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15题）
1．中国科幻电影《流浪地球》中设想通过在地球上建造特大功率的发动机推动地球，使其逃离太阳系．若地球能够逃离太阳系，则它的速度v0应满足（ ）
A．v0＜7.9 km/s
B．7.9km/s＜v0＜11.2km/s
C．11.2 km/s ＜v0 ＜16.7 km/s
D．v0＞16.7 km/s
2．地球和木星都绕太阳运动，若将它们的运动均视为匀速圆周运动，木星到太阳的距离是地球到太阳距离的5倍，则
A．木星的线速度大于地球的线速度 B．木星的角速度大于地球的角速度
C．木星的加速度大于地球的加速度 D．木星的运动周期大于地球的运动周期
3．2020年6月23日，中国“北斗三号”全球导航收官之星（也是北斗系统第55颗导航卫星）成功发射．目前，在轨“北斗三号”卫星共有30颗，包括24颗中圆地球轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。此次发射的卫星属地球静止轨道卫星，该卫星（ ）
A．周期为
B．做匀变速运动
C．角速度比月球的大
D．可以定点在葫芦岛上空
4．牛顿曾经设想把物体从高山上水平抛出，如果速度一次比一次大，落点也就一次比一次更远，如果速度达到足够大的v，物体就能不再落回地面，将绕地球运动而成为人造地球卫星．则这个足够大的速度v是
A． B．
C． D．
5．在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有
A．蹦床运动员上升到最高点时
B．秋千摆到最低点时
C．相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物
D．宇航员进入轨道做圆周运动时
6．某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，设地球 半径为R，地面的重力加速度为g，万有引力常为G，根据以上信息不能求出的物理量的是（ ）
A．卫星受到地球的万有引力 B．地球的质量
C．卫星的周期 D．卫星的加速度
7．2020年11月24日，中国长征五号遥五运载火箭在文昌卫星发射中心起飞，把嫦娥五号探测器送入地月转移轨道。“嫦娥五号”飞船经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，最终实现首次月面自动采样封装，若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥五号”探测器的说法正确的是（　　）
A．探测器在轨道I上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期
B．探测器在地月转移轨道上靠近P点的过程中，探测器与地球所组成的系统机械能不断增大
C．探测器沿轨道I经过P点的加速度小于沿轨道Ⅱ经过P点的加速度
D．探测器沿轨道I经过P点的速度小于沿轨道Ⅱ经过P点的速度
8．近年来，我国的航天事业飞速发展，“嫦娥奔月”掀起高潮．“嫦娥四号”进行人类历史上的第一次月球背面登陆．若“嫦娥四号”在月球附近轨道上运行的示意图如图所示，“嫦娥四号”先在圆轨道上做圆周运动，运动到A点时变轨为椭圆轨道，B点是近月点，则下列有关“嫦娥四号”的说法正确的是(　　)
A．“嫦娥四号”的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．“嫦娥四号”要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点加速
C．“嫦娥四号”在椭圆轨道上运行的周期比圆轨道上运行的周期要长
D．“嫦娥四号”运行至B点时的速率大于月球的第一宇宙速度
9．已知地球质量是月球质量的a倍，地球半径是月球半径的b倍，下列结论中正确的是( )
A．地球表面和月球表面的重力加速度之比为
B．环绕地球表面和月球表面运行卫星的速率之比为
C．环绕地球表面和月球表面运行卫星的周期之比为
D．环绕地球表面和月球表面运行卫星的角速度之比为
10．一颗人造地球卫星的速度等于第一宇宙速度，每昼夜绕地球转n周，地球半径为R.现欲发射一颗地球同步卫星，它应定点于赤道上空的高度是 （ ）
A． B． C． D．
11．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。以下判断正确的是（　　）
A．两颗卫星的角速度相同，它们之间的距离为
B．两颗卫星所受的向心力大小一定相等
C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间可能为
D．如果要使卫星2追上卫星1，一定要使卫星2加速
12．2010年1月30日，出现了稀有的天文现象：太阳、地球、月亮和火星处在同一直线上，该天月亮距地球最近。已知火星到太阳的距离约为地球到太阳距离的1.5倍。下列说法正确的是（ ）
