4.3飞出地球去 基础巩固（word版含答案）

4.3飞出地球去基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册
一、选择题（共14题）
1．质量相同的人造卫星，如果在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，那么，下列判断中正确的是
A．轨道半径大的卫星所受向心力大
B．轨道半径大的卫星所受向心力小
C．轨道半径大的卫星运行线速度大
D．轨道半径大的卫星运行周期小
2．如图A为静止于地球赤道上的物体，B为近地卫星，C为地球同步卫星。根据以上信息可知 （　　）
A．近地卫星B的质量大于物体A的质量
B．卫星C的周期比物体A围绕地心转动一圈所需要的时间短
C．近地卫星B受到的地球的引力一定大于地球同步卫星C受到的引力
D．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
3．如图为人造地球卫星轨道的示意图，则卫星（ ）
A．在a轨道运行的周期为24 h
B．在b轨道运行的速度始终不变
C．在c轨道运行的速度大小始终不变
D．在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的
4．我国曾经利用运载火箭成功地将10颗小卫星送入离地面高度约为540km的轨道，若将小卫星的运行轨道视为圆轨道，则与放在地球赤道表面的物体相比，小卫星的（　　）
A．周期大 B．角速度小 C．线速度大 D．向心加速度小
5．我国首颗量子科学实验卫星“墨子”在离地面高度为500km的圆形轨道运行，北斗导航卫星“G7”是地球静止轨道卫星。下列说法正确的是（　　）
A．“墨子”的运行角速度大于“G7”的角速度
B．“墨子”的运行周期大于“G7”的运行周期
C．“墨子”的向心加速度小于“G7”的向心加速度
D．两颗卫星在各自轨道运行的速度都大于7.9km/s
6．北京时间2015年7月24日，美国宇航局宣布，可能发现了“另一个地球”——开普勒－452b。将开普勒－452b简化成如图所示的模型：MN为该星球的自转轴，A、B是该星球表面的两点，它们与地心O的连线OA、OB与MN的夹角分别为α=30°，β=60°；在A、B两点处放置质量分别为mA、mB的物体。设该星球的自转周期为T，半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
A．该星球的第一宇宙速度为
B．若不考虑该星球自转，在A点用弹簧测力计称量质量为mA的物体，平衡时示数为F，则星球的质量为
C．放在A、B两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为
D．放在A、B两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为
7．2017年6月19日，我国在西昌卫星发射中心发射“中星9A”广播电视直播卫星，按预定计划，“中星9A”应该首先被送入近地点约为200公里，远地点约为3.6万公里的转移轨道Ⅱ(椭圆），然后通过在远地点变轨，最终进入地球同步轨道最终同步轨道Ⅲ（圆形）．但是由于火箭故障，卫星实际入轨后初始轨道I 远地点只有1.6万公里．科技人员没有放弃，通过精心操作，利用卫星自带燃料在近地点点火，尽量抬高远地点的高度，经过10次轨道调整，终于在7月5日成功定点于预定轨道．下列说法正确的是
D
A．“中星9A”发射失利原因可能是发射速度没有达到7.9km/s
B．卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度相同
C．卫星在在轨道Ⅱ经过Q点加速度大于它经过P点时加速度
D．卫星从轨道I的P点进入轨道Ⅱ后机械能增加
8．中国研制的嫦娥四号探测器实现在月球背面软陆。嫦娥四号探测器到达月球引力范围时，通过变轨先进入绕月圆轨道，再经变轨，进入椭圆轨道，其中A、B两点分别为近月点和远月点，如图所示，已知月球表面重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，绕月圆轨道半径为r，忽略地球引力的影响，则嫦娥四号探测器从A点飞到B点所用的时间为（　　）
A． B． C． D．
9．设地面附近重力加速度为，地球半径为，人造地球卫星圆形轨道半径为R，那么以下说法正确的是（　　）
A．卫星在轨道上的向心加速度大小为
B．卫星运行的速度大小为
C．卫星运行的角速度大小为
D．卫星运行的周期为
10．如图所示，天链一号04星是一颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星在圆形轨道2上实现组网运行，可为在近地圆形轨道1上运行的天宫二号提供数据中继与测控服务。下列说法正确的是（　　）
A．天链一号04星的最小发射速度是11.2 km/s
B．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度
C．为了便于测控，天链一号04星相对于地面静止于酒泉飞控中心的正上方
D．天链一号04星的运行速度可能小于天链一号02星的运行速度
11．2020年5月5日晚18时，长征五号B运载火箭首发取得圆满成功。该火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，拉开我国空间站在轨建造阶段飞行任务的序幕，为后续空间站核心舱、实验舱发射奠定了坚实基础。与我国空间站“天宫一号”、“天宫二号”的有关说法正确的有（　　）
A．我国第一个目标飞行器“天宫一号”在370km高度飞行时速度等于
B．“神舟十一号”载人飞船到达“天宫二号”同一轨道上加速后完成对接
C．“天舟一号”货运飞船在低于“天宫二号”的轨道上时速度比“天宫二号”小
D．航天员王亚平在“天宫二号“中授课时相对空间站静止的水球处于完全失重状态
