第4节宇宙航行 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第4节宇宙航行 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 420.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 16:13:07 | ||
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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
过 关 演 练
一、单选题
1． 如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于c的质量，下列说法中正确的是（ ）
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的周期相等且大于a的周期
D．b、c的向心力相等且大于a的向心力
2． 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A．线速度v＝ B．角速度ω＝
C．运行周期T＝ D．向心加速度a＝
3． 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．，
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． 如图所示的三个地球周围的圆，a是赤道正上方圆，a,b两圆平行，a,c 两圆的圆心为地心，b圆的圆心为地轴．则说法正确的是（ ）
A．卫星可能的轨道为b,c
B．卫星可能的轨道为a,c
C．同步卫星可能的轨道为c
D．同步卫星可能的轨道为b
6． 2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面，某同学在电视上观看到“玉兔号”月球车在月球表面行进的图片时想到了一个问题：若把月球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是月球半径，“玉兔号”的速度越大，月面对它的支持力就越小。当月球车的速度恰好达到某一值时，月面对车的支持力为零，设月球表面重力加速度为g，忽略月球的自转，则这一速度值是（ ）
A． B． C． D．
7． 2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空．该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，最终在月球表面实现软着陆．若以R表示月球的半径，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不正确的是（ ）
A．月球的质量为 B．月球的第一宇宙速度为
C．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为 D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
8． 月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同，假如“嫦娥四号”卫星在近月轨道（轨道半径近似为月球半径）做匀速圆周运动的周期为T0，如图所示，PQ为月球直径，某时刻Q点离地心O最近，且P、Q、O共线，月球表面的重力加速度为g0，万有引力常量为G，则（ ）
A．月球质量
B．月球的第一宇宙速度
C．再经 时，P点离地心O最近
D．要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆，需提前加速
9． 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
10．2018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
二、多选题
11．2018年4月2日，中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁．天宫一号是中国首个“目标飞行器”，其主要目的在于和神舟飞船（称“追踪飞行器”）配合完成交会对接飞行测试，为建设空间站积累经验．其在轨工作1630天，失联759天，在地球引力下轨道高度不断衰减，最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁．据报道，该次坠落没有造成任何危险．天宫一号空间实验室于2011年9月29日在酒泉发射升空，设计寿命两年，轨道平均高度约为350km．作为中国空间站的前身，在役期间，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务，共计接待6名航天员，完成多项科学实验．设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T，对于“天宫一号”在服役运行过程中，下列说法正确的是
A．根据题中数据，可求出地球的质量，
地球质量也可表达为
B．“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速
C．“天宫一号”飞行器运动的周期是
D．天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是
12．2020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．中轨道卫星的周期大于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
13．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．
14．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
15．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实施自动交会对接。交会对接前“神舟十一号”飞船先在较低的圆轨道1上运动，在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫二号”对接。如图所示，M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，三点连线过地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速。则（ ）
A．“神舟十一号”须在Q点加速，才能在P点与“天宫二号”相遇
B．“神舟十一号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2
C．“神舟十一号”在M点变轨后的速度大于变轨前的速度
D．“神舟十一号”变轨后运行周期总大于变轨前的运行周期
三、解答题
16．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H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；
(2)月球的质量；
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为多大。
17．一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知卫星的第一宇宙速度是v1 =7.9km/s，求：
(1)这颗卫星运行的线速度多大？
(2)它绕地球运行的向心加速度多大？
(3)质量为1kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器所受的重力多大？它对平台的压力多大？
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 C A C A B A C B C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD CD CD AC CD
三、解答题
16．(1)；(2)；(3)
17．(1) ； (2) ； (3) 2.5N， 0N
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过 关 演 练
一、单选题
1． 如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于c的质量，下列说法中正确的是（ ）
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的周期相等且大于a的周期
D．b、c的向心力相等且大于a的向心力
2． 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A．线速度v＝ B．角速度ω＝
C．运行周期T＝ D．向心加速度a＝
3． 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．，
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． 如图所示的三个地球周围的圆，a是赤道正上方圆，a,b两圆平行，a,c 两圆的圆心为地心，b圆的圆心为地轴．则说法正确的是（ ）
A．卫星可能的轨道为b,c
B．卫星可能的轨道为a,c
C．同步卫星可能的轨道为c
D．同步卫星可能的轨道为b
6． 2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面，某同学在电视上观看到“玉兔号”月球车在月球表面行进的图片时想到了一个问题：若把月球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是月球半径，“玉兔号”的速度越大，月面对它的支持力就越小。当月球车的速度恰好达到某一值时，月面对车的支持力为零，设月球表面重力加速度为g，忽略月球的自转，则这一速度值是（ ）
A． B． C． D．
7． 2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空．该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，最终在月球表面实现软着陆．若以R表示月球的半径，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不正确的是（ ）
A．月球的质量为 B．月球的第一宇宙速度为
C．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为 D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
8． 月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同，假如“嫦娥四号”卫星在近月轨道（轨道半径近似为月球半径）做匀速圆周运动的周期为T0，如图所示，PQ为月球直径，某时刻Q点离地心O最近，且P、Q、O共线，月球表面的重力加速度为g0，万有引力常量为G，则（ ）
A．月球质量
B．月球的第一宇宙速度
C．再经 时，P点离地心O最近
D．要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆，需提前加速
9． 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
10．2018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
二、多选题
11．2018年4月2日，中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁．天宫一号是中国首个“目标飞行器”，其主要目的在于和神舟飞船（称“追踪飞行器”）配合完成交会对接飞行测试，为建设空间站积累经验．其在轨工作1630天，失联759天，在地球引力下轨道高度不断衰减，最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁．据报道，该次坠落没有造成任何危险．天宫一号空间实验室于2011年9月29日在酒泉发射升空，设计寿命两年，轨道平均高度约为350km．作为中国空间站的前身，在役期间，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务，共计接待6名航天员，完成多项科学实验．设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T，对于“天宫一号”在服役运行过程中，下列说法正确的是
A．根据题中数据，可求出地球的质量，
地球质量也可表达为
B．“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速
C．“天宫一号”飞行器运动的周期是
D．天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是
12．2020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．中轨道卫星的周期大于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
13．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．
14．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
15．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实施自动交会对接。交会对接前“神舟十一号”飞船先在较低的圆轨道1上运动，在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫二号”对接。如图所示，M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，三点连线过地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速。则（ ）
A．“神舟十一号”须在Q点加速，才能在P点与“天宫二号”相遇
B．“神舟十一号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2
C．“神舟十一号”在M点变轨后的速度大于变轨前的速度
D．“神舟十一号”变轨后运行周期总大于变轨前的运行周期
三、解答题
16．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H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；
(2)月球的质量；
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为多大。
17．一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知卫星的第一宇宙速度是v1 =7.9km/s，求：
(1)这颗卫星运行的线速度多大？
(2)它绕地球运行的向心加速度多大？
(3)质量为1kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器所受的重力多大？它对平台的压力多大？
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 C A C A B A C B C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD CD CD AC CD
三、解答题
16．(1)；(2)；(3)
17．(1) ； (2) ； (3) 2.5N， 0N
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