第七章第4节宇宙航行练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第七章第4节宇宙航行练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 369.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-23 08:53:41 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第4节宇宙航行
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的（ ）
A．周期变大 B．速率不变 C．角速度变大 D．向心加速度变大
2、 某航天飞机在完成任务后，在点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ， 为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道I上经过点的速度
B．在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度
C．在轨道Ⅱ上经过点的速度可能大于第一宇宙速度
D．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期
3、 2021年2月11日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利进入环火星轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，如图所示。若探测器在该圆周轨道环绕火星飞行一周的时间为t1，经地面工作人员操控实施变轨后，探测器紧贴火星表面环绕火星飞行一周的时间为t2，则探测器变轨前后轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
4、 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
5、 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫作A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
6、 北京时间2012年3月31日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将法国制造的“亚太7号”通信卫星成功送入近地点209km，远地点50419km的预定转移轨道，卫星在此轨道上运行一段时间后再经变轨成为一颗地球同步卫星，同步卫星轨道离地高度为35860km，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在转移轨道运动的周期大于在同步轨道上运行的周期
B．卫星在转移轨道运动时，经过近地点时的速率大于它在远地点的速率
C．卫星在同步轨道运动时，飞船内的航天员处于超重状态
D．卫星在同步轨道运动时的向心加速度小于静止于赤道上物体的向心加速度
7、 如图所示，卫星1是一颗在地球表面做匀速圆周运动的卫星，卫星2是一颗地球同步卫星。关于地球表面卫星1的线速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．大于第一宇宙速度 B．约等于第一宇宙速度
C．约等于第二宇宙速度 D．约等于第三宇宙速度
8、 2021年9月16日，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离，神舟十二号航天员乘组已在空间站组合体工作生活了90天、刷新了中国航大员单次飞行任务太空驻留时间的记录。已知天和号核心舱在距离地面高度为的轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为。则下列说法正确的是（ ）
A．天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈
B．天和号核心舱绕地球运动的速度大于
C．神舟十二号载人飞船从低轨道变轨与天和号核心舱对接时需要减速
D．天和号核心舱绕地球运动的角速度小于地球同步卫星的角速度
9、 若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（ ）
A．16 km/s B．32 km/s C． 4km/s D．2 km/s
10、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；
二、多选题
11、在2016年，神舟十一号飞船成功发射，并与天宫二号对接，目的是为了更好地掌握空间交会对接技术，开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。神舟十一号由长征二号F运载火箭发射，假设天宫二号在距离地球表面400km的轨道上做匀速圆周运动，已知地球同步卫星的离地高度为3.6×107m，则下列说法正确的是（ ）
A．天宫二号的运行速率不可能达到7.9km/s
B．天宫二号的运行角速度与地球自转的角速度大小相等
C．天宫二号的向心加速度小于9.8m/s2
D．天宫二号的运行周期等于24h
12、2018年12月8日中国长征三号运载火箭把“嫦娥四号”探测器送地月转移轨道，“嫦娥四号”踏上了奔赴月球的征程，它经过多次变轨，于2019年1月3日落在月球背面关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”的发射速度大于第二宇宙速度
B．“嫦娥四号”绕近月圆轨道上运行的速率大于7.9km/s
C．“嫦娥四号”在近月圆轨道上运行时的向心加速度小于9.8m/s2
D．“嫦娥四号”从近月圆轨道降落到月球表面需要先减速
13、如图所示，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，轨道2、3相切于P点如图所示则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
14、有、、、四颗地球卫星，还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，处于地面附近近地轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，设地球自转周期为，若地球同步卫星离地面的高度大约为地球半径的倍，则（ ）
A．的向心加速度等于重力加速度
B．在相同时间内转过的弧长最长
C．在内转过的圆心角是
D．的运动周期不可能是
15、已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1，向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2，向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3，向心加速度大小为a3，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍．则以下结论正确的是:
A． B．
C． D．
三、解答题
16、2007年10月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。2007年10月31日，“嫦娥一号”探月卫星在近地点600km处通过发动机短时点火，实施变轨。变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，地球的第一宇宙速度是7.9km/s。求：
（1）“嫦娥一号”奔向月球的过程中，“嫦娥一号”控月卫星通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心与到地球中心的距离之比是多少？
（2）月球的第一宇宙速度（保留3为有效数字）。
17、如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度，地球表面的重力加速度大小为g。
（1）求卫星A距地面的高度h；
（2）求卫星B的运行周期；
（3）某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A三点在同一直线上），若卫星B运行方向与地球自转方向相同，求A、B两卫星两次相距最近的最短时间间隔。（用和表示）
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第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 B A A A C B B A A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC CD BD BD CD
