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 | 1.2MB | ||
| 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 10:20:49 | ||
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文档简介
7.5宇宙航行 同步练习
一、单选题
1．2020年我国航天取得了一系列重大成就：载人航天、探月探火、北斗导航，2021年将安排超过40次宇航发射任务，其中发射空间站核心舱是重头戏，这标志着我国新一代空，间站建设工作的开启。假定某北斗卫星和建成后的天宫空间站在距地表高度分别为h1和h2的圆轨道上运行时，周期分别为T1和T2视地球为质量分布均匀的球体，忽略地球自转的影响，万有引力常量为G。利用上述数据可计算出（ ）
A．地球表面的重力加速度
B．北斗卫星的动量大小
C．天宫空间站受地球引力的大小
D．北斗卫星与天宫空间站的质量比
2．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（ ）
A．在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、1轨道、2轨道
B．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C．卫星在轨道2上从M P N运动所需的时间等于从N Q M的时间
D．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点
3．2021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按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接。根据题中信息，下列说法不正确的是（ ）
A．飞船应从低轨道追赶空间站，因为低轨道线速度大
B．飞船从低轨道追上空间站时，需要火箭短时加速实现变轨
C．飞船从低轨道切入空间站轨道时，需要减速，以避免超过空间站
D．飞船和空间站自主对接前已经绕地球运行约4圈
4．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，执行任务的三名宇航员将在轨驻留六个月。已知甲为地球赤道处的物体，乙为在近地圆轨道上做匀速圆周运动的空间站。则（ ）
A．甲的加速度小于乙的加速度 B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的周期小于乙的周期 D．乙的动能大于甲的动能
5．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
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．我国首个火星探测器“天问一号”在2021年5月15日成功着陆于火星表面，开始对火星进行探测。已知火星的质量约为地球质量的十分之一，半径约为地球半径的二分之一，自转周期大约为24小时37分钟，则火星的同步卫星与地球同步卫星轨道半径之比约为（ ）
A．2 B．3 C．0.5 D．0.3
8．在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上将另一小物块Q竖直向上抛出，Q的v2-x关系如图中虚线所示。已知星球A、B的半径相等，若两星球均为质量均匀分布的球体，两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．星球A表面的重力加速度是星球B表面的重力加速度的
B．A的密度是B的密度的3倍
C．P抛出后落回原处的时间是Q抛出后落回原处的时间的
D．A的第一宇宙速度是B的第一宇宙速度的倍
二、多选题
9．某行星的质量为地球质量的1.5倍，半径为地球半径的，已知地球附近的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v。则（ ）
A．该行星附近的重力加速度为3g
B．该行星附近的重力加速度为6g
C．该行星的第一宇宙速度为v
D．该行星的第一宇宙速度为v
10．近地卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，若其轨道半径近似等于地球半径R，运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G，则（ ）
A．地球表面的重力加速度远大于近地卫星的向心加速度
B．近地卫星绕地球运动的向心加速度大小近似为
C．地球的平均密度近似为
D．近地卫星绕地球运动的线速度大小近似为
11．2021年2月10日，“天问一号”探测器成功被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”探测器在接近火星表面的轨道上飞行，其运动可视为匀速圆周运动。已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响，则根据以上数据可计算出（ ）
A．“天问一号”探测器的质量为 B．火星表面的重力加速度为
C．火星的第一宇宙速度为 D．火星的密度为
12．我国于2020年发射了火星探测器“天问一号”，它绕火星做匀速圆周运动的半径和周期分别为r、T。地球和火星绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，相关数据如下表，已知太阳质量为，则（ ）
行星 半径/km 质量/kg 公转轨道半径/km 公转周期
地球
火星
A．
B．
C．火星的公转速度大于地球的公转速度
D．火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度
三、实验题
13．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行一圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下器材：
A．秒表一只
B．质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个
D．天平一架（带砝码）
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径R及质量M，已知引力常量为G。
（1）绕行时需测量的物理量为________________________(说明物理量的名称及符号)，选用的器材是________（填序号）；
（2）着陆后需测量的物理量为________________________(说明物理量的名称及符号)，选用的器材是________（填序号）；
（3）利用测得的物理量写出半径R=_________。
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．已知万有引力常量为，某中子星的质量为，该中子星的半径为。求：
（1）此中子星表面的自由落体加速度大小；
（2）沿圆轨道运动且贴近中子星表面的小卫星的速度大小。
16．某球形行星“一昼夜”时间T=6h，在该行星上用弹簧测力计称同一物体的重量，发现其在“赤道”上的读数比在“南极”小9%；若设想该行星自转速度加快，在其“赤道”上的物体会自动“飘浮”起来，这时该行星的自转周期多大？
17．一颗在赤道上空运行的人造地球卫星，离地高度为h=3R（R为地球半径），已知地球同步卫星的离地高度大于h，地球表面的重力加速度为g，则：
(1)该卫星绕地球运行的周期是多大；
(2)卫星的运动方向与地球自转方向相同，已知地球自转周期为T0，某一时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，再经过多长时间它又一次出现在该建筑物正上方？
18．如图所示，“天舟”与“天宫”对接后的组合体沿圆形轨道运行。经过时间t，组合体绕地球转过的角度为（弧度），地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。求：
（1）地球质量M；
（2）组合体运动的周期T；
（3）组合体所在圆轨道离地面高度H。
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．A
5．D
6．B
7．C
8．B
9．BC
10．CD
11．BCD
12．BD
13． 绕行一圈所用时间T A 质量为m的物体的重力F BC
