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 | 214.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 11:45:15 | ||
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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
一、单选题
1． 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．，
2． 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
3． 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（ ）
A．卫星的线速度为； B．卫星的角速度为；
C．卫星的加速度为； D．卫星的周期；
4． 北京时间2012年11月27日傍晚18时13分，中国“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心将法国制造的“中星十二号”通信卫星成功送入东经87.5°同步卫星轨道．则下面的说法中正确的是（ ）
A．该卫星的周期为24小时
B．该卫星距离地面的高度可以变化
C．该卫星可能位于北京的正上方
D．该卫星的转动方向与地球的自转方向相反
5． ．图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是
A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B．在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关
C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力
6． 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
7． 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
8． 地球同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星，以下说法正确的是（ ）
A．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的
C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值
D．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
9． 2011年9月29日，“天宫一号”顺利升空，11月1日，“神舟八号”随后飞上太空，11月3日凌晨“神八”与离地高度343km轨道上的“天宫一号”对接形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功，为建立太空实验室——空间站迈出了关键一步。设对接后的组合体在轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，可以在同一轨道上点火加速
B．对接后，“天宫一号”的速度大于第一宇宙速度
C．对接后，“天宫一号”的运行周期小于地球同步卫星的周期
D．今后在“天宫一号”内工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止
10．某航天飞机在完成任务后，在点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ， 为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道I上经过点的速度
B．在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度
C．在轨道Ⅱ上经过点的速度可能大于第一宇宙速度
D．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期
二、多选题
11．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与轨道半径为6793 km的圆轨道上的“天宫二号”成功交会对接。已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，地球表面的重力加速度为9.8 m/s2，则（ ）
A．由题中数据可以求得地球的平均密度
B．“天宫二号”的运行速度略小于7.9 km/s
C．“天宫二号”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
D．“神舟十一号”与“天宫二号”对接前始终处于同一轨道上
12．2019年12月20日11时22分，随着太原卫星发射中心的长征四号乙运载火箭成功发射，包括赠埃塞俄比亚微小卫星以及“天琴一号”技术试验卫星等8颗卫星也同步升空。“天琴一号”技术试验卫星的成功发射意味着我国科研人员酝酿近20年、且于5年前正式推出的天琴空间引力波探测计划，如图所示，采用三颗相同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形，三角形边长约为地球半径的27倍，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行，正式进入“太空试验”阶段。假设天琴一号正在预定轨道绕地球运行，关于天琴一号，下列说法正确的是（ ）
A．天琴一号是地球的一颗同步卫星
B．天琴一号绕地球运行的周期大于24h
C．天琴一号的发射速度不可能大于第二宇宙速度
D．天琴一号绕地球运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
13．2018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
14．“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运行周期127 min，若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件可以求出的是（ ）
A．月球的平均密度 B．卫星绕月球运动的速度
C．月球对卫星的引力 D．月球表面的重力加速度
15．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
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．某未如星球质量分布均匀，半径为R，该星球的某一卫星在距星球表面上空为2R的轨道上做匀速圆周运动，周期为T.已知万有引力常量为G，求此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 C C C A C D B A C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB BC BD ABD BD
三、解答题
16．（1）；（2）1.76km/s
17．
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一、单选题
1． 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．，
2． 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
3． 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（ ）
A．卫星的线速度为； B．卫星的角速度为；
C．卫星的加速度为； D．卫星的周期；
4． 北京时间2012年11月27日傍晚18时13分，中国“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心将法国制造的“中星十二号”通信卫星成功送入东经87.5°同步卫星轨道．则下面的说法中正确的是（ ）
A．该卫星的周期为24小时
B．该卫星距离地面的高度可以变化
C．该卫星可能位于北京的正上方
D．该卫星的转动方向与地球的自转方向相反
5． ．图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是
A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B．在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关
C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力
6． 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
7． 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
8． 地球同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星，以下说法正确的是（ ）
A．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的
C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值
D．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
9． 2011年9月29日，“天宫一号”顺利升空，11月1日，“神舟八号”随后飞上太空，11月3日凌晨“神八”与离地高度343km轨道上的“天宫一号”对接形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功，为建立太空实验室——空间站迈出了关键一步。设对接后的组合体在轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，可以在同一轨道上点火加速
B．对接后，“天宫一号”的速度大于第一宇宙速度
C．对接后，“天宫一号”的运行周期小于地球同步卫星的周期
D．今后在“天宫一号”内工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止
10．某航天飞机在完成任务后，在点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ， 为轨道Ⅱ上的近地点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道I上经过点的速度
B．在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度
C．在轨道Ⅱ上经过点的速度可能大于第一宇宙速度
D．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期
二、多选题
11．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与轨道半径为6793 km的圆轨道上的“天宫二号”成功交会对接。已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，地球表面的重力加速度为9.8 m/s2，则（ ）
A．由题中数据可以求得地球的平均密度
B．“天宫二号”的运行速度略小于7.9 km/s
C．“天宫二号”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
D．“神舟十一号”与“天宫二号”对接前始终处于同一轨道上
12．2019年12月20日11时22分，随着太原卫星发射中心的长征四号乙运载火箭成功发射，包括赠埃塞俄比亚微小卫星以及“天琴一号”技术试验卫星等8颗卫星也同步升空。“天琴一号”技术试验卫星的成功发射意味着我国科研人员酝酿近20年、且于5年前正式推出的天琴空间引力波探测计划，如图所示，采用三颗相同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形，三角形边长约为地球半径的27倍，地球恰好处于三角形中心，卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行，正式进入“太空试验”阶段。假设天琴一号正在预定轨道绕地球运行，关于天琴一号，下列说法正确的是（ ）
A．天琴一号是地球的一颗同步卫星
B．天琴一号绕地球运行的周期大于24h
C．天琴一号的发射速度不可能大于第二宇宙速度
D．天琴一号绕地球运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
13．2018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
14．“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运行周期127 min，若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件可以求出的是（ ）
A．月球的平均密度 B．卫星绕月球运动的速度
C．月球对卫星的引力 D．月球表面的重力加速度
15．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
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．某未如星球质量分布均匀，半径为R，该星球的某一卫星在距星球表面上空为2R的轨道上做匀速圆周运动，周期为T.已知万有引力常量为G，求此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 C C C A C D B A C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB BC BD ABD BD
三、解答题
16．（1）；（2）1.76km/s
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