人教版(2019)必修二7.4宇宙航行 练习 (word版含答案)

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名称 人教版(2019)必修二7.4宇宙航行 练习 (word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-06-20 16:48:24

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文档简介

人教版(2019)必修二7.4宇宙航行
一、单选题
1.我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.“神州六号”的速度较小
B.“神州六号”的角速度与“神州五号”的相同
C.“神州六号”的周期更短
D.“神州六号”的向心加速度与“神州五号”的相同
2.我国发射的“嫦娥四号”探测器首次探访月球背面。2018年12月30日8时,嫦娥四号探测器由距月面高度约100km的环月轨道,成功降轨至距月面15km的着陆轨道。2019年1月3日早,嫦娥四号探测器调整速度方向,由距离月面15km处开始实施动力下降,速度从相对月球1.7km/s,至距月面100m处减到零(相对于月球静止),并做一次悬停,对障碍物和坡度进行识别,再缓速垂直下降。10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机的作用下,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区。探测器的质量约为1.2×103kg,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度约为9.8m/s2,下列说法正确的是(  )
A.探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中,机械能守恒
B.若动力下降过程做匀减速直线运动,则加速度大小约为97m/s2
C.最后100m缓慢垂直下降,探测器受到的反冲作用力约为1.2×104N
D.地球的第一宇宙速度约为探测器在近月轨道上运行的线速度的22倍
3.由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理问题时可以将它们进行类比,例如电场中反应各点电场强度的物理量是电场强度,其定义式为 ,在引力场中可以用一个类似的物理量来反应各点引力场的强弱,设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G,如果一个质量为m的物体位于距离地心2R处的某点,则下列表达式中能反应该点引力场强弱的是(  )
A. B. C. D.g/2
4.在2017年6月的全球航天探索大会上,我国公布了“可重复使用运载火箭”的概念方案.方案之一为“降伞方案”,如图,当火箭和有效载荷通过引爆装置分离后,火箭变轨进入返回地球大气层的返回轨道,并加速下落至低空轨道,然后采用降落伞减速,接近地面时打开气囊,让火箭安全着陆.对该方案涉及的物理过程,下列说法正确的是(  )
A.火箭和有效载荷分离过程中该系统的总机械能守恒
B.从返回轨道下落至低空轨道,火箭的重力加速度增大
C.从返回轨道至低空轨道,火箭处于超重状态
D.打开气囊是为了减小地面对火箭的冲量
5.我国的航天事业起步于1956年,经过几代人的努力,现已结出累累硕果。载人航天和太空站建设是接下来的发展重点。新一代载人飞船试验船已被顺利送入太空并在轨运动,若试验船绕地球做匀速圆周运动,周期为 ,离地高度为 。已知试验船运行时所需向心力由地球与试验船之间的万有引力提供,试验船的质量为 ,地球的质量为 、半径为 ,引力常量为 ,则下列判断正确的是(  )
A.试验船的运行速度大小为
B.试验船的向心加速度大小为
C.试验船受到万有引力大小为
D.试验船受到的万有引力大小为
6.2017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.“天宫二号”到地球表面的距离约为393km.则下列说法正确的是
A.组合体周期大于地球自转周期
B.组合体与“天宫二号”单独运行相比,速率变大
C.组合体的向心加速度小于地面重力加速度
D.若实现交会对接,“天舟一号”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
7.如图所示,发射远程轨道导弹,弹头脱离运载火箭后,在地球引力作用下,沿椭圆轨道飞行,击中地面目标B。C为椭圆的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。关于弹头在C点的速度v和加速度a,正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.关于万有引力定律的数学表达式 ,下列说法中正确的是(  )
A.公式中G为引力常量,是人为规定的
B.r趋近零时,万有引力趋于无穷大
C.ml对m2的万有引力与m2对ml的万有引力总是大小相等,与ml、m2的大小无关
D.ml对m2的万有引力与m2对ml的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力
二、多选题
9.如图所示,下列关于地球人造卫星轨道的说法,正确的是(  )
A.卫星轨道a、b、c都是可能的 B.卫星轨道只可能是b、c
C.a、b均可能是同步卫星轨道 D.同步卫星轨道只可能是b
10.卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,运行周期为T,地球半径为R,引力常量为G,下列说法中正确的是(  )
A.卫星的加速度大小为 B.地球的质量为
C.卫星的运行速度大小 D.地球的平均密度为
11.如图所示,发射同步卫星的一般程序是:先让卫星进入一个近地的圆轨道,然后在P点变轨,进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P,远地点为同步圆轨道上的Q),到达远地点Q时再次变轨,进入同步轨道.设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1,在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3,在同步轨道上的速率为v4,三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3,则下列说法正确的是(  )
A.在P点变轨时需要加速,Q点变轨时要减速
B.在P点变轨时需要减速,Q点变轨时要加速
C.T1<T2<T3
D.v2>v1>v4>v3
12.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。该卫星到地心的距离从r1慢慢减小到r2,用v1、v2;EKl、EK2;T1、T2;a1、a2分别表示卫星在这两个轨道上的速度、动能、周期和向心加速度,则(  )
A.v1> v2 B.EKl< E K2 C.T1> T2 D.a1 < a2
13.探月工程中,“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下:卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经过P点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道1,在轨道1上经过Q点时月球车将在M点着陆月球表面,不正确的是:(  )
A.“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小
B.“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C.“嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小
D.“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度
14.2013年12月6日17时47分,在北京飞控中心工作人员的精密控制下,嫦娥三号开始实施近月制动,进入100公里环月轨道Ⅰ,2013年12月10日晚21∶20分左右,嫦娥三号探测器将再次变轨,从100公里的环月圆轨道Ⅰ,降低到近月点(B点)15公里、远月点(A点)100公里的椭圆轨道Ⅱ,为下一步月面软着陆做准备.关于嫦娥三号卫星下列说法正确的是(  )
A.卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度
B.卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中,卫星中的科考仪器处于失重状态
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,在A点应加速
D.卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能
三、解答题
15.“天宫一号“是我国自主研发的目标飞行器,是中国空间实验室的雏形.2013年6月,“神舟十号”与“太空一号”成功对接,6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课.现已知“太空一号”飞行器距离地球表面高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,假设“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动,万有引力常量为G.求:
(1)地球的质量M;
(2)地球的第一宇宙速度v;
(3)“天宫一号”的运行周期T.
参考答案
1.A
2.B
3.A
4.B
5.D
6.C
7.B
8.C
9.B,D
10.B,C
11.C,D
12.B,C,D
13.C,D
14.A,B,D
15.(1)解:在地球表面重力与万有引力相等有:
可得地球的质量
(2)解:第一宇宙速度是近地卫星运行的速度,根据万有引力提供圆周运动向心力有:
可得第一宇宙速度
(3)解:天宫一号的轨道半径r=R+h
据万有引力提供圆周运动向心力有:
结合
可解得: