7.4宇宙航行（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.4宇宙航行（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 325.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-15 09:23:47 | ||
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文档简介
7.4 宇宙航行
一、单选题
1．2020年9月15日我国首次在海上成功的将9颗“吉林一号”高分03卫星发射升空，标志着我国星座建设进入高速组网阶段。设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，卫星A做匀速圆周运动的速度大小为v，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则（ ）
A．卫星A的加速度大小为 B．卫星B的速度大小为
C．卫星B的周期为 D．地球的质量为
2．甲、乙两颗地球卫星，甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）
A．甲的角速度大于乙的角速度 B．甲的线度大于乙的线度
C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲的周期大于乙的周期
3．“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统中包含有如图所示的地球同步卫星A和中轨道卫星B。下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星B绕地球一圈的时间小于24小时
B．上述两种卫星的运行速度可能大于7.9km/s
C．地球同步卫星A的角速度大于中轨道卫星B的角速度
D．地球同步卫星A的线速度大于中轨道卫星B的线速度
4．迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待．该行星的温度在0℃到40℃之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（ ）
A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同
B．如果人到了该行星，其体重是地球上的倍
C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍
D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短
5．下列关于人造卫星的叙述，正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近，卫星内物体均处于失重状态，所以卫星不受地球作用
B．发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后的线速度一定大于7.9km/s
C．同一卫星的轨道半径越大，其动能越小，所以机械能也越小
D．所有同步卫星的高度是相同的，线速度的大小也是相同的，与地球的自转方向相同，但质量不一定相同
6．如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3
C．a1＞a2＞a3 D．a1＜a3＜a2
7．“天问一号”已于2020年7月23日在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。“天问一号”将完成“环绕”“着陆”“巡视”火星这三大任务。已知日地间距约为1.5亿公里，火星直径约为地球的一半，质量约为地球的11%，将火星和地球绕太阳的运动均视为圆周运动，两者每隔约2.2年相遇（相距最近）一次，不考虑火星和地球间的万有引力，地球公转周期视为1年。下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”的发射速度必须大于地球第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
B．火星表面的“重力加速度”大于地球表面的重力加速度
C．由上述材料和天文学常识可以估算出火星公转的周期
D．由上述材料和天文学常识可以估算出火星的密度
8．2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用“长征五号”遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，顺利将探测器送入预定轨道。“嫦娥五号”探测器进入月球引力范围后，沿椭圆转移轨道Ⅰ到达近月点B时变轨进入圆形环月轨道Ⅱ，“嫦娥五号”探测器在椭圆转移轨道Ⅰ上的A点时速度大小为，在椭圆转移轨道Ⅰ上的B点时速度大小为，在圆形环月轨道Ⅱ上C点时速度大小为，则一定有（ ）
A． B． C． D．
9．P1、P2为相距遥远的两颗行星，半径均为R0，它们分别有一颗卫星绕其做圆周运动，如图所示，1、2分别表示绕P1和P2运行的卫星其周期的二次方（T2）随运行半径的三次方（r3）变化的图线。下列说法正确的是（ ）
A．P1的质量小于P2的质量
B．P1表面的重力加速度大于P2表面的重力加速度
C．P1的第一宇宙速度小于P2的第一宇宙速度
D．P1同步卫星运行的周期大于P2同步卫星运行的周期
10．设行星和是两个均匀球体，与的质量之比，半径之比，行星的卫星沿圆轨道运行的周期为，行星的卫星沿圆轨道运行的周期为，两卫星的圆轨道都非常接近各自的行星表面，则它们运行的周期之比等于（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，b、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（ ）
A．卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期
B．卫星b的运行速度可能大于
C．卫星b加速即可追上前面的卫星c
D．卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方
