4.3人类对太空的不懈探索 课时同步训练（word版含答案）

4.3课时 人类对太空的不懈探索 课时同步训练
一、单选题
1．（2022届河北省张家口市高三（下）第一次模拟考试物理试题）2021年4月29日在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开，中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。已知天和核心舱绕地球做匀速圆周运动，轨道高度约为400km，设地球是一个半径约为6400km、质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，则天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为（　　）
A．0.5h B．1.5h C．4.5h D．13.5h
2．（湖北省重点高中智学联盟2021-2022学年高一（下）3月联考物理试题）太阳系第2752号小行星被命名为吴健雄星，其半径为16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径R=6400km，地球的第一宇宙速度大小为v1，这个小行星第一宇宙速度大小为v2，则v1∶v2为（　　）
A．20 B．40 C．400 D．1600
3．（2022·海南·嘉积中学高一阶段练习）如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（　　）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度相等，且大于a的向心加速度
C．b、c的向心力大小相等，且大于a的向心力
D．b、c卫星的周期大小相等，且大于a的周期
4．（2022·全国·模拟预测）2021年11月5日，我国用长征六号运载火箭，成功将广目地球科学发射升空。卫星顺利进入预定轨道I，假设其轨道是圆形，并且介于地球同步轨道Ⅱ和地球之间，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．卫星在轨道I上运动的速度大于第一宇宙速度
B．卫星在轨道I上运动的速度大于在轨道Ⅱ上运动的速度
C．卫星在轨道I和轨道Ⅱ上运行的角速度相等
D．卫星在轨道I上运行的周期大于24小时
5．（2022·山东济宁·一模）一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示。在最低点给小球一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得轻绳拉力F的大小随时间t的变化规律如图乙所示，，设R、m、引力常量G和均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（　　）
A．该星球表面的重力加速度为
B．该星球的密度为
C．该星球的第一宇宙速度为
D．卫星绕该星球运行的最小周期为
6．（2022·湖北省云梦县第一中学高一阶段练习）2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗三号全球卫星导航系统中有24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星（同步卫星）、3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。关于地球静止轨道卫星（同步卫星），下列说法不正确的是（　　）
A．它的周期与地球自转周期相同
B．它的周期、高度、速度大小都是一定的
C．我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空
D．我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空
7．（2022·四川·成都七中高三阶段练习）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，天文单位用符号AU表示。则（　　）
行星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道半径r/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30
A．木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年
B．木星的环绕周期约为25年
C．天王星的环绕速度约为土星的两倍
D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
8．（2022·云南·昆明一中模拟预测）随着“嫦娥奔月”梦想的实现，我国不断刷新深空探测的“中国高度”。嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段:绕地飞行调相轨道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段。可用如图所示的模型来简化描绘嫦娥卫星飞行过程，假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b,公转周期分别为T1、T2。 关于嫦娥卫星飞行过程，下列说法正确的是（　　）
A．嫦娥卫星绕行时满足
B．嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度可能大于11.2 km/s
C．从调相轨道切人到地月转移轨道时，卫星在P点必须减速
D．从地月转移轨道切人到绕月轨道时，卫星在Q点必须减速
二、多选题
9．（2022·天津河东·高三期末）2021年6月17日18时48分，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。已知天和空间站离地面高度约为400km，同步卫星距地面高度约为36000km，下列关于天和空间站的说法正确的是（　　）
A．线速度大于7.9km/s B．角速度小于同步卫星的角速度
C．周期小于同步卫星的周期 D．加速度小于地球表面的重力加速度
10．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）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
11．（2022·山东淄博·一模）2021 年10 月16 日，我国神舟十三号载人飞船成功发射，搭载着王亚平等3 名航天员与天宫号空间站顺利对接。3 位航天员进入空间站绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看做平行光。如图所示，王亚平在A 点测出她对地球的张角为2θ，OA 与太阳光平行，下列说法正确的是（　　）
A．空间站距地面的高度为
B．空间站的运行周期为
C．航天员每次经历“日全食”过程的时间为
D．航天员每天经历“日全食”的次数为
三、填空题
12．（2021·福建福州·高三期中）如图是一次卫星发射过程，先将卫星发射进入绕地球的较低圆形轨道Ⅰ，然后在a点使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ，再在椭圆轨道的远地点b使卫星进入同步轨道Ⅲ，已知Oa距离为r、Ob距离为2r，则卫星在轨道Ⅰ的速率_______卫星在轨道Ⅲ的速率（填“大于”、“等于”或“小于”），卫星在轨道Ⅰ的周期与卫星在轨道Ⅲ的周期之比为_________。
13．（2021·全国·高一课前预习）人造地球卫星
（1）______年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功.______年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功．为我国航天事业作出特殊贡献的科学家______被誉为“中国航天之父”；
（2）地球同步卫星的特点
地球同步卫星位于______上方高度约______处，因______，也称静止卫星．地球同步卫星与地球以______的角速度转动，周期与地球自转周期______。
14．（2022·上海·模拟预测）2021年10月，神舟十三号载人飞船成功发射，若点火不久，火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的3倍，则此时飞船的加速度大小为___________；飞船经多次变轨后与空间站组合体完成交会对接，共同沿圆形轨道环绕地球运行，已知运行周期为T，地球半径为R，则空间站离地面的高度为___________（地球表面的重力加速度为g）。
四、解答题
15．（2022·湖北省云梦县第一中学高一阶段练习）若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：
（1）火星表面的重力加速度
（2）火星的密度
（3）火星表面的环绕速度
16．（2022·新疆乌鲁木齐·一模）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。
17．（2021·江苏盐城·高一阶段练习）“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为，飞行圈耗时，月球的半径为，引力常量为。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的第一宇宙速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．B
5．D
6．C
7．A
8．D
9．CD
10．BCD
11．AC
12． 大于
13． 1957 1970 钱学森 赤道 36000km 相对地面静止 相同 相同
14．
15．（1）；（2）；（3）
16．；
17．（1）；（2）
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