3.4 宇宙速度与航天 同步训练（Word版含答案）

3.4课时 宇宙速度与航天 同步训练册
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）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．（2022·安徽·芜湖一中一模）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
3．（2022·山东潍坊·一模）“祝融”火星车由着陆平台搭载着陆火星，如图所示为着陆后火星车与着陆平台分离后的“自拍”合影。着陆火星的最后一段过程为竖直方向的减速运动，且已知火星质量约为地球质量的，火星直径约为地球直径的。则（　　）
A．该减速过程火星车处于失重状态
B．该减速过程火星车对平台的压力大于平台对火星车的支持力
C．火星车在火星表面所受重力约为其在地球表面所受重力的
D．火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比约为
4．（2021·江苏·淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中）2021年10月16日0时23分，王亚平成为中国空间站首位女性航天员。 如图所示为王亚平之前在“天宫一号”所做的“演示太空失重”授课视频的截图。关于视频中陀螺的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．不受重力作用
B．仍然受到重力，等于它在地面上所受重力
C．仍然受到重力，小于它在地面上所受重力
D．仍然受到重力，大于它在地面上所受重力
5．（2022·江苏·扬州中学高三开学考试）、为相距遥远的两颗半径相同的行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星、做匀速圆周运动。图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度，横坐标表示物体到行星中心距离的平方，两条曲线分别表示、周围的与的反比关系，它们左端点的横坐标相同。则（　　）
A．的向心力比的大 B．的公转周期比的大
C．的质量一定比的大 D．的“第一宇宙速度”比的小
二、多选题
6．（2022·福建漳州·二模）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．
7．（2022·湖南·高三阶段练习）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
8．（2022·福建龙岩·一模）2021年10月16日6时56分，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。航天员翟志刚、王亚平、叶光富进驻天和核心舱。已知空间站离地面高度约为400km，地球半径约6400km，地球表面重力加速度g＝10m/s2，sin70°≈0.94，空间站可看成绕地球做匀速圆周运动，太阳光可近似为平行光，以下说法正确的是（　　）
A．空间站绕地球公转周期约3h
B．航天员在空间站中每天能看到约16次日出
C．空间站运行的向心加速度与地球表面重力加速度之比约为16：17
D．空间站每天有阳光照射的时间与没有阳光照射的时间之比约为11：7
9．（2022·湖北武汉·高三阶段练习）木星在我国古代被称为“岁星”，有79颗卫星。伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星，其中木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为1：2：4.已知木星的质量为1.9×1027kg，木星的自转周期为10h，木卫三绕木星运动的轨道半径为1.1×109m，万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，根据上述信息可以求出（　　）
A．木星表面的重力加速度大小 B．木星同步卫星的线速度大小
C．木卫一绕木星运动的周期 D．木卫二绕木星运动的轨道半径
10．（2021·辽宁·沈阳二中高一阶段练习）火星探测器经过多次变轨后登火星的轨迹图如图所示，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在点登陆火星，点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的切点，轨道上的、、三点与火星中心在同一直线上，、两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为，，下列说法正确的有（　　）
A．在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等
B．探测器在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过点时的加速度相等
C．探测器从轨道Ⅱ变轨至轨道Ⅲ，需要在经过点时发动机点火减速
D．探测器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比为
11．（2021·陕西咸阳·一模）赤道平面内的某颗卫星自西向东绕地球做圆周运动该卫星离地面的高度小于地球同步卫星的高度，赤道上一观测者发现，该卫星连续两次出现在观测者正上方的最小时间间隔为t，已知地球自转周期为T0，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，由此可知该卫星绕地球运动的周期T和离地面的高度H为（　　）
A． B． C． D．
三、填空题
12．（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）。
13．（2021·全国·高一课时练习）如图所示，甲、乙两颗人造地球卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，甲卫星离地球较近。甲卫星的线速度大小为，运动周期为；乙卫星的线速度大小为，运动周期为；则________（填“大于”或“小于”），________（填“大于”或“小于”）。
14．（2022·全国·高一课时练习）牛顿曾设想，从高山上水平抛出的物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远。如果抛出速度足够大，物体就将绕地球运动，成为人造地球卫星。设地球的质量为M，物体到地心的距离为r，引力常量为G，则当抛出物体的速度增大到________时，物体将绕地球运动。如果这个物体成为了人造地球卫星，则它运动的周期为________。
四、解答题
15．（2022·江苏·模拟预测）2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞.环月轨道可以近似为圆轨道，已如轨道离月球表面的高度为h，月球质量为M，半径为R，引力常量为G，求：
（1）上升器在环月轨道运行的速度；
（2）环月轨道处的重力加速度。
16．（2021·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试）据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的8倍。若某人在地球表面能举起的物体，在“宜居”行星上只能举起的物体。试求：
（1）这个“宜居”行星的半径约为地球半径的多少倍？
（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？
17．（2021·黑龙江·齐齐哈尔三立高级中学有限公司高三阶段练习）天问一号火星探测器于2020年7月23日发射升空，200多天后被火星捕获，随后在轨对着陆区域进行巡视观测，最终于2021年5月15日7时18分成功着陆火星表面。天问一号对着陆区域进行巡视观测的轨道可近似为圆轨道，该轨道距离火星表面高度为h，测得天问号在该轨道上绕行n圈所用时间为t。已知万有引力常量为G，火星可视为半径为R且质量分布均匀的球体。求：
（1）火星的质量M；（2）火星的第一宇宙速度。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
2．C
3．C
4．C
5．C
6．AC
7．ABC
8．BD
9．BCD
10．BCD
11．AC
12．
13． 大于 小于
14．
15．（1） ；（2）
16．（1）2；（2）2
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页