12．2016年10月17日7点30分“神舟十一号”载人飞船发射升空并在离地面393km的圆周上与天宫二号交会对接，航天员景海鹏、陈冬执行任务在轨飞行30天．与“神舟十号”比较，“神舟十一号”运行轨道半径大了50km．以下说法正确的是（ ）
A．“神舟十一号”载人飞船从地面加速升空时航天员总处于失重状态
B．“神舟十一号”载人飞船做匀速圆周运动时航天员的合力为零
C．仅根据题中数据可比较“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动加速度大小关系
D．仅根据题中数据可分别求出“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动的合力大小
13．为探测火星，要从地球发射一颗火星探测器。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。下列关于火星探测器的说法正确的是（ ）
A．发射速度只要高于第一宇宙速度即可
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C．发射速度不能低于第二宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的
14．2018年12月8日我国嫦娥四号探测器成功发射,实现人类首次在月球背面无人软着陆．通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道．已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a、b,则关于近地卫星与近月星做匀速圆周运动的下列判断正确的是
A．加速度之比约为
B．周期之比约为
C．速度之比约为
D．从近地轨道进入到地月转移轨道,卫星必须减速
15．2019年4月10日，人类史上首张黑洞照片发布，黑洞最初是一个衰老的巨大恒星.随着恒星中心的“燃料”不断消耗，恒星内核开始塌缩．最终.所有物质缩成一个体积接近无限小的奇点．奇点会形成强大引力场，就连光也会被吸进去，至此黑洞诞生．拍摄黑洞用的是事件视界望远镜，该望远镜收集到的是一种波长比光波更长的亚毫米波．发布的图片中心黑暗区域正中为黑洞，周围环绕一个新月状光环，一侧亮一些，另一侧暗一些，是因为光环旋转，导致接收者接收到相位和频率变化造成的．根据以上信息和已学知识分析下列说法正确的是
A．恒星发光发热是恒星内部的核裂变造成的
B．环状新月型光环上下两侧不对称是多普勒效应造成的
C．黑洞的第一宇宙速度是光速
D．事件视界望远镜收集的亚毫米波比可见光的频率大
二、多选题
16．质量为m的人造地球卫星在地球表面上时重力为G，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的（ ）（下列选项中的G均指重力）
A．周期为 B．速度为 C．加速度为 D．动能为
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
D．对卫星A根据万有引力提供向心力有
解得地球的质量
D正确；
A．卫星A的加速度
A错误；
B．对卫星B根据万有引力提供向心力有
卫星B的速度大小
B错误；
C．根据圆周运动的周期公式，卫星B的周期为
C错误。
故选D。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，则甲的角速度小于乙的角速度，A错误；
B．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，甲的线度小于乙的线度，B错误；
C．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，甲的加速度小于乙的加速度，C错误；
D．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，甲的周期大于乙的周期，D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
根据图象可知地球同步卫星A的轨道半径大于中轨道卫星B的轨道半径。
A．根据开普勒第三定律可知，轨道半径大的周期大，所以同步卫星的周期为24小时且大于中轨道卫星B的周期，中轨道卫星B绕地球一圈的时间小于24小时，故A正确；
B．7.9km/s是最大的环绕速度，上述两种卫星的运行速度都小于7.9km/s，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
可得
所以轨道半径大的卫星角速度小，地球同步卫星A的角速度小于中轨道卫星B的角速度，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力可得
所以轨道半径大的卫星线速度小，地球同步卫星A的线速度小于中轨道卫星B的线速度，故D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
试题分析：设恒星“Gliese581”的质量为M恒，半径为R，行星的为M1，半径为R1，地球的质量为M2，半径为R2，该，，在行星“Gl-581c”发生卫星的第一宇宙速度，由则该行星第一宇宙速度，同理地球上发射卫星的第一宇宙速度，，所以A选项错误；知，，如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍，B选项正确；由，解得该行星与“Gliese581”的距离是，同理日地距离故该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍，故C选项错误；由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，相对该行星静止，其长度一定不改变，故D选项错误．
考点：万有引力定律线速度周期
5．D
【解析】
【详解】
做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近，卫星内物体均处于失重状态，但是卫星仍受地球的引力作用，选项A错误；发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后，由于势能增加，则动能会减小，在轨道上的线速度一定小于7.9km/s，选项B错误；同一卫星的轨道半径越大，速度越小，其动能越小，但是重力势能较大，所以机械能越大，选项C错误；所有同步卫星的高度是相同的，线速度的大小也是相同的，与地球的自转方向相同，但质量不一定相同，选项D正确；故选D.
