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- 第七章第三节 万有引力理论的成就-2023-2024学年高一物理高效讲练测（人教版必修第二册） 试卷 1 次下载
- 第七章第三节 万有引力理论的成就（专项训练：10大考点）-2023-2024学年高一物理高效讲练测（人教版必修第二册） 试卷 1 次下载
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- 第七章第五节 相对论时空观与牛顿力学的局限性-2023-2024学年高一物理高效讲练测（人教版必修第二册） 试卷 0 次下载
- 第七章第五节 相对论时空观与牛顿力学的局限性（专项训练：6大考点）-2023-2024学年高一物理高效讲练测（人教版必修第二册） 试卷 1 次下载
高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行精品练习题
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行精品练习题，文件包含第七章第四节宇宙航行专项训练11大考点原卷版docx、第七章第四节宇宙航行专项训练11大考点解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共41页， 欢迎下载使用。
宇宙航行的内容的考点：
1、第一宇宙速度的意义及推论；
2、发射速度和环绕速度；
3、类比地球求解其它星球的宇宙速速；
4、第二宇宙速度；
5、第三宇宙速度；
6、同步卫星的运行中哪些量相同；
7、地球同步卫星与其他卫星的对比；
8、近地卫星与黄金代换；
9、同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较；
10、卫星的各个物理量计算；
11、不同轨道上的卫星各物理量的比较。
1、第一宇宙速度的意义及推论
1．关于地球的宇宙速度，下列表述正确的是（ ）
A．第一宇宙速度，是人造地球卫星运行时的最小速度
B．人造卫星的发射速度可以小于第一宇宙速度
C．第一宇宙速度跟地球的质量有关
D．人造地球卫星运行时的速度可以等于第二宇宙速度
2．第一宇宙速度是用计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都（ ）
A．等于第一宇宙速度B．大于第一宇宙速度
C．小于第一宇宙速度D．以上三种情况都可能能
3．2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站，“神舟十五号”已于6月4日返回地面，空间站运行在离地约400km的圆轨道上。空间站绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B．空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C．“神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行，然后加速才能实现对接
D．“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时，飞船的速度会增大
2、发射速度和环绕速度；
4．“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制，主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。关于“天链一号”卫星说法正确的是（ ）
A．该卫星可以在一天内经过南极和北极各一次
B．该卫星的质量与风云二号地球同步轨道气象卫星的质量必须相等
C．该卫星会绕着地球自东向西转
D．该卫星的发射速度必须大于7.9km/s
5．如图所示，我国自行研制的北斗导航系统共发时55颗卫里，完成全球组网的任务和目标，北斗将从亚太地区域迈入全球时代，成为美国之后第二个全球组网并提供服务的卫星通信系统，现已知某导航卫星轨道半径，同步轨道卫星的铁道半径，已知地球半径，地球表面重力加速度为，下列说法中正确的是（ ）
A．该导航卫星的线速度大于
B．该导航卫星的角速度等于
C．该导航卫星的周期大于地球赤道上物体随地球自转的周期
D．该导航卫星的向心加速度小于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度
6．设定中国“天河”号空间站绕地球做匀速圆周运动，则其运行速率（ ）
A．小于第一宇宙速度
B．大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
C．大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
D．大于第三宇宙速度
3、类比地球求解其它星球的宇宙速度
7．土星是中国古人根据观测到的土星的颜色（黄色）来命名的，亦称之为镇星，其质量约为地球的100倍，半径约为地球的10倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则航天器在土星表面附近绕土星做匀速圆周运动的速率约为（ ）
A．7.9km/sB．79.0km/sC．2.5km/sD．25.0km/s
8．我国“嫦娥奔月”工程已开始实施，若宇航员将质量为m的金属球带到月球上，用弹簧测力计测得重力为G′，月球半径为R，据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动应具有的速率为（ ）
A．B．C．D．
9．“嫦娥五号”在月球表面释放出“玉兔”号月球车开展探测工作，若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为（ ）
A．B．C．D．
4、第二宇宙速度
10．嫦娥三号月球探测器于2013年12月2日在中国西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭送入太空，当星箭分离后，卫星通过椭圆过渡轨道飞行到月球附近，则卫星在星箭分离瞬间线速度大小（ ）
A．等于7.9km/s
B．介于7.9km/s和11.2km/s之间
C．小于7.9km/s
D．介于11.2km/s和16.7km/s之间
11．木星有众多卫星，木卫三是其中最大的一颗，其直径大于行星中的水星。假设木卫三绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为 r1，运行周期为 T1，木星半径为 R。已知行星与卫星间引力势能的表达式为 ，r 为行星与卫星的中心距离，则木星的第二宇宙速度为 （ ）
A．B．C．D．
12．2020年7月23日，我国成功发射“天问一号”火星探测器。关于“天问一号”的发射速度v，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5、第三宇宙速度
13．美国历史上最大、最先进的火星探测器毅力号于2021年2月19日在火星着陆，随即送回火星地表的照片，迈出了人类探寻火星上是否存在过生命的任务的第一步。关于火星探测卫星的发射速度，下列说法正确的是（ ）
A．等于7.9km/s
B．介于7.9km/s和11.2km/s之间
C．介于11.2km/s和16.7km/s之间
D．大于16.7km/s
14．我国航天事业快速发展，下列关于航天器的说法正确的是（ ）
A．火星探测器“天问一号”在地面附近发射，速度大于第三宇宙速度