14． 4.0m/s2 4.0km/s
15．（1）；（2）。
16．1.8h
17．(1) ；(2)
18．（1）（2）（3）
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．2020年我国航天取得了一系列重大成就：载人航天、探月探火、北斗导航，2021年将安排超过40次宇航发射任务，其中发射空间站核心舱是重头戏，这标志着我国新一代空，间站建设工作的开启。假定某北斗卫星和建成后的天宫空间站在距地表高度分别为h1和h2的圆轨道上运行时，周期分别为T1和T2视地球为质量分布均匀的球体，忽略地球自转的影响，万有引力常量为G。利用上述数据可计算出（ ）
A．地球表面的重力加速度
B．北斗卫星的动量大小
C．天宫空间站受地球引力的大小
D．北斗卫星与天宫空间站的质量比
2．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（ ）
A．在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、1轨道、2轨道
B．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C．卫星在轨道2上从M P N运动所需的时间等于从N Q M的时间
D．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点
3．2021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按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接。根据题中信息，下列说法不正确的是（ ）
A．飞船应从低轨道追赶空间站，因为低轨道线速度大
B．飞船从低轨道追上空间站时，需要火箭短时加速实现变轨
C．飞船从低轨道切入空间站轨道时，需要减速，以避免超过空间站
D．飞船和空间站自主对接前已经绕地球运行约4圈
4．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，执行任务的三名宇航员将在轨驻留六个月。已知甲为地球赤道处的物体，乙为在近地圆轨道上做匀速圆周运动的空间站。则（ ）
A．甲的加速度小于乙的加速度 B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的周期小于乙的周期 D．乙的动能大于甲的动能
5．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
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．我国首个火星探测器“天问一号”在2021年5月15日成功着陆于火星表面，开始对火星进行探测。已知火星的质量约为地球质量的十分之一，半径约为地球半径的二分之一，自转周期大约为24小时37分钟，则火星的同步卫星与地球同步卫星轨道半径之比约为（ ）
A．2 B．3 C．0.5 D．0.3
8．在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上将另一小物块Q竖直向上抛出，Q的v2-x关系如图中虚线所示。已知星球A、B的半径相等，若两星球均为质量均匀分布的球体，两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．星球A表面的重力加速度是星球B表面的重力加速度的
B．A的密度是B的密度的3倍
C．P抛出后落回原处的时间是Q抛出后落回原处的时间的
D．A的第一宇宙速度是B的第一宇宙速度的倍
二、多选题
9．某行星的质量为地球质量的1.5倍，半径为地球半径的，已知地球附近的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v。则（ ）
A．该行星附近的重力加速度为3g
B．该行星附近的重力加速度为6g
C．该行星的第一宇宙速度为v
D．该行星的第一宇宙速度为v
10．近地卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，若其轨道半径近似等于地球半径R，运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G，则（ ）
A．地球表面的重力加速度远大于近地卫星的向心加速度
B．近地卫星绕地球运动的向心加速度大小近似为
C．地球的平均密度近似为
D．近地卫星绕地球运动的线速度大小近似为
11．2021年2月10日，“天问一号”探测器成功被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”探测器在接近火星表面的轨道上飞行，其运动可视为匀速圆周运动。已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响，则根据以上数据可计算出（ ）
A．“天问一号”探测器的质量为 B．火星表面的重力加速度为
C．火星的第一宇宙速度为 D．火星的密度为
12．我国于2020年发射了火星探测器“天问一号”，它绕火星做匀速圆周运动的半径和周期分别为r、T。地球和火星绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，相关数据如下表，已知太阳质量为，则（ ）
行星 半径/km 质量/kg 公转轨道半径/km 公转周期
地球
火星
A．
B．
C．火星的公转速度大于地球的公转速度
D．火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度
三、实验题
13．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行一圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下器材：
A．秒表一只
B．质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个
D．天平一架（带砝码）
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径R及质量M，已知引力常量为G。
（1）绕行时需测量的物理量为________________________(说明物理量的名称及符号)，选用的器材是________（填序号）；
（2）着陆后需测量的物理量为________________________(说明物理量的名称及符号)，选用的器材是________（填序号）；
（3）利用测得的物理量写出半径R=_________。
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．已知万有引力常量为，某中子星的质量为，该中子星的半径为。求：
（1）此中子星表面的自由落体加速度大小；
（2）沿圆轨道运动且贴近中子星表面的小卫星的速度大小。
16．某球形行星“一昼夜”时间T=6h，在该行星上用弹簧测力计称同一物体的重量，发现其在“赤道”上的读数比在“南极”小9%；若设想该行星自转速度加快，在其“赤道”上的物体会自动“飘浮”起来，这时该行星的自转周期多大？
17．一颗在赤道上空运行的人造地球卫星，离地高度为h=3R（R为地球半径），已知地球同步卫星的离地高度大于h，地球表面的重力加速度为g，则：
(1)该卫星绕地球运行的周期是多大；
(2)卫星的运动方向与地球自转方向相同，已知地球自转周期为T0，某一时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，再经过多长时间它又一次出现在该建筑物正上方？
18．如图所示，“天舟”与“天宫”对接后的组合体沿圆形轨道运行。经过时间t，组合体绕地球转过的角度为（弧度），地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。求：
（1）地球质量M；
（2）组合体运动的周期T；
（3）组合体所在圆轨道离地面高度H。
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．A
5．D
6．B
7．C
8．B
9．BC
10．CD
11．BCD
12．BD
13． 绕行一圈所用时间T A 质量为m的物体的重力F BC
14． 4.0m/s2 4.0km/s
15．（1）；（2）。
16．1.8h
17．(1) ；(2)
18．（1）（2）（3）
试卷第1页，共3页