第七章 第4节宇宙航行（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第七章 第4节宇宙航行（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 226.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-18 07:47:48 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章节节过关第4节宇宙航行
班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 2018年12月12日，“嫦娥四号”以速度在地月转移轨道上飞临距月面处，此时发动机点火，约后发动机正常关机，“嫦娥四号”顺利被月球捕获，成为距月球表面的环月卫星。若已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径为月球半径的4倍，地球半径，根据以上信息下列说法正确的是（ ）
A．发动机点火后对“嫦娥四号”进行加速
B．“嫦娥四号”在近月轨道上的运行速度约为
C．“嫦娥四号”在开动发动机被月球捕获过程中的加速度大小约为
D．“嫦娥四号”在开动发动机被月球捕获过程中的加速度大小约为
2、 如图所示，“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形，轨道Ⅱ为椭圆.下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
B．探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度
C．探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度
D．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速
3、 2012年9月我国采用一箭双星的方式发射了“北斗导航卫星系统”(BDS)．系统中的两颗圆轨道半径均为21332km的“北斗－M5”和“北斗－M6”卫星，其轨道如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．两颗卫星绕地球运行的向心加速度大小相等
B．两颗卫星绕地球的运行速率均大于7.9km/s
C．北斗－M5绕地球的运行周期大于地球的自转周期
D．北斗－M6绕地球的运行速率大于北斗－M5的运行速率
4、 同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星．关于同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．它的轨道根据需要可以是圆轨道，也可能是椭圆轨道
B．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
C．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
D．不同的同步卫星加速度大小也不相同
5、 发射地球同步卫星一般经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后变轨到椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．卫星沿轨道1和轨道2经过P点时的加速度相同
B．卫星在轨道3上运行的速率大于7.9km/s
C．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期
D．卫星在轨道3上Q点的速度小于在轨道2上Q点的速度
6、 我国已建成了酒泉、太原、西昌等航天城,如果要再建一个航天城，从发射卫星时尽可能节约火箭燃料的角度，下列城市中你认为最合适的是（ ）
A．辽宁省大连 B．江苏省淮安
C．福建省福州 D．海南省文昌
7、 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（ ）
A．卫星的线速度为； B．卫星的角速度为；
C．卫星的加速度为； D．卫星的周期；
8、 如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．根据可知，运行速度满足vA＞vB＞vC
B．运转角速度满足ωA＞ωB＞ωC
C．向心加速度满足aA＜aB＜aC
D．运动一周后，A最先回到图示位置
9、 火星的质量和半径分别约为地球的和，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则火星的第一宇宙速度约为（ ）
A．1.6km/s B．3.5km/s C．7.2km/s D．17.6km/s
10、如图所示，某飞行器先在近月圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，后沿轨道Ⅱ做椭圆运动，到达轨道Ⅱ的远月点B时再次点火变轨，进入距月球表面高度为4R的圆形轨道Ⅲ绕月球做匀速圆周运动，R为月球半径，则上述变轨过程中
A．飞行器沿轨道Ⅰ运动的速率最大
B．飞行器沿轨道Ⅲ运动的速率最小
C．飞行器沿轨道Ⅲ运动的机械能最大
D．根据a=可知，飞行器沿轨道Ⅱ过A点的加速度大于沿轨道I过A点的加速度
二、多选题
11、2019年12月20日11时22分，随着太原卫星发射中心的长征四号乙运载火箭成功发射，包括赠埃塞俄比亚微小卫星以及“天琴一号”技术试验卫星等8颗卫星也同步升空。“天琴一号”技术试验卫星的成功发射意味着我国科研人员酝酿近20年、且于5年前正式推出的天琴空间引力波探测计划，如图所示，采用三颗相同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形，三角形边长约为地球半径的27倍，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行，正式进入“太空试验”阶段。假设天琴一号正在预定轨道绕地球运行，关于天琴一号，下列说法正确的是（ ）
A．天琴一号是地球的一颗同步卫星
B．天琴一号绕地球运行的周期大于24h
C．天琴一号的发射速度不可能大于第二宇宙速度
D．天琴一号绕地球运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
