宇宙航行（基礎(chǔ)）練習(xí)-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含答案）

2020-2021學(xué)年第二學(xué)期高一物理人教版（2019）必修第二冊宇宙航行基礎(chǔ)練習(xí)一、單選題1．2015年12月，我國發(fā)射了一顆科學(xué)實驗衛(wèi)星。如圖所示，該科學(xué)實驗衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑比地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小，則該科學(xué)實驗衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期（）A．等于24小時 B．等于地球同步衛(wèi)星的周期C．小于地球同步衛(wèi)星的周期 D．大于地球同步衛(wèi)星的周期2．2020年10月，我國成功地將高分十三號光學(xué)遙感衛(wèi)星送入地球同步軌道。已知地球半徑為R，地球的第一宇宙速度為v，光學(xué)遙感衛(wèi)星距地面高度為h，則該衛(wèi)星的運(yùn)行速度為（）A． B． C． D．3．發(fā)射地球同步衛(wèi)星，簡化后的基本過程如下，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后在軌道1上Q點處點火，使其進(jìn)入橢圓軌道2，之后在橢圓軌道上P點處再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道3，衛(wèi)星在1、2軌道相切于Q點，2、3軌道相切于P點，現(xiàn)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上運(yùn)行的速率大于在軌道1上運(yùn)行的速率B．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時經(jīng)過P點的速率大于在軌道2上經(jīng)過Q點的速率C．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動時經(jīng)過P點的加速度等于在軌道3上經(jīng)過P點的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度大于在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度4．黑洞是一種密度極大、引力極大的天體，以至于光都無法逃逸，即黑洞的第二宇宙速度大于光速(光速為c)。某研究人員發(fā)現(xiàn)了一個異常小的黑洞，其質(zhì)量只有太陽的4倍。已知太陽的質(zhì)量為ms，太陽半徑為Rs，引力常量為G，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。則該黑洞的半徑最大是（）A． B． C． D．5．中國航天事業(yè)迅猛發(fā)展，進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。如圖所示，若A、B、C三顆人造地球衛(wèi)星在同一平面內(nèi)，沿不同的軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動周期分別為TA、TB、TC，角速度分別為ωA、ωB、ωC，則（）A．TA=TB=TC B．TA＜TB＜TCC．ωA=ωB=ωC D．ωA＜ωB＜ωC6．第一宇宙速度的值（）A．s B．s C．s D．s7．“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其中，2018年10月15日發(fā)射的第39顆衛(wèi)星屬于“中圓軌道衛(wèi)星”；2020年3月9日發(fā)射的第54顆衛(wèi)星屬于“靜止軌道衛(wèi)星”。這兩顆衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動均可看作勻速圓周運(yùn)動。已知第39顆和第54顆衛(wèi)星的軌道半徑分別為、，且。第54顆衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道平面一致，從地面上看，衛(wèi)星在赤道上空一定的高度處靜止不動。這顆衛(wèi)星運(yùn)行的周期約為（）A．6h B．12h C．24h D．48h8．我國“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”中有多顆同步衛(wèi)星，下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們的質(zhì)量可能不同 B．它們的速率可能不同C．它們離地心的距離可能不同 D．它們的向心加速度大小可能不同9．一衛(wèi)星在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動，已知火星半徑為R，火星表面重力加速度為g0，不考慮火星自轉(zhuǎn)的影響，該衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的線速度大小為（）A． B． C．g0R D．g0R210．中國造出可往返太空的“衛(wèi)星班車”，2016年12月28日新浪軍事網(wǎng)報道：在歷時6天的2016年珠海航展上，中國航天科技集團(tuán)公司五院展出了一項名為“可重復(fù)使用的返回式空間環(huán)境利用衛(wèi)星”以下簡稱“衛(wèi)星班車”未來，這種“衛(wèi)星班車”可能不僅僅用于空間科學(xué)實驗，還將用于太空旅游等多個方面，如“班車”一樣，來回運(yùn)送旅客。按計劃，該“衛(wèi)星班車”將于2017年底開始運(yùn)營，標(biāo)志著我國天地往返的商業(yè)航天運(yùn)營模式即將開啟。當(dāng)“衛(wèi)星班車”圍繞地球做圓周運(yùn)動時，其運(yùn)行速度v滿足（）A． B．C． D．11．2019年10月11日，中國火星探測器首次公開亮相，暫命名為“火星一號”，計劃于2020年發(fā)射，并實現(xiàn)火星的著陸巡視。已知火星的直徑約為地球的53%，質(zhì)量約為地球的11%，請通過估算判斷以下說法正確的是（）A．火星表面的重力加速度小于B．探測器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C．探測器在火星表面附近的環(huán)繞速度等于sD．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度12．2020年7月23日12時41分，中國首次發(fā)射火星探測器“天問一號”，預(yù)計飛行約7個月抵達(dá)火星，并通過2至3個月的環(huán)繞飛行后在火星表面著陸，開展探測任務(wù)。設(shè)“天問一號”探測器被火星捕獲后做周期為T的橢圓運(yùn)動，已知火星的質(zhì)量為M，半徑為R，“天問一號”靠近火星表面的最近距離為，最遠(yuǎn)距離為，運(yùn)動軌跡如圖所示，則下列說法正確的是（）A．探測器在距離火星表面最近點和最遠(yuǎn)點的速率之比為B．探測器在距離火星表面最近點和最遠(yuǎn)點的加速度大小之比為C．探測器在距離火星表面最近點和最遠(yuǎn)點的加速度大小之比為D．是由火星質(zhì)量決定的常量13．地球半徑為，在距球心處（）有一同步衛(wèi)星，另有一半徑為的星球A，在距球心處也有一同步衛(wèi)星，它的周期是72h，那么A星球平均密度與地球平均密度的比值為（）A． B． C． D．14．天宮一號，作為中國第一個目標(biāo)飛行器，其在離地面的軌道上做圓周運(yùn)動，軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，關(guān)于天宮一號，下面說法正確的是（）A．運(yùn)行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．如不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢升高C．如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，天宮一號的動能可能增加D．天宮一號的線速度比靜止在地球赤道上物體的線速度小二、解答題15．在某行星表面進(jìn)行了實驗，一小物塊從傾角為37°的斜面頂端滑到底端所用時間為t，已知斜面長度為L，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，該行星的半徑為R，引力常量為G。求：(1)該行星的密度。(2)該行星的第一宇宙速度。16．某宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)某未知星球表面，進(jìn)行科學(xué)實驗：他取出一個彈簧測力計，在測力計下端掛上一個質(zhì)量為m0的鉤碼，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F，已知引力常量為G，該星球半徑為R，試根據(jù)題中提供的條件和測量結(jié)果，求：(1)該星球的質(zhì)量Ｍ；(2)在該星球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，發(fā)射衛(wèi)星的最小速度。17．2020年6月23日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，我國北斗三號衛(wèi)星發(fā)射全部完成。設(shè)某顆衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)動為勻速圓周運(yùn)動，它距地球表面的高度為h，已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，求：(1)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的向心加速度；(2)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度。18．有人根據(jù)公式??=????說：人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，衛(wèi)星的速度也變?yōu)樵瓉淼?倍。但由