6．D
【解析】
【详解】
AB．山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度，则
近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则
解得
所以
综上
故AB两项错误；
CD．山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度，则
近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则
所以
综上
故C项错误，D项正确。
故选D。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．“天问一号”脱离地球的吸引，则其发射速度必须大于地球第二宇宙速度，所以A错误；
B．根据
解得
由题意可知
则火星表面的“重力加速度”小于地球表面的重力加速度，所以B错误；
C．设火星的公转周期为，两者每隔约t=2.2年相遇（相距最近）一次，则有
解得
所以C正确；
D．必须知道火星与太阳间的距离，及火星的半径，或者知道地球与太阳间的距离，及地球的半径，才能估算出火星的密度，所以D错误；
故选C。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．“嫦娥五号”探测器在椭圆转移轨道Ⅰ上从A点运动到B点的过程中，月球引力做正功，则“嫦娥五号”探测器动能增大，其速度增大，因此，故A错误；
B．当“嫦娥五号”探测器在椭圆转移轨道Ⅰ上到达B点后变轨，进入圆形环月轨道Ⅱ，“嫦娥五号”探测器要减速，因此，故B正确；
CD．和的大小关系不能确定，故CD错误。
故选B。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据万有引力提供向心力有
解得：，结合题图可知，P1的质量大于P2的质量，故A错误；
B．在星球表面，根据万有引力等于重力有
可解得：，因为P1的质量大于P2的质量，则P1表面的重力加速度大于P2表面的重力加速度，故B正确；
C．根据第一宇宙速度的定义有
解得，因为P1的质量大于P2的质量，则P1的第一宇宙速度大于P2的第一宇宙速度，故C错误；
D．由于不知道两颗星球的自转周期，无法比较同步卫星的周期，故D错误；
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，则有：
解得：
两卫星运行周期之比为：
故应选A．
点晴：根据万有引力提供向心力列出方程，得到周期之比和半径以及质量之间的关系，代入数据可得结论．
11．A
【解析】
【详解】
A、根据万有引力提供向心力，则有，轨道半径越大，周期越大，可知a的运行周期大于卫星b的运行周期，故选项A正确；
B、根据，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故选项B错误；
C、卫星b加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c，故选项C错误；
D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误．
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．“神舟十一号”载人飞船从地面加速升空时，加速度向上，故航天员处于超重状态，A错误；
B．“神舟十一号”载人飞船做匀速圆周运动时，合外力始终指向圆心，合力不为零，B错误；
C．由
知轨道半径越大，做圆周运动的加速度越小，故仅根据题中数据可比较“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动加速度大小关系，C正确；
D．由于不知道“神舟十号”和“神舟十一号”的质量关系，故不可求出“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动的合力大小，D错误．
故选C。
13．C
【解析】
【详解】
ABC．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度，可以小于第三宇宙速度，故AB错误，C正确；
D．由
得
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，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比
故D错误。
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
A．根据可知，，选项A错误；
B．由可得，，选项B正确；
C．根据可得，选项C错误；
D．从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须要多次加速变轨，选项D错误．
15．B
【解析】
【详解】
A.恒星发光发热是恒星内部的核聚变造成的，故A错误；
B.环状新月型光环上下两侧不对称是因为光环旋转，导致接收者接收到相位和频率变化造成的，此现象属于多普勒效应，故B正确；
C.黑洞的第二宇宙速度（逃逸速度）是光速，故C错误；
D.望远镜收集到的波长比可见光波长更长的亚毫米波，而波长和频率成反比，所以收集的亚毫米波比可见光的频率小，故D错误．
16．ACD
【解析】
【详解】
设万有引力常量为G0，根据牛顿第二定律有
卫星在地球表面的受到的重力等于万有引力，即
由题意可知卫星的轨道半径为
r=2R
联立以上各式可分别解得
故ACD正确，B错误。
故选ACD。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．2020年9月15日我国首次在海上成功的将9颗“吉林一号”高分03卫星发射升空，标志着我国星座建设进入高速组网阶段。设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，卫星A做匀速圆周运动的速度大小为v，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则（ ）