12、同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生漂移运动而偏离原来的位置，若偏离达到一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正．如图所示中A为离地面36000 km的同步轨道，B和C为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它们回到同步轨道上应：
A．开动B的小发动机向前喷气，使B适当减速
B．开动B的小发动机向后喷气，使B适当加速
C．开动C的小发动机向前喷气，使C适当减速
D．开动C的小发动机向后喷气，使C适当加速
13、某中轨道卫星绕地球做圆周运动的半径约为地球同步卫星轨道半径的一半，已知地球自转周期为T，地球同步卫星轨道半径为r，则下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星绕地球运转的周期约为
B．中轨道卫星绕地球运转的线速度等于
C．中轨道卫星绕地球运转的角速度比同步卫星角速度小
D．中轨道卫星绕地球运转的向心加速度比同步卫星向心加速度大
14、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS和GALILEO之后的第四个成熟的卫星导航系统.该系统中的主力卫星是中圆地球轨道卫星(MEO)，其圆周运动绕行周期为12小时，多颗该种卫星协同工作能使信号全球覆盖.下列关于中圆地球轨道卫星的说法正确的是（ ）
A．其半径为地球同步卫星轨道半径的一半
B．其圆周运行线速度小于
C．其轨道平面必定与赤道平面共面
D．其向心加速度大于地球同步卫星轨道的向心加速度
15、人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．近地点速度一定等于
B．远地点速度一定小于
C．发射此卫星的速度一定大于
D．近地点速度一定小于
三、解答题
16、一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，引力常量为G，求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的“第一宇宙速度”．
17、设想人类在某一 X 行星发射了两颗质量均为 m 的“人造 X 星卫星”，行星可以看做质量 M、半径 R 的均匀球体，甲乙两颗卫星的轨道半径分别为 2R 和 3R，在同一平面内，运行方向相同，不计两卫星之 间的万有引力，万有引力常量为 G．
(1)试求甲乙两卫星各自的周期；
(2)若某时刻两卫星与行星中心正好在一条直线上，最短经过多长时间，三者正好又在一条直线上
(3)如果将两颗卫星用轻而结实的绳连接并且给以合适的速度，它们将可以一起绕行星运动且与行星中心始 终在一条直线上，求此情况下两颗卫星的运动周期．
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章节节过关第4节宇宙航行（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A C A D C C B C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD BD BD BC
三、解答题
16、(1) (2) (3)
17、（1）；（2）（3）
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班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 2018年12月12日，“嫦娥四号”以速度在地月转移轨道上飞临距月面处，此时发动机点火，约后发动机正常关机，“嫦娥四号”顺利被月球捕获，成为距月球表面的环月卫星。若已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径为月球半径的4倍，地球半径，根据以上信息下列说法正确的是（ ）
A．发动机点火后对“嫦娥四号”进行加速
B．“嫦娥四号”在近月轨道上的运行速度约为
C．“嫦娥四号”在开动发动机被月球捕获过程中的加速度大小约为
D．“嫦娥四号”在开动发动机被月球捕获过程中的加速度大小约为
2、 如图所示，“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形，轨道Ⅱ为椭圆.下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
B．探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度
C．探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度
D．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速
3、 2012年9月我国采用一箭双星的方式发射了“北斗导航卫星系统”(BDS)．系统中的两颗圆轨道半径均为21332km的“北斗－M5”和“北斗－M6”卫星，其轨道如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．两颗卫星绕地球运行的向心加速度大小相等
B．两颗卫星绕地球的运行速率均大于7.9km/s
C．北斗－M5绕地球的运行周期大于地球的自转周期
D．北斗－M6绕地球的运行速率大于北斗－M5的运行速率
4、 同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星．关于同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．它的轨道根据需要可以是圆轨道，也可能是椭圆轨道
B．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
C．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
D．不同的同步卫星加速度大小也不相同
5、 发射地球同步卫星一般经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后变轨到椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．卫星沿轨道1和轨道2经过P点时的加速度相同
