处于完全失重状态，B正确；
C．因轨道2上周期约为90分钟小于同步卫星的周期，又由
可得船在圆轨道2的角速度大于同步卫星运行的角速度，C错误；
D．飞船从椭圆轨道1的Q点运动到P点过程中万有引力做负功，D错误。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
设天体的第一宇宙速度大小为v，根据万有引力提供向心力，有
整理可得
火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，则火星上发射卫星的第一宇宙速度为地球第一宇宙速度倍
根据
解得
火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面的重力加速度约为地球第一宇宙速度和地表的重力加速度的倍。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
A、低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面不一定重合，故A错误；
B、根据地球卫星万有引力提供向心力，，，所以地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大，低轨卫星的角速度比地球同步卫星角速度大，故B正确，D错误；
C、根据，得，，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度不可能大于第一宇宙速度，故C正确．
点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，以及知道同步卫星的特点．
9．D
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力：，解得：，由于小行星轨道半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地球公转周期，即大于一年，故A错误；太阳对小行星的引力，由于各小行星轨道半径和质量关系均未知，所以不能得出太阳对小行星的引力是否相同，故B正确；根据万有引力提供向心力：，解得：，小行星的轨道半径大于地球的轨道半径，故小行星的公转速度小于地球公转的线速度，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故D正确．所以D正确，ABC错误．
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．飞船的质量在计算过程中抵消，所以无法计算飞船的质量，飞船内的货物跟飞船一块做匀速圆周运动，合力指向地心，不为零，不是平衡状态，AB错误；
C．运动过程中万有引力充当向心力，故有
联立黄金替代公式
可得
C错误；
D．根据公式
解得
联立黄金替代公式
可得
D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．火星和地球以太阳为中心做圆周运动，根据开普勒第三定律，有
故火星绕太阳的周期大于地球绕太阳周期，故A错误；
B．天问一号从地球飞向火星，需要达到第二宇宙速度。故B错误；
C．卫星在天体表面，所受重力近似等于万有引力，有
代入数据，有
故C正确；
D．应用环绕法求中心天体质量时，需要知道天问一号的环绕半径，故D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
已知第一宇宙速度为v，则由
得
由
得
对卫星有
解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
C项正确，ABD 错误。
故选C。
13．D
【解析】
【分析】
主要考查地球同步卫星的基本知识。
【详解】
A．地球静止卫星属于地球同步轨道卫星，与地球自转周期相同，周期为24h，所以A错误；
B．卫星绕地球做圆周运动，加速度方向不断变化，所以B错误；
C．静止轨道卫星处于赤道平面上方，不可能定点在浙江上空，所以C错误；
D．由于月球周期约为28天，大于地球静止卫星周期，根据角速度可知，卫星的角速度比月球角速度大，所以D正确。
故选D。
14．C
【解析】
【详解】
A、第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，根据v=,轨道半径越小，线速度越大．所以“神州七号”载人飞船在圆形轨道上飞行的线速度比第一宇宙速度小．故A错误．
B、飞船处于失重，宇航员处于失重状态，仍然受到中，只是对支撑面的压力为零．故B错误．
C、当飞船要离开圆形轨道返回地球时，需减速，使得万有引力大于所需的向心力，做近心运动．故C正确．
D、根据，轨道半径越大，角速度越小，知飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大．故D错误．
故选C．
15．C
【解析】
【详解】
A．直接让卫星c加速，会导致其所受万有引力不足以提供做匀速圆周运动的向心力，致使该卫星向高轨道运动，从而达不到追上与卫星b的对接，故A错误；
B．由
解得
卫星a和b的轨道半径不同，周期不同，卫星a和b间的距离不断变化，故B错误；
C．由
解得
由于，所以
又卫星的质量相等，所以卫星a的动能大于卫星b的动能，故C正确；
D．卫星a的动能大于b的动能，但卫星a的重力势能小于卫星b的重力势能，它们的机械能大小无法判断，故D错误。
故选C。
16．BC
【解析】
【分析】
根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出角速度、线速度、向心加速度和周期的大小．
【详解】
根据万有引力提供向心力，有
得
，v＝，ω＝，a＝
由地球表面物体重力等于万有引力，有
G＝mg
得GM＝gR2，所以运行周期
T＝2π
运行的线速度
v＝
角速度
ω＝
向心加速度
a＝
故BC正确，AD错误；
故选BC．
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