A．卫星A的加速度大小为 B．卫星B的速度大小为
C．卫星B的周期为 D．地球的质量为
2．甲、乙两颗地球卫星，甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）
A．甲的角速度大于乙的角速度 B．甲的线度大于乙的线度
C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲的周期大于乙的周期
3．“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统中包含有如图所示的地球同步卫星A和中轨道卫星B。下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星B绕地球一圈的时间小于24小时
B．上述两种卫星的运行速度可能大于7.9km/s
C．地球同步卫星A的角速度大于中轨道卫星B的角速度
D．地球同步卫星A的线速度大于中轨道卫星B的线速度
4．迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待．该行星的温度在0℃到40℃之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（ ）
A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同
B．如果人到了该行星，其体重是地球上的倍
C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍
D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短
5．下列关于人造卫星的叙述，正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近，卫星内物体均处于失重状态，所以卫星不受地球作用
B．发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后的线速度一定大于7.9km/s
C．同一卫星的轨道半径越大，其动能越小，所以机械能也越小
D．所有同步卫星的高度是相同的，线速度的大小也是相同的，与地球的自转方向相同，但质量不一定相同
6．如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3
C．a1＞a2＞a3 D．a1＜a3＜a2
7．“天问一号”已于2020年7月23日在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。“天问一号”将完成“环绕”“着陆”“巡视”火星这三大任务。已知日地间距约为1.5亿公里，火星直径约为地球的一半，质量约为地球的11%，将火星和地球绕太阳的运动均视为圆周运动，两者每隔约2.2年相遇（相距最近）一次，不考虑火星和地球间的万有引力，地球公转周期视为1年。下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”的发射速度必须大于地球第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
B．火星表面的“重力加速度”大于地球表面的重力加速度
C．由上述材料和天文学常识可以估算出火星公转的周期
D．由上述材料和天文学常识可以估算出火星的密度
8．2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用“长征五号”遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，顺利将探测器送入预定轨道。“嫦娥五号”探测器进入月球引力范围后，沿椭圆转移轨道Ⅰ到达近月点B时变轨进入圆形环月轨道Ⅱ，“嫦娥五号”探测器在椭圆转移轨道Ⅰ上的A点时速度大小为，在椭圆转移轨道Ⅰ上的B点时速度大小为，在圆形环月轨道Ⅱ上C点时速度大小为，则一定有（ ）
A． B． C． D．
9．P1、P2为相距遥远的两颗行星，半径均为R0，它们分别有一颗卫星绕其做圆周运动，如图所示，1、2分别表示绕P1和P2运行的卫星其周期的二次方（T2）随运行半径的三次方（r3）变化的图线。下列说法正确的是（ ）
A．P1的质量小于P2的质量
B．P1表面的重力加速度大于P2表面的重力加速度
C．P1的第一宇宙速度小于P2的第一宇宙速度
D．P1同步卫星运行的周期大于P2同步卫星运行的周期
10．设行星和是两个均匀球体，与的质量之比，半径之比，行星的卫星沿圆轨道运行的周期为，行星的卫星沿圆轨道运行的周期为，两卫星的圆轨道都非常接近各自的行星表面，则它们运行的周期之比等于（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，b、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（ ）
A．卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期
B．卫星b的运行速度可能大于
C．卫星b加速即可追上前面的卫星c
D．卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方
12．2016年10月17日7点30分“神舟十一号”载人飞船发射升空并在离地面393km的圆周上与天宫二号交会对接，航天员景海鹏、陈冬执行任务在轨飞行30天．与“神舟十号”比较，“神舟十一号”运行轨道半径大了50km．以下说法正确的是（ ）
A．“神舟十一号”载人飞船从地面加速升空时航天员总处于失重状态
B．“神舟十一号”载人飞船做匀速圆周运动时航天员的合力为零
C．仅根据题中数据可比较“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动加速度大小关系