B．月球探测器“嫦娥号”在地面附近发射，速度达到第二宇宙速度
C．北斗卫星导航系统中“地球静止轨道卫星”的运行速度小于第一宇宙速度
D．绕地球做匀速圆周运动的航天器返回地球，必须点火加速到第一宇宙速度
15．对于宇宙速度的理解，下列说法正确的是（ ）
A．月球探测器“嫦娥五号”的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．火星探测器“天问一号”的发射速度必须大于第三宇宙速度
C．“实践23号”地球同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度
D．“天和号”空间站的运行速度介于与之间
6、同步卫星的运行中哪些量相同
16．北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。该卫星绕地球一周的时间约为（ ）
A．24hB．18hC．12hD．8h
17．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．运行轨道可以位于上海正上方
B．稳定运行的线速度小于
C．运行轨道可高可低，轨道越高，绕地球运行一周所用时间越长
D．若卫星质量加倍，运行高度将降低一半
18．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）
A．已知它的质量是，若将它的质量增为2倍，其同步轨道半径变为原来的2倍
B．它的运行速度大于，它处于完全失重状态
C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播
D．它的周期是，其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定
7、地球同步卫星与其他卫星的对比
19．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（ ）
A．“太空电梯”各点均处于完全失重状态
B．“太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大
C．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的二次方成反比
D．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
20．我国目前在轨运行的卫星已经超过600颗，按不同的用途有：通讯卫星（中星系列）、气象卫星（风云系列）、导航卫星（北斗系列）……按离地面的距离分低轨道、中轨道、高轨道等。其中近地轨道卫星和同步静止轨道卫星是最常发射的卫星。已知地球半径为R，同步静止轨道卫星离地高度为6R，则下列判断正确的是（ ）
A．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的线速度大小之比为
B．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的角速度之比为
C．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的向心加速度之比为36：1
D．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的周期之比为
21．如图所示，d为地球的同步卫星轨道，b与d轨道同在赤道平面，则以下说法正确的是（ ）
A．若某飞船能在轨道c做匀速圆周运动，不可能仅由万有引力提供向心力
B．轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动线速度比同步卫星小
C．轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动周期大于24小时
D．若轨道a与d半径相等，则a轨道上的卫星也是同步卫星
8、近地卫星与黄金代换
22．2022年中国空间站已基本成型，质量约91吨，它在离地面高度约的轨道上绕地球做近似的匀速圆周运动，已知地球半径约为，地球表面重力加速度为，则地球对空间站的万有引力约为（ ）
A．B．C．D．
23．如图所示：地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体，地球内部的a点距地心的距离为r，地球外部的b点距地心的距离为2r，2r>R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，忽略地球的自转，则a、b两点的重力加速度大小之比为（ ）
A．B．C．D．
24．“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ）
A．B．
C．D．
9、同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
25．地球半径为R，地球自转周期为24小时，某地球同步卫星（始终相对地面静止）位于赤道上空且离地面的高度约为5.6R，卫星正下方地面上有一观察者，用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星。若不考虑大气对光的折射，春分（即太阳光直射赤道）那天在日落的时间内，此人观察不到卫星的时间约为（ ）
A．40分钟B．70分钟C．100分钟D．140分钟
26．如图所示，a、b、c是人造地球卫星，三者的轨道与赤道共面，且a是同步卫星，c是近地卫星，d是静止在赤道地面上的一个物体，以下关于a、b、c、d四者的说法正确的是（ ）
A．a的线速度比b的线速度小，且两者线速度都小于第一宇宙速度
B．角速度大小关系是
C．d的向心加速度等于赤道处的重力加速度
D．周期关系是
27．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道表面随地球一起转动，b在地面附近的轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，下列关于四颗卫星的说法正确的是（ ）
A．同一物体在卫星b中对支持物的压力比在卫星c中大
B．b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
C．b、c卫星轨道半径的三次方与运行周期平方之比相等
D．a卫星的运行周期等于d卫星的运行周期
10、卫星的各个物理量计算
28．据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancrie”。该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同，“55 Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancrie”与地球的（ ）。
A．轨道半径之比约为B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为D．向心加速度之比约为
29．某一行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍，假设母星与太阳密度相同，该行星与地球均做匀速圆周运动，则该行星与地球的（ ）
A．轨道半径之比约为
B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为
D．向心加速度之比约为
