7.4宇宙航行 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.4宇宙航行 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 739.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-12 22:22:20 | ||
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文档简介
7.4宇宙航行 同步练习
一、单选题
1．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为；东方红二号的加速度为；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为；则下列关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．2021年12月9日下午3点40分，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行了中国空间站首次太空授课。跨越八年，“太空课”再次开课。已知空间站在距离地面约为R（R为地球半径）的圆形轨道上绕地球运行，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．空间站的线速度大于第一宇宙速度
B．空间站绕地球运动的角速度小于地球同步卫星的角速度
C．三名航天员在空间站中可以使用弹簧拉力器锻炼身体
D．三名航天员在空间站中处于失重状态，说明他们不受地球引力作用
3．2021年4月29日，天和核心舱用火箭成功送入预定轨道，开启了中国航天的新篇章。火箭在点以速度进入椭圆轨道Ⅰ，之后立即关闭发动机沿轨道Ⅰ运动到点，此时速度为，然后在点点火加速，以速度进入半径为的圆形轨道Ⅱ，如图所示，则（ ）
A． B．
C．火箭刚到点的加速度为 D．火箭从运动到的时间大于
4．北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。这是我国载人航天工程立项实施以来的第21次飞行任务，也是空间站阶段的第2次载人飞行任务。飞船入轨后，在完成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留。已知天和号核心舱在距离地面高度为400km的轨道上做匀速圆周运动（如图），地球半径约为6400km。已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．天和号核心舱绕地球运动的速度大于7.9km/s
B．载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接
C．空间站运行的速度小于地球赤道上物体随地球自转的速度
D．天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈
5．科学家重新分析了开普勒太空望远镜退役前收集到的数据，发现了一颗与地球大小基本相同的系外行星——Kepler-1649c，距离地球约300光年，围绕一颗红矮星运行。假设该行星的公转轨道半径是地球的k倍，行星质量是地球质量的q倍，红矮星质量是太阳的p倍，假设该行星的半径和地球的相等，则下列说法正确的是（ ）
A．该行星公转轨道半径的三次方和公转周期平方的比值与地球的相等
B．该行星的绕行周期是地球的倍
C．该行星的第一宇宙速度是地球的q倍
D．该行星表面的重力加速度是地球的倍
6．2020年7月我国的“长征五号”遥四运载火箭，将火星探测器“天问一号”送入太空，简化示意图如图所示，探测器在A位置脱离地球被送入地火转移轨道（即标准霍曼转移轨道），运动半个周期，在B位置与火星会合。已知火星公转周期为687个地球日，则下列有关“天问一号”探测器的说法正确的是（ ）
A．在地球上发射探测器时的速度必须大于7.9km/s并小于11.2km/s
B．探测器在地火转移轨道A位置时的速度比地球公转速度大
C．探测器在由A到B的运动过程中，太阳引力做正功
D．探测器到达B位置时，地球可能在C位置
7．2021年2月，天问一号火星探测器成功进入周期为2个火星日的火星停泊轨道。已知停泊轨道近火点到火星表面的距离a、远火点到火星表面的距离b，火星的半径R，根据以上信息可以判断或求出（ ）
A．火星的质量
B．探测器在远火点运动的速率可能大于或等于火星的第一宇宙速度
C．火星表面的重力加速度
D．火星同步卫星的轨道半径
8．“天问一号”探测器在着陆火星前绕火星的运动可视为匀速圆周运动，观察发现经过时间，探测器所通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为弧度，如图所示。己知万有引力常量为，火星的半径为，由此可计算“天问一号”如果环绕火星表面运动，其速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入“天和”空间站进行为期六个月的太空探索活动。空间站运行的向心加速度大小为、线速度大小为；地球同步卫星运行的向心加速度大小为、线速度大小为，则（ ）
A． B． C． D．
10．火星半径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是（ ）
A．火星公转的周期比地球公转的周期长
B．火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度大
C．火星公转的线速度比地球公转的线速度大
D．火星表面重力加速度比地球表面重力加速度小
11．我国首个火星探测器“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2m/s
B．若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为
C．“天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度
D．着陆器在火星表面所受重力约为
12．2021年10月16日0时23分航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船，从酒泉发射升空，6时56分与天和核心舱完成自主快速交会对接。已知空间站轨道高度约为400km，由此可判断（ ）
A．空间站每24h可以看到日出次数少于18次
B．发射神州十三号时速度要大于7.9km/s
C．空间站中，航天员处于完全失重状态
D．若要神州十三号和空间站实现对接，可让神州十三号在空间站轨道上直接加速
三、实验题