A．在2011年1月30日太阳、地球、火星也在同一直线上
B．地球受到太阳的引力约是火星受到太阳引力的2.25倍
C．地球绕太阳公转的速率约是火星绕太阳公转速率的1.5倍
D．在2010年1月30日晚上看到的月亮最圆最大
13．一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，若每天上午同一时刻运行至上海市闵行区（东经121，北纬31）正上方，则（　　）
A．该卫星一定是地球同步卫星
B．该卫星轨道平面与北纬31所确定的平面共面
C．该卫星运行周期一定是24 h
D．该卫星运行周期可能是12 h
14．2021年2月24日我国火星探测器“天问一号”成功进入火星停泊轨道，之后“着陆器”将被释放到火星表面上开始探测。已知火星的直径约为地球的，质量仅为地球的。由此可知（　　）
A．探测器的发射速度一定要大于地球的第三宇宙速度
B．探测器绕火星表面附近做圆周运动的速度小于
C．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的2.5倍
D．停泊轨道上的“着陆器”通过点火加速脱离探测器才能开始着陆
15．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船成功与天和核心舱对接，3名航天员顺利进入天和核心舱，他们将在空间站生活六个月。空间站绕地球做圆周运动的运行周期约为1.5h，则下列说法正确的是（　　）
A．神舟十三号的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．空间站绕地球做圆周运动的运行速度不小于7.9km/s
C．宇航员静止站在天和核心舱地板上时对地板的压力为零
D．神舟十三号先进入天和核心舱运行轨道，与之在同一轨道运行，再从后面加速以实现与天和核心舱对接
二、填空题（共4题）
16．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比为 ，运动速率之比为 ．
17．已知地球半径为R，自转角速度为，地面的重力加速度为g，在赤道上空一颗相对地面静止的同步卫星离开地面的高度是___________（用以上三个量表示）。
18．已知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_________,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为________
19．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）
20．在智利工作的天文学家最近表示．他们很可能第一次直接拍摄到了围绕恒星旋转的行星．这颗恒星名叫
2M1207．它比太阳要小的多，距离我们有230光年之远．洛杉矶加利福尼亚大学的本杰明教授说：“假如围绕2M1207的真的是一颗行星．这将是人类第一次直接拍摄到太阳系外行星的照片，很久以来，科学家一直想象着能够拍摄到类似太阳系这样的行星围绕一颗恒星运转的太阳系外星体．”如果知道了这个行星的质量m，行星的半径r，行星的运行周期T，以及行星运行半径R．求：
（1）2M1207的恒星的质量
（2）该行星的卫星的最大速度
（3）你还能推导出关于这个行星的哪些物理量，至少给出两个？
21．2020年5月5日18时，我国在文昌航天发射场成功发射“长征五号”B型运载火箭，该火箭起飞质量高达849吨，并成功将新一代载人实验飞船准确送入预定轨道，我国成为世界上第三个独立研制大推力火箭的国家。某物理兴趣小组为了探究该实验飞船的飞行参数，从新闻报道中获知该实验飞船在半径为r的轨道上作匀速圆周运动。已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，求：
(1)地球的质量M；
(2)实验飞船的线速度大小；
(3)实验飞船的运行周期。
22．2018年5月4日凌晨0时06分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将亚太6C卫星送入东经134度的地球同步轨道．已知亚太6C卫星轨道距地面高度为h，地球半径为R，赤道上物体随地球做圆周运动的加速度为a，求亚太6C卫星在轨道上运行的周期和速度大小．
23．“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．D
2．D
3．C
4．A
5．C
6．A
7．B
8．D
9．B
10．D
11．C
12．D
13．D
14．B
15．C
16．1：4，2：1
17．
18． 96:1
19． 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）
20．（1）2M1207的恒星的质量是．
（2）该行星的卫星的最大速度是．
（3）还能推导出关于这个行星的角速度和线速度
21．(1)；(2)；(3)
22．，；
23．（1）；（2）；（3）变小
答案第1页，共2页