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 | 182.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-12 20:08:02 | ||
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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． 由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的（ ）
A．速率变大，周期变小 B．速率变小，周期变大
C．速率变大，周期变大 D．速率变小，周期变小
2． 观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略，不考虑木星运动带来的影响）。则（ ）
A．地球靠近木星的过程中运行速度减小
B．地球远离木星的过程中加速度增大
C．地球远离木星的过程中角速度增大
D．地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度
3． 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
4． 2021年2月11日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利进入环火星轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，如图所示。若探测器在该圆周轨道环绕火星飞行一周的时间为t1，经地面工作人员操控实施变轨后，探测器紧贴火星表面环绕火星飞行一周的时间为t2，则探测器变轨前后轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
5． 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（ ）
A．卫星运动的速度为 B．卫星运动的周期为
C．卫星运动的加速度为 D．卫星的动能为
6． 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，轨道各处的磁场的强弱并不相同，具有金属外壳的近地卫星在轨道上运行时，外壳中总有微弱的感应电流，如果没有采取其他措施，下列说法正确的是（ ）
A．人造卫星的速度增大
B．人造卫星的轨道半径将增大
C．卫星与地球的引力势能保持不变
D．卫星的机械能将增大
7． 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
8． 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
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．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
二、多选题
11．“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图．下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道Ⅰ上经P点的速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的速度
B．卫星在轨道Ⅰ上经Q点的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的速度
C．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
D．卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度
12．如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，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时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是
A．月球的质量可表示为
B．探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率
C．探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度
D．探测器在A点和B点变轨时都需要加速
13．2018年12月8日中国长征三号运载火箭把“嫦娥四号”探测器送地月转移轨道，“嫦娥四号”踏上了奔赴月球的征程，它经过多次变轨，于2019年1月3日落在月球背面关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”的发射速度大于第二宇宙速度
B．“嫦娥四号”绕近月圆轨道上运行的速率大于7.9km/s
C．“嫦娥四号”在近月圆轨道上运行时的向心加速度小于9.8m/s2
D．“嫦娥四号”从近月圆轨道降落到月球表面需要先减速
14．下列关于三种宇宙速度的说法中，正确的是（ ）
A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2km/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．第二宇宙速度是在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力，永远离开地球的最小发射速度
D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
15．2020年6月23号，第55颗北斗导航卫星发射成功，我国北斗卫星导航系统（BDS）全面完成组网。若A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球同步卫星，B是中轨道卫星。记知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0，下列判断正确的是（ ）
A．卫星A可能经过泗县上空
B．卫星B可能经过泗县上空
C．周期大小TA=T0>TB
D．向心加速度大小aA>aB>g
三、解答题
16．2007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）。
17．一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”．
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 A D B A D A D C C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC ABC CD CD BC
三、解答题
16．（1）；（2）1.76km/s
17．(1) (2) (3)
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能力提升练习
一、单选题
1． 由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的（ ）
A．速率变大，周期变小 B．速率变小，周期变大
C．速率变大，周期变大 D．速率变小，周期变小
2． 观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略，不考虑木星运动带来的影响）。则（ ）
A．地球靠近木星的过程中运行速度减小
B．地球远离木星的过程中加速度增大
C．地球远离木星的过程中角速度增大
D．地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度
3． 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
4． 2021年2月11日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利进入环火星轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，如图所示。若探测器在该圆周轨道环绕火星飞行一周的时间为t1，经地面工作人员操控实施变轨后，探测器紧贴火星表面环绕火星飞行一周的时间为t2，则探测器变轨前后轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
5． 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（ ）
A．卫星运动的速度为 B．卫星运动的周期为
C．卫星运动的加速度为 D．卫星的动能为
6． 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，轨道各处的磁场的强弱并不相同，具有金属外壳的近地卫星在轨道上运行时，外壳中总有微弱的感应电流，如果没有采取其他措施，下列说法正确的是（ ）
A．人造卫星的速度增大
B．人造卫星的轨道半径将增大
C．卫星与地球的引力势能保持不变
D．卫星的机械能将增大
7． 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
8． 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
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．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
二、多选题
11．“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图．下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道Ⅰ上经P点的速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的速度
B．卫星在轨道Ⅰ上经Q点的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的速度
C．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
D．卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度
12．如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，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时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是
A．月球的质量可表示为
B．探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率
C．探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度
D．探测器在A点和B点变轨时都需要加速
13．2018年12月8日中国长征三号运载火箭把“嫦娥四号”探测器送地月转移轨道，“嫦娥四号”踏上了奔赴月球的征程，它经过多次变轨，于2019年1月3日落在月球背面关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”的发射速度大于第二宇宙速度
B．“嫦娥四号”绕近月圆轨道上运行的速率大于7.9km/s
C．“嫦娥四号”在近月圆轨道上运行时的向心加速度小于9.8m/s2
D．“嫦娥四号”从近月圆轨道降落到月球表面需要先减速
14．下列关于三种宇宙速度的说法中，正确的是（ ）
A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2km/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．第二宇宙速度是在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力，永远离开地球的最小发射速度
D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
15．2020年6月23号，第55颗北斗导航卫星发射成功，我国北斗卫星导航系统（BDS）全面完成组网。若A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球同步卫星，B是中轨道卫星。记知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0，下列判断正确的是（ ）
A．卫星A可能经过泗县上空
B．卫星B可能经过泗县上空
C．周期大小TA=T0>TB
D．向心加速度大小aA>aB>g
三、解答题
16．2007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）。
17．一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”．
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 A D B A D A D C C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC ABC CD CD BC
三、解答题
16．（1）；（2）1.76km/s
17．(1) (2) (3)
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