三、解答题
16、（1）；（2）1.76km/s
17、（1）； （2）； （3）
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班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的（ ）
A．周期变大 B．速率不变 C．角速度变大 D．向心加速度变大
2、 某航天飞机在完成任务后，在点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ， 为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道I上经过点的速度
B．在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度
C．在轨道Ⅱ上经过点的速度可能大于第一宇宙速度
D．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期
3、 2021年2月11日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利进入环火星轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，如图所示。若探测器在该圆周轨道环绕火星飞行一周的时间为t1，经地面工作人员操控实施变轨后，探测器紧贴火星表面环绕火星飞行一周的时间为t2，则探测器变轨前后轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
4、 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
5、 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫作A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
6、 北京时间2012年3月31日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将法国制造的“亚太7号”通信卫星成功送入近地点209km，远地点50419km的预定转移轨道，卫星在此轨道上运行一段时间后再经变轨成为一颗地球同步卫星，同步卫星轨道离地高度为35860km，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在转移轨道运动的周期大于在同步轨道上运行的周期
B．卫星在转移轨道运动时，经过近地点时的速率大于它在远地点的速率
C．卫星在同步轨道运动时，飞船内的航天员处于超重状态
D．卫星在同步轨道运动时的向心加速度小于静止于赤道上物体的向心加速度
7、 如图所示，卫星1是一颗在地球表面做匀速圆周运动的卫星，卫星2是一颗地球同步卫星。关于地球表面卫星1的线速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．大于第一宇宙速度 B．约等于第一宇宙速度
C．约等于第二宇宙速度 D．约等于第三宇宙速度
8、 2021年9月16日，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离，神舟十二号航天员乘组已在空间站组合体工作生活了90天、刷新了中国航大员单次飞行任务太空驻留时间的记录。已知天和号核心舱在距离地面高度为的轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为。则下列说法正确的是（ ）
A．天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈
B．天和号核心舱绕地球运动的速度大于
C．神舟十二号载人飞船从低轨道变轨与天和号核心舱对接时需要减速
D．天和号核心舱绕地球运动的角速度小于地球同步卫星的角速度
9、 若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（ ）
A．16 km/s B．32 km/s C． 4km/s D．2 km/s
10、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；
二、多选题
11、在2016年，神舟十一号飞船成功发射，并与天宫二号对接，目的是为了更好地掌握空间交会对接技术，开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。神舟十一号由长征二号F运载火箭发射，假设天宫二号在距离地球表面400km的轨道上做匀速圆周运动，已知地球同步卫星的离地高度为3.6×107m，则下列说法正确的是（ ）
A．天宫二号的运行速率不可能达到7.9km/s
B．天宫二号的运行角速度与地球自转的角速度大小相等
C．天宫二号的向心加速度小于9.8m/s2
D．天宫二号的运行周期等于24h
12、2018年12月8日中国长征三号运载火箭把“嫦娥四号”探测器送地月转移轨道，“嫦娥四号”踏上了奔赴月球的征程，它经过多次变轨，于2019年1月3日落在月球背面关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”的发射速度大于第二宇宙速度
B．“嫦娥四号”绕近月圆轨道上运行的速率大于7.9km/s
C．“嫦娥四号”在近月圆轨道上运行时的向心加速度小于9.8m/s2
D．“嫦娥四号”从近月圆轨道降落到月球表面需要先减速
13、如图所示，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，轨道2、3相切于P点如图所示则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
14、有、、、四颗地球卫星，还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，处于地面附近近地轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，设地球自转周期为，若地球同步卫星离地面的高度大约为地球半径的倍，则（ ）
A．的向心加速度等于重力加速度
B．在相同时间内转过的弧长最长
C．在内转过的圆心角是
D．的运动周期不可能是
15、已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1，向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2，向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3，向心加速度大小为a3，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍．则以下结论正确的是:
A． B．
C． D．
三、解答题
16、2007年10月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。2007年10月31日，“嫦娥一号”探月卫星在近地点600km处通过发动机短时点火，实施变轨。变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，地球的第一宇宙速度是7.9km/s。求：
（1）“嫦娥一号”奔向月球的过程中，“嫦娥一号”控月卫星通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心与到地球中心的距离之比是多少？
（2）月球的第一宇宙速度（保留3为有效数字）。
17、如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度，地球表面的重力加速度大小为g。
（1）求卫星A距地面的高度h；
（2）求卫星B的运行周期；
（3）某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A三点在同一直线上），若卫星B运行方向与地球自转方向相同，求A、B两卫星两次相距最近的最短时间间隔。（用和表示）
2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第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 B A A A C B B A A C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC CD BD BD CD
三、解答题
16、（1）；（2）1.76km/s
17、（1）； （2）； （3）
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