B．卫星在轨道3上运行的速率大于7.9km/s
C．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期
D．卫星在轨道3上Q点的速度小于在轨道2上Q点的速度
6、 我国已建成了酒泉、太原、西昌等航天城,如果要再建一个航天城，从发射卫星时尽可能节约火箭燃料的角度，下列城市中你认为最合适的是（ ）
A．辽宁省大连 B．江苏省淮安
C．福建省福州 D．海南省文昌
7、 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（ ）
A．卫星的线速度为； B．卫星的角速度为；
C．卫星的加速度为； D．卫星的周期；
8、 如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．根据可知，运行速度满足vA＞vB＞vC
B．运转角速度满足ωA＞ωB＞ωC
C．向心加速度满足aA＜aB＜aC
D．运动一周后，A最先回到图示位置
9、 火星的质量和半径分别约为地球的和，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则火星的第一宇宙速度约为（ ）
A．1.6km/s B．3.5km/s C．7.2km/s D．17.6km/s
10、如图所示，某飞行器先在近月圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，后沿轨道Ⅱ做椭圆运动，到达轨道Ⅱ的远月点B时再次点火变轨，进入距月球表面高度为4R的圆形轨道Ⅲ绕月球做匀速圆周运动，R为月球半径，则上述变轨过程中
A．飞行器沿轨道Ⅰ运动的速率最大
B．飞行器沿轨道Ⅲ运动的速率最小
C．飞行器沿轨道Ⅲ运动的机械能最大
D．根据a=可知，飞行器沿轨道Ⅱ过A点的加速度大于沿轨道I过A点的加速度
二、多选题
11、2019年12月20日11时22分，随着太原卫星发射中心的长征四号乙运载火箭成功发射，包括赠埃塞俄比亚微小卫星以及“天琴一号”技术试验卫星等8颗卫星也同步升空。“天琴一号”技术试验卫星的成功发射意味着我国科研人员酝酿近20年、且于5年前正式推出的天琴空间引力波探测计划，如图所示，采用三颗相同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形，三角形边长约为地球半径的27倍，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行，正式进入“太空试验”阶段。假设天琴一号正在预定轨道绕地球运行，关于天琴一号，下列说法正确的是（ ）
A．天琴一号是地球的一颗同步卫星
B．天琴一号绕地球运行的周期大于24h
C．天琴一号的发射速度不可能大于第二宇宙速度
D．天琴一号绕地球运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
12、同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生漂移运动而偏离原来的位置，若偏离达到一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正．如图所示中A为离地面36000 km的同步轨道，B和C为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它们回到同步轨道上应：
A．开动B的小发动机向前喷气，使B适当减速
B．开动B的小发动机向后喷气，使B适当加速
C．开动C的小发动机向前喷气，使C适当减速
D．开动C的小发动机向后喷气，使C适当加速
13、某中轨道卫星绕地球做圆周运动的半径约为地球同步卫星轨道半径的一半，已知地球自转周期为T，地球同步卫星轨道半径为r，则下列说法正确的是（ ）
A．中轨道卫星绕地球运转的周期约为
B．中轨道卫星绕地球运转的线速度等于
C．中轨道卫星绕地球运转的角速度比同步卫星角速度小
D．中轨道卫星绕地球运转的向心加速度比同步卫星向心加速度大
14、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS和GALILEO之后的第四个成熟的卫星导航系统.该系统中的主力卫星是中圆地球轨道卫星(MEO)，其圆周运动绕行周期为12小时，多颗该种卫星协同工作能使信号全球覆盖.下列关于中圆地球轨道卫星的说法正确的是（ ）
A．其半径为地球同步卫星轨道半径的一半
B．其圆周运行线速度小于
C．其轨道平面必定与赤道平面共面
D．其向心加速度大于地球同步卫星轨道的向心加速度
15、人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．近地点速度一定等于
B．远地点速度一定小于
C．发射此卫星的速度一定大于
D．近地点速度一定小于
三、解答题
16、一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，引力常量为G，求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的“第一宇宙速度”．
17、设想人类在某一 X 行星发射了两颗质量均为 m 的“人造 X 星卫星”，行星可以看做质量 M、半径 R 的均匀球体，甲乙两颗卫星的轨道半径分别为 2R 和 3R，在同一平面内，运行方向相同，不计两卫星之 间的万有引力，万有引力常量为 G．
(1)试求甲乙两卫星各自的周期；
(2)若某时刻两卫星与行星中心正好在一条直线上，最短经过多长时间，三者正好又在一条直线上
(3)如果将两颗卫星用轻而结实的绳连接并且给以合适的速度，它们将可以一起绕行星运动且与行星中心始 终在一条直线上，求此情况下两颗卫星的运动周期．
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章节节过关第4节宇宙航行（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A C A D C C B C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AD BD BD BC
三、解答题
16、(1) (2) (3)
17、（1）；（2）（3）
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