7.4宇宙航行 同步训练题（Word版含答案）

7.4宇宙航行 精选训练题
一、选择题
1．为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自2016年起，将每年的4月24日设立为“中国航天日”．在46年前的这一天，中国第一颗人造卫星发射成功．至今中国已发射了逾百颗人造地球卫星．关于环绕地球做圆周运动的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．卫星的向心加速度一定小于9．8m/s2
B．卫星的环绕速度可能大于7．9km/s
C．卫星的环绕周期一定等于24h
D．卫星做圆周运动的圆心不一定在地心上
2．下列关于三种宇宙速度的说法正确的是（　　）
A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2
B．美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度
C．第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造天体的最小发射速度
D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星环绕地球做圆周运动的最大运行速度
3．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球q倍，则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的（　　）
A．倍 B．倍 C．倍 D．倍
4．2017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
5．2020年9月15日我国首次在海上成功的将9颗“吉林一号”高分03卫星发射升空，标志着我国星座建设进入高速组网阶段。设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，卫星A做匀速圆周运动的速度大小为v，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则（　　）
A．卫星A的加速度大小为 B．卫星B的速度大小为
C．卫星B的周期为 D．地球的质量为
6．2021年11月5日，太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭将一颗广目地球科学卫星成功送入轨道，已知卫星在轨道做匀速圆周运动，引力常量为G，地球半径为R、卫星质量为m，地球表面重力加速度为g，该卫星离地面高度为h，则该卫星所受万有引力为（　　）
A． B． C． D．
7．“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（　　）
A． B． C． D．
8．2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（ ）
A．密度 B．质量 C．离地高度 D．向心力的大小
9．气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，每12小时绕地球一周，称为“极地圆轨道”“风云二号”气象卫星的轨道是在赤道平面内的“地球同步轨道”，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（ ）
A．轨道半径小 B．线速度小 C．角速度小 D．向心加速度小
10．双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动．对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是（ ）
A．质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大
B．质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大
C．两颗天体做匀速圆周运动的周期相等
D．两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等
11．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为；东方红二号的加速度为；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为；则下列关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
12．我国将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是
A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
13．2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火属上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（　　）
A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短
C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速 D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大
14．关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（　　）
A．它处于平衡状态，且具有一定的高度
B．它的加速度可能等于9.8m/s2
C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合
D．它绕行的速度小于7.9km/s
15．“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其（　　）
A．角速度小于地球自转角速度
B．线速度小于第一宇宙速度
C．周期小于地球自转周期
D．向心加速度小于地面的重力加速度
16．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　）
A．线速度变小 B．角速度变大
C．向心加速度变小 D．距地面的高度变大
17．中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是（　　）
A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度小于在Q点的速度
B．飞船在轨道Ⅰ上运动时在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度
C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度
18．“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,则“天舟一号”（ ）
A．周期小于地球自转周期
B．线速度大于第一宇宙速度
C．角速度小于地球自转角速度
D．向心加速度小于地面的重力加速度
二、填空题
19．2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS导航的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1：R2=____，a1：a2=____．（可用根式表示）
三、解答题
20．我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示．已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为，引力常量为G。求：
(1)月球的质量M；
(2)月球的第一宇宙速度；
(3)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h。
参考答案
1．A2．D3．B4．B5．D6．D7．D8．C9．A10．C11．D12．C13．D
14．CD15．BCD16．ACD17．CD18．AD
19．
【解析】
[1][2]设地球同步卫星的周期为T1，GPS卫星的周期为T2，由题意有
由万有引力定律的公式和向心的公式有
由以上两式可得
；
解得
；
20．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)月球表面处引力等于重力，则有
可得月球的质量
(2)第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力，则有
可得月球第一宇宙速度为
(3)卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得
卫星周期为
轨道半径为
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