13．在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如乙图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度值比为2：9，则：
（1）由以上及图示信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_______（结果保留到小数点后两位）。
（2）由以上及图示信息可以算出小球平抛的初速度是_______m/s（结果保留到小数点后两位）。
（3）若已知该星球的半径与地球半径之比为，则该星球的质量与地球质量之比________，第一宇宙速度之比_________（取）。
14．宇航员在某星球表面以大小为2.0m/s的初速度水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O点为抛出点。若该星球半径为4000km，万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2·kg－2，则该星球表面的重力加速度为___________ ，该星球的第一宇宙速度为____________。
四、解答题
15．如图所示，我国北斗导航系统中，卫星A与卫星B在同一轨道平面内均绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星A的运动周期为T，卫星B的轨道半径为卫星A轨道半径的2倍。从某次卫星A、B距离最近时开始计时，求O、A、B三者间第一次和第二次构成直角三角形分别经历的时间。
16．预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，宇航员在月球表面高为h处静止释放一小球，经过时间t落地。万有引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度v；
17．如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为。已知地球半径为，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。
（1）求卫星的运行周期；
（2）若卫星绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、两卫星相距最近，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
18．卫星光通讯是一个新兴的空间高速通信技术研究领域，涉及多个相关学科，具有广阔的应用前景。如图所示，赤道上空有两颗人造地球卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，卫星A、B的轨道半径分别为、。两颗卫星之间通讯信号可视为沿直线传播，在运行过程中，由于地球的遮挡，卫星间的通讯信号将会中断。已知卫星A运行的周期为T，地球半径为R，sin37°＝0.6。求
（1）卫星B的周期；
（2）转动过程中某时刻，卫星A、B间通讯信号恰好中断，如图所示，从该时刻起至少再经多长时间，卫星A、B之间的通讯将恢复？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．D
5．B
6．B
7．D
8．B
9．AC
10．AD
11．BD
12．ABC
13． 2.25 0.45 9：250 3：10
14． 4.0m/s2 4.0km/s
15．；
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）
一、单选题
1．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为；东方红二号的加速度为；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为；则下列关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．2021年12月9日下午3点40分，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行了中国空间站首次太空授课。跨越八年，“太空课”再次开课。已知空间站在距离地面约为R（R为地球半径）的圆形轨道上绕地球运行，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．空间站的线速度大于第一宇宙速度
B．空间站绕地球运动的角速度小于地球同步卫星的角速度
C．三名航天员在空间站中可以使用弹簧拉力器锻炼身体
D．三名航天员在空间站中处于失重状态，说明他们不受地球引力作用
3．2021年4月29日，天和核心舱用火箭成功送入预定轨道，开启了中国航天的新篇章。火箭在点以速度进入椭圆轨道Ⅰ，之后立即关闭发动机沿轨道Ⅰ运动到点，此时速度为，然后在点点火加速，以速度进入半径为的圆形轨道Ⅱ，如图所示，则（ ）
A． B．
C．火箭刚到点的加速度为 D．火箭从运动到的时间大于
4．北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。这是我国载人航天工程立项实施以来的第21次飞行任务，也是空间站阶段的第2次载人飞行任务。飞船入轨后，在完成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留。已知天和号核心舱在距离地面高度为400km的轨道上做匀速圆周运动（如图），地球半径约为6400km。已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．天和号核心舱绕地球运动的速度大于7.9km/s
B．载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接
C．空间站运行的速度小于地球赤道上物体随地球自转的速度
D．天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈
5．科学家重新分析了开普勒太空望远镜退役前收集到的数据，发现了一颗与地球大小基本相同的系外行星——Kepler-1649c，距离地球约300光年，围绕一颗红矮星运行。假设该行星的公转轨道半径是地球的k倍，行星质量是地球质量的q倍，红矮星质量是太阳的p倍，假设该行星的半径和地球的相等，则下列说法正确的是（ ）
A．该行星公转轨道半径的三次方和公转周期平方的比值与地球的相等
B．该行星的绕行周期是地球的倍
C．该行星的第一宇宙速度是地球的q倍
D．该行星表面的重力加速度是地球的倍
