第4节宇宙航行 能力提升练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第4节宇宙航行 能力提升练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 197.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 00:18:36 | ||
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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
能力提升练习
一、单选题
1． 北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（ ）
A．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．在点由轨道1进入轨道2需要加速
C．在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度
D．分别由轨道1与轨道2经过点时，加速度大小相等
2． 发射地球同步卫星一般经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后变轨到椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．卫星沿轨道1和轨道2经过P点时的加速度相同
B．卫星在轨道3上运行的速率大于7.9km/s
C．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期
D．卫星在轨道3上Q点的速度小于在轨道2上Q点的速度
3． 公元1543年．哥白尼的《天体运行论》一书问世，该书预示了地心宇宙论的终结．哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示，假设行星只受到太阳的引力作用．按照哥白尼上述的现点，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳对各行星的引力大小相同
B．土星绕太阳运动的向心加速度比地球的大
C．木星绕太阳运动的线速度比地球的大
D．火星绕太阳运动的周期大于地球的周期
4． 已知地球半径为R0，地球表面附近的重力加速度为g，一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星距地面的高度为2R0，则（ ）
A．该卫星的线速度大小为
B．该卫星的线速度大于第一宇宙速度
C．该卫星的向心加速度为
D．该卫星的周期一定小于24h
5． 地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。如图所示，若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为r1，线速度大小为v1，加速度大小为a1；在远日点与太阳中心的距离为r2，线速度大小为v2，加速度大小为a2。则（ ）
A．v1B．v1>v2，a1：a2=r2：r1
C．v1D．v1>v2，a1：a2=：
6． 宇宙飞船在轨道上运行，由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇。宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，关于飞船的运动，下列说法正确的是（ ）
A．飞船高度降低 B．飞船高度升高
C．飞船周期变小 D．飞船的向心加速度变大
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． 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
9． 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
10．从国家海洋局获悉，2018年我国将发射3颗海洋卫星，它们将在地球上方约500 km高度的轨道上运行，由于轨道经过地球两极上空，所以该卫星又称为极地轨道卫星．下列说法中正确的是 （ ）
A．海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直
B．海洋卫星绕地球运动的周期可能为24 h
C．海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能
D．海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比
二、多选题
11．美国太空探索技术公司SpaceX计划在2021年底或2022年初，将最多4名普通游客送入太空，进行环绕地球的旅行。如图所示，旅客乘坐的载人飞船只在万有引力作用下围绕地球沿椭圆轨道运行，A、B为运动的近地点和远地点，则载人飞船（ ）
A．在A点的角速度小于B点的角速度
B．在A点的加速度大于B点的加速度
C．由A运动到B的过程中动能增大
D．由A运动到B的过程中万有引力做负功
12．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）
A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的加速度小于乙的加速度 D．甲在运行时能经过北极的正上方
13．2021年5月15日清晨7:18，“天问一号”的火星车“祝融号”成功着陆火星。已知火星的质量和半径分别约为地球的和，此时火星距离地球大约，g取。（ ）
A．地球指挥站与“天问一号”在进行无线通讯时有大约18分钟的延时
B．“天问一号”围绕火星运行时的半长轴的三次方与周期的二次方的比值和我国的“天宫空间站”围绕地球运行时的半长轴的三次方与周期的二次方的比值相等
C．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
D．“天问一号”从围绕火星做匀速圆周运动的轨道上降落到火星表面的过程中要经过减速变轨
14．人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．近地点速度一定等于
B．远地点速度一定小于
C．发射此卫星的速度一定大于
D．近地点速度一定小于
15．为查明某地的地质灾害，在第一时间紧急调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面(或海洋)目标。下面说法正确的是（ ）
A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小
B．轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大
C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小
D．轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大
三、解答题
16．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，引力常量为G，求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的“第一宇宙速度”．
17．2007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）。
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 D A D D D B B B C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC AD BC BC
三、解答题
16．(1) (2) (3)
17．（1）；（2）1.76km/s
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能力提升练习
一、单选题
1． 北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（ ）
A．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．在点由轨道1进入轨道2需要加速
C．在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度
D．分别由轨道1与轨道2经过点时，加速度大小相等
2． 发射地球同步卫星一般经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后变轨到椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．卫星沿轨道1和轨道2经过P点时的加速度相同
B．卫星在轨道3上运行的速率大于7.9km/s
C．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期
D．卫星在轨道3上Q点的速度小于在轨道2上Q点的速度
3． 公元1543年．哥白尼的《天体运行论》一书问世，该书预示了地心宇宙论的终结．哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示，假设行星只受到太阳的引力作用．按照哥白尼上述的现点，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳对各行星的引力大小相同
B．土星绕太阳运动的向心加速度比地球的大
C．木星绕太阳运动的线速度比地球的大
D．火星绕太阳运动的周期大于地球的周期
4． 已知地球半径为R0，地球表面附近的重力加速度为g，一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星距地面的高度为2R0，则（ ）
A．该卫星的线速度大小为
B．该卫星的线速度大于第一宇宙速度
C．该卫星的向心加速度为
D．该卫星的周期一定小于24h
5． 地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。如图所示，若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为r1，线速度大小为v1，加速度大小为a1；在远日点与太阳中心的距离为r2，线速度大小为v2，加速度大小为a2。则（ ）
A．v1
C．v1
6． 宇宙飞船在轨道上运行，由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇。宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，关于飞船的运动，下列说法正确的是（ ）
A．飞船高度降低 B．飞船高度升高
C．飞船周期变小 D．飞船的向心加速度变大
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． 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
9． 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
10．从国家海洋局获悉，2018年我国将发射3颗海洋卫星，它们将在地球上方约500 km高度的轨道上运行，由于轨道经过地球两极上空，所以该卫星又称为极地轨道卫星．下列说法中正确的是 （ ）
A．海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直
B．海洋卫星绕地球运动的周期可能为24 h
C．海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能
D．海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比
二、多选题
11．美国太空探索技术公司SpaceX计划在2021年底或2022年初，将最多4名普通游客送入太空，进行环绕地球的旅行。如图所示，旅客乘坐的载人飞船只在万有引力作用下围绕地球沿椭圆轨道运行，A、B为运动的近地点和远地点，则载人飞船（ ）
A．在A点的角速度小于B点的角速度
B．在A点的加速度大于B点的加速度
C．由A运动到B的过程中动能增大
D．由A运动到B的过程中万有引力做负功
12．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ）
A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的加速度小于乙的加速度 D．甲在运行时能经过北极的正上方
13．2021年5月15日清晨7:18，“天问一号”的火星车“祝融号”成功着陆火星。已知火星的质量和半径分别约为地球的和，此时火星距离地球大约，g取。（ ）
A．地球指挥站与“天问一号”在进行无线通讯时有大约18分钟的延时
B．“天问一号”围绕火星运行时的半长轴的三次方与周期的二次方的比值和我国的“天宫空间站”围绕地球运行时的半长轴的三次方与周期的二次方的比值相等
C．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
D．“天问一号”从围绕火星做匀速圆周运动的轨道上降落到火星表面的过程中要经过减速变轨
14．人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．近地点速度一定等于
B．远地点速度一定小于
C．发射此卫星的速度一定大于
D．近地点速度一定小于
15．为查明某地的地质灾害，在第一时间紧急调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面(或海洋)目标。下面说法正确的是（ ）
A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小
B．轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大
C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小
D．轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大
三、解答题
16．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，引力常量为G，求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的“第一宇宙速度”．
17．2007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）。
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 D A D D D B B B C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC AD BC BC
三、解答题
16．(1) (2) (3)
17．（1）；（2）1.76km/s
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