D．仅根据题中数据可分别求出“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动的合力大小
13．为探测火星，要从地球发射一颗火星探测器。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。下列关于火星探测器的说法正确的是（ ）
A．发射速度只要高于第一宇宙速度即可
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C．发射速度不能低于第二宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的
14．2018年12月8日我国嫦娥四号探测器成功发射,实现人类首次在月球背面无人软着陆．通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道．已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a、b,则关于近地卫星与近月星做匀速圆周运动的下列判断正确的是
A．加速度之比约为
B．周期之比约为
C．速度之比约为
D．从近地轨道进入到地月转移轨道,卫星必须减速
15．2019年4月10日，人类史上首张黑洞照片发布，黑洞最初是一个衰老的巨大恒星.随着恒星中心的“燃料”不断消耗，恒星内核开始塌缩．最终.所有物质缩成一个体积接近无限小的奇点．奇点会形成强大引力场，就连光也会被吸进去，至此黑洞诞生．拍摄黑洞用的是事件视界望远镜，该望远镜收集到的是一种波长比光波更长的亚毫米波．发布的图片中心黑暗区域正中为黑洞，周围环绕一个新月状光环，一侧亮一些，另一侧暗一些，是因为光环旋转，导致接收者接收到相位和频率变化造成的．根据以上信息和已学知识分析下列说法正确的是
A．恒星发光发热是恒星内部的核裂变造成的
B．环状新月型光环上下两侧不对称是多普勒效应造成的
C．黑洞的第一宇宙速度是光速
D．事件视界望远镜收集的亚毫米波比可见光的频率大
二、多选题
16．质量为m的人造地球卫星在地球表面上时重力为G，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的（ ）（下列选项中的G均指重力）
A．周期为 B．速度为 C．加速度为 D．动能为
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
D．对卫星A根据万有引力提供向心力有
解得地球的质量
D正确；
A．卫星A的加速度
A错误；
B．对卫星B根据万有引力提供向心力有
卫星B的速度大小
B错误；
C．根据圆周运动的周期公式，卫星B的周期为
C错误。
故选D。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，则甲的角速度小于乙的角速度，A错误；
B．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，甲的线度小于乙的线度，B错误；
C．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，甲的加速度小于乙的加速度，C错误；
D．根据
解得
乙的运行高度低于甲的运行高度，甲的周期大于乙的周期，D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
根据图象可知地球同步卫星A的轨道半径大于中轨道卫星B的轨道半径。
A．根据开普勒第三定律可知，轨道半径大的周期大，所以同步卫星的周期为24小时且大于中轨道卫星B的周期，中轨道卫星B绕地球一圈的时间小于24小时，故A正确；
B．7.9km/s是最大的环绕速度，上述两种卫星的运行速度都小于7.9km/s，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
可得
所以轨道半径大的卫星角速度小，地球同步卫星A的角速度小于中轨道卫星B的角速度，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力可得
所以轨道半径大的卫星线速度小，地球同步卫星A的线速度小于中轨道卫星B的线速度，故D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
试题分析：设恒星“Gliese581”的质量为M恒，半径为R，行星的为M1，半径为R1，地球的质量为M2，半径为R2，该，，在行星“Gl-581c”发生卫星的第一宇宙速度，由则该行星第一宇宙速度，同理地球上发射卫星的第一宇宙速度，，所以A选项错误；知，，如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍，B选项正确；由，解得该行星与“Gliese581”的距离是，同理日地距离故该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍，故C选项错误；由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，相对该行星静止，其长度一定不改变，故D选项错误．
考点：万有引力定律线速度周期
5．D
【解析】
【详解】
做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近，卫星内物体均处于失重状态，但是卫星仍受地球的引力作用，选项A错误；发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后，由于势能增加，则动能会减小，在轨道上的线速度一定小于7.9km/s，选项B错误；同一卫星的轨道半径越大，速度越小，其动能越小，但是重力势能较大，所以机械能越大，选项C错误；所有同步卫星的高度是相同的，线速度的大小也是相同的，与地球的自转方向相同，但质量不一定相同，选项D正确；故选D.