12．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”．它可以在太空中对卫星补充能源，使卫星寿命延长10年或更长时间．假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其轨道半径为同步卫星轨道半径的五分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是（ ）
A．“轨道康复者”运行的速率是同步卫星运行速率的倍
B．“轨道康复者”运行的速率是同步卫星运行速率的倍
C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
D．“轨道康复者”可从高轨道加速对低轨道上的卫星进行拯救
13．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。“北斗”是由静止轨道卫星（离地高度约为36000km）、中轨道卫星（离地高度约为21500km）和其他卫星共同构成的全球定位系统。关于北斗导航卫星，下列说法不正确的有（　　）
A．静止轨道卫星可以定位在扬州上空
B．中轨道卫星的周期小于24h
C．静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星的向心加速度小
D．静止轨道卫星的线速度比中轨道卫星的线速度小
14．2020年7月23日火星探测器“天问一号”在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。这次发射任务，实现“火星环绕、火星表面降落、巡视探测”三大任务。若探测器登陆火星前，除在P点通过发动机喷火改变轨道外，其余过程中仅受火星引力作用，经历从椭圆轨道I→椭圆轨道II→圆轨道III的过程，如图所示，假设火星探测器“天问一号”变轨前后质量不变，则下列说法正确的是（　　）
A．发射速度大于16.7 km/s
B．从P点由轨道I进入轨道II需要点火加速
C．在轨道I运行的周期小于在轨道II运行的周期
D．在轨道III上经过P点和在轨道II上经过P点受到的万有引力相同
二、填空题（共4题）
15．设M是太阳的质量，m是地球的质量，太阳与地球之间的距离为r，万有引力常量为G，则地球和太阳之间的万有引力F=_____，地球绕太阳运行的线速度v=__．
16．木星的卫星之一叫艾奥，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时，上升的最大高度可达h。已知艾奥的半径为R，引力常量为G，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力。则艾奥表面的重力加速度大小g=______；艾奥的质量M=_____；艾奥的第一宇宙速度v=______。
17．两颗人造卫星A、B的质量之比mA：mB=1：2，轨道半径之比rA：rB=1：3，则两颗卫星做圆周运动的向心力之比FA：FB=_______，向心加速度之比aA：aB=_______。
18．在月球上的宇航员，若已知引力常量G和月球半径R，且手头有一个已知质量为m的钩码，试设计实验测量月球的质量。
（1）需要使用的测量工具是___________（选填：弹簧测力计、刻度尺或秒表），测量的物理量及符号为___________；
（2）月球质量的表达式为m月=___________（利用已知量和测量量的符号表示）。
三、综合题（共4题）
19．人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。
（1）求月球表面的自由落体加速度大小g；
（2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M；
（3）求月球的“第一宇宙速度”大小v。
20．2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了月球背面的神秘面纱。假设月球的质量均匀分布，有一宇航员站在月球表面上沿竖直方向以初速度v0向上抛出一个小球，测得小球经时间t落回原点，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
(1)月球表面的重力加速度g；
(2)月球的平均密度ρ；
(3)绕月球表面附近做匀速圆周运动的探测器的速率v。
21．在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,在经过多次弹跳才停下来,假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为vo,已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期T,火星可视为半径为ro的均匀球体．
求：(1)火星表面的重力加速度；
(2)它第二次落到火星表面时速度大小,(计算时不计大气阻力).
22．“神舟”七号飞船的成功发射为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运行，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，万有引力常量为G，求：
（1）飞船在轨道Ⅲ上的运行速率；
（2）飞船在轨道Ⅰ绕月球运行一周所需的时间．
（3）飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比，速度是变大还是变小？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．C
5．A
6．C
7．D
8．D
9．D
10．B
11．D
12．A
13．A
14．D
15．
16．
17． 9：2 9：1
18． 弹簧测力计（刻度尺和秒表） 测出钩码重力F（弹簧测力计示数）；钩码从空中适当高处由静止释放，测出其下落高度h和下落时间t） （或）
19．（1）；（2）；（3）
20．(1)；(2)；(3)
21．(1) (2)
22.（1）；（2）；（3）变小
答案第1页，共2页