6．2020年7月我国的“长征五号”遥四运载火箭，将火星探测器“天问一号”送入太空，简化示意图如图所示，探测器在A位置脱离地球被送入地火转移轨道（即标准霍曼转移轨道），运动半个周期，在B位置与火星会合。已知火星公转周期为687个地球日，则下列有关“天问一号”探测器的说法正确的是（ ）
A．在地球上发射探测器时的速度必须大于7.9km/s并小于11.2km/s
B．探测器在地火转移轨道A位置时的速度比地球公转速度大
C．探测器在由A到B的运动过程中，太阳引力做正功
D．探测器到达B位置时，地球可能在C位置
7．2021年2月，天问一号火星探测器成功进入周期为2个火星日的火星停泊轨道。已知停泊轨道近火点到火星表面的距离a、远火点到火星表面的距离b，火星的半径R，根据以上信息可以判断或求出（ ）
A．火星的质量
B．探测器在远火点运动的速率可能大于或等于火星的第一宇宙速度
C．火星表面的重力加速度
D．火星同步卫星的轨道半径
8．“天问一号”探测器在着陆火星前绕火星的运动可视为匀速圆周运动，观察发现经过时间，探测器所通过的弧长为，该弧长对应的圆心角为弧度，如图所示。己知万有引力常量为，火星的半径为，由此可计算“天问一号”如果环绕火星表面运动，其速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入“天和”空间站进行为期六个月的太空探索活动。空间站运行的向心加速度大小为、线速度大小为；地球同步卫星运行的向心加速度大小为、线速度大小为，则（ ）
A． B． C． D．
10．火星半径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是（ ）
A．火星公转的周期比地球公转的周期长
B．火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度大
C．火星公转的线速度比地球公转的线速度大
D．火星表面重力加速度比地球表面重力加速度小
11．我国首个火星探测器“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2m/s
B．若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为
C．“天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度
D．着陆器在火星表面所受重力约为
12．2021年10月16日0时23分航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船，从酒泉发射升空，6时56分与天和核心舱完成自主快速交会对接。已知空间站轨道高度约为400km，由此可判断（ ）
A．空间站每24h可以看到日出次数少于18次
B．发射神州十三号时速度要大于7.9km/s
C．空间站中，航天员处于完全失重状态
D．若要神州十三号和空间站实现对接，可让神州十三号在空间站轨道上直接加速
三、实验题
13．在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如乙图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度值比为2：9，则：
（1）由以上及图示信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_______（结果保留到小数点后两位）。
（2）由以上及图示信息可以算出小球平抛的初速度是_______m/s（结果保留到小数点后两位）。
（3）若已知该星球的半径与地球半径之比为，则该星球的质量与地球质量之比________，第一宇宙速度之比_________（取）。
14．宇航员在某星球表面以大小为2.0m/s的初速度水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O点为抛出点。若该星球半径为4000km，万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2·kg－2，则该星球表面的重力加速度为___________ ，该星球的第一宇宙速度为____________。
四、解答题
15．如图所示，我国北斗导航系统中，卫星A与卫星B在同一轨道平面内均绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星A的运动周期为T，卫星B的轨道半径为卫星A轨道半径的2倍。从某次卫星A、B距离最近时开始计时，求O、A、B三者间第一次和第二次构成直角三角形分别经历的时间。
16．预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，宇航员在月球表面高为h处静止释放一小球，经过时间t落地。万有引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度v；
17．如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为。已知地球半径为，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。
（1）求卫星的运行周期；
（2）若卫星绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、两卫星相距最近，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
18．卫星光通讯是一个新兴的空间高速通信技术研究领域，涉及多个相关学科，具有广阔的应用前景。如图所示，赤道上空有两颗人造地球卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，卫星A、B的轨道半径分别为、。两颗卫星之间通讯信号可视为沿直线传播，在运行过程中，由于地球的遮挡，卫星间的通讯信号将会中断。已知卫星A运行的周期为T，地球半径为R，sin37°＝0.6。求
（1）卫星B的周期；
（2）转动过程中某时刻，卫星A、B间通讯信号恰好中断，如图所示，从该时刻起至少再经多长时间，卫星A、B之间的通讯将恢复？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．D
5．B
6．B
7．D
8．B
9．AC
10．AD
11．BD
12．ABC
13． 2.25 0.45 9：250 3：10
14． 4.0m/s2 4.0km/s
15．；
16．（1）；（2）
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）