6．D
【解析】
【详解】
AB．山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度，则
近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则
解得
所以
综上
故AB两项错误；
CD．山丘e和同步通信卫星q具有共同的角速度，则
近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则
所以
综上
故C项错误，D项正确。
故选D。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．“天问一号”脱离地球的吸引，则其发射速度必须大于地球第二宇宙速度，所以A错误；
B．根据
解得
由题意可知
则火星表面的“重力加速度”小于地球表面的重力加速度，所以B错误；
C．设火星的公转周期为，两者每隔约t=2.2年相遇（相距最近）一次，则有
解得
所以C正确；
D．必须知道火星与太阳间的距离，及火星的半径，或者知道地球与太阳间的距离，及地球的半径，才能估算出火星的密度，所以D错误；
故选C。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．“嫦娥五号”探测器在椭圆转移轨道Ⅰ上从A点运动到B点的过程中，月球引力做正功，则“嫦娥五号”探测器动能增大，其速度增大，因此，故A错误；
B．当“嫦娥五号”探测器在椭圆转移轨道Ⅰ上到达B点后变轨，进入圆形环月轨道Ⅱ，“嫦娥五号”探测器要减速，因此，故B正确；
CD．和的大小关系不能确定，故CD错误。
故选B。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据万有引力提供向心力有
解得：，结合题图可知，P1的质量大于P2的质量，故A错误；
B．在星球表面，根据万有引力等于重力有
可解得：，因为P1的质量大于P2的质量，则P1表面的重力加速度大于P2表面的重力加速度，故B正确；
C．根据第一宇宙速度的定义有
解得，因为P1的质量大于P2的质量，则P1的第一宇宙速度大于P2的第一宇宙速度，故C错误；
D．由于不知道两颗星球的自转周期，无法比较同步卫星的周期，故D错误；
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，则有：
解得：
两卫星运行周期之比为：
故应选A．
点晴：根据万有引力提供向心力列出方程，得到周期之比和半径以及质量之间的关系，代入数据可得结论．
11．A
【解析】
【详解】
A、根据万有引力提供向心力，则有，轨道半径越大，周期越大，可知a的运行周期大于卫星b的运行周期，故选项A正确；
B、根据，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故选项B错误；
C、卫星b加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c，故选项C错误；
D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误．
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．“神舟十一号”载人飞船从地面加速升空时，加速度向上，故航天员处于超重状态，A错误；
B．“神舟十一号”载人飞船做匀速圆周运动时，合外力始终指向圆心，合力不为零，B错误；
C．由
知轨道半径越大，做圆周运动的加速度越小，故仅根据题中数据可比较“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动加速度大小关系，C正确；
D．由于不知道“神舟十号”和“神舟十一号”的质量关系，故不可求出“神舟十号”和“神舟十一号”飞船做圆周运动的合力大小，D错误．
故选C。
13．C
【解析】
【详解】
ABC．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度，可以小于第三宇宙速度，故AB错误，C正确；
D．由
得
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，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比
故D错误。
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
A．根据可知，，选项A错误；
B．由可得，，选项B正确；
C．根据可得，选项C错误；
D．从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须要多次加速变轨，选项D错误．
15．B
【解析】
【详解】
A.恒星发光发热是恒星内部的核聚变造成的，故A错误；
B.环状新月型光环上下两侧不对称是因为光环旋转，导致接收者接收到相位和频率变化造成的，此现象属于多普勒效应，故B正确；
C.黑洞的第二宇宙速度（逃逸速度）是光速，故C错误；
D.望远镜收集到的波长比可见光波长更长的亚毫米波，而波长和频率成反比，所以收集的亚毫米波比可见光的频率小，故D错误．
16．ACD
【解析】
【详解】
设万有引力常量为G0，根据牛顿第二定律有
卫星在地球表面的受到的重力等于万有引力，即
由题意可知卫星的轨道半径为
r=2R
联立以上各式可分别解得
故ACD正确，B错误。
故选ACD。
答案第1页，共2页
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