30．嫦娥五号探测器大致可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g，则嫦娥五号绕月球做圆周运动的速率为（ ）
A．B．C．D．
11、不同轨道上的卫星各物理量的比较。
31．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切。不计阻力，以下说法正确的是（ ）
A．卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等
B．卫星丙的周期最大
C．卫星甲、乙、丙中航天员始终处于完全失重状态
D．如果地球的转速为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来
32．2016年10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船成功与天宫二号目标飞行器交会对接。如图所示，若神舟十一号对接前从圆轨道Ⅰ变轨至圆轨道Ⅱ，已知地球半径为R，轨道Ⅰ距地面高度为h1，轨道Ⅱ距地面高度为h2，则关于神舟十一号，下列判断正确的是（ ）
A．变轨时需减速才能从轨道Ⅰ变轨至轨道Ⅱ
B．变轨前后向心加速度大小的比值为
C．变轨后神舟十一号的线速度大于7.9 km/s
D．若天宫二号与神舟十一号处于相同轨道，且一前一后沿同一方向绕行，为实现对接，可使运行靠后的飞船向后喷气加速
33．某卫星发射基地发射两颗人造地球卫星，已知A卫星运行的轨道距离地面高度为340km，B卫星运行轨道平面与赤道面共面，距离赤道上空高为38400km且相对地球静止，关于两卫星的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．A运行的速度大于7.9km/s
B．A运行周期大于地球自转周期
C．B的向心加速度大于月球绕地球运动的向心加速度
D．B的线速度大于A的线速度
多选题
34．荷兰“MarsOne”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。如果让小球从火星上一定高度自由下落，测得它在第2s内的位移是6m，已知火星的半径约为地球半径的，地球表面的重力加速度g取，则（ ）
A．该小球在前2s内的平均速度是
B．火星表面的重力加速度为
C．火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
D．火星质量约为地球质量的
35．相关科研发现，近年地球的自转速率呈现加快趋势。这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响，下列描述正确的是（ ）
A．地球同步卫星的高度要略调高一些
B．地球的第一宇宙速度不变
C．在丰城的物体重力减小，方向不变
D．在北京的物体重力减小，方向改变
36．如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（ ）
A．a、b、c、d中，a的加速度最大
B．a、b、c、d中，b的线速度最大
C．a、b、c、d中，d的周期最大
D．a、b、c、d中，d的角速度最大
37．如图所示，轨道1、3均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，轨道1的半径为R，轨道2是卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，轨道3与轨道2相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三个轨道和地心都在同一平面内，已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期
B．若卫星在轨道1上的速率为，卫星在轨道2上A点的速率为，则
C．若卫星在轨道1、3上的加速度大小分别为、，卫星在轨道2上A点的加速度大小为，则
D．若，则卫星在轨道2上B点的速率
38．2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。“嫦娥五号”是由中国空间技术研究院研制的中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。如图所示，“嫦娥五号”在距月球表面h处绕月球做匀速圆周运动，周期为T。“嫦娥五号”可采用两种登月方式：（1）在A点向前短时喷气，使“嫦娥五号”沿椭圆轨道运动，与月球表面相切地到达月球上的B点；（2）在A点沿半径向月球外侧短时喷气，使“嫦娥五号”沿椭圆轨道运动，与月球表面相切地到达月球上的C点。已知，月球半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥五号”从A到C运动过程中加速度逐渐减小
B．“嫦娥五号”沿第一种椭圆轨道经过A点的速率小于经过B点的速率
C．“嫦娥五号”在椭圆轨道上运动时，经过A、B点的加速度之比为
D．“嫦娥五号”从A到B运动的时间等于
宇宙航行的内容的考点：
1、第一宇宙速度的意义及推论；
2、发射速度和环绕速度；
3、类比地球求解其它星球的宇宙速速；
4、第二宇宙速度；
5、第三宇宙速度；
6、同步卫星的运行中哪些量相同；
7、地球同步卫星与其他卫星的对比；
8、近地卫星与黄金代换；
9、同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较；
10、卫星的各个物理量计算；
11、不同轨道上的卫星各物理量的比较。
1、第一宇宙速度的意义及推论
1．关于地球的宇宙速度，下列表述正确的是（ ）
A．第一宇宙速度，是人造地球卫星运行时的最小速度
B．人造卫星的发射速度可以小于第一宇宙速度
C．第一宇宙速度跟地球的质量有关
D．人造地球卫星运行时的速度可以等于第二宇宙速度
2．第一宇宙速度是用计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都（ ）
A．等于第一宇宙速度B．大于第一宇宙速度
C．小于第一宇宙速度D．以上三种情况都可能能
3．2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站，“神舟十五号”已于6月4日返回地面，空间站运行在离地约400km的圆轨道上。空间站绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B．空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C．“神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行，然后加速才能实现对接
D．“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时，飞船的速度会增大
2、发射速度和环绕速度；
4．“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制，主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。关于“天链一号”卫星说法正确的是（ ）
A．该卫星可以在一天内经过南极和北极各一次
B．该卫星的质量与风云二号地球同步轨道气象卫星的质量必须相等
C．该卫星会绕着地球自东向西转
D．该卫星的发射速度必须大于7.9km/s
5．如图所示，我国自行研制的北斗导航系统共发时55颗卫里，完成全球组网的任务和目标，北斗将从亚太地区域迈入全球时代，成为美国之后第二个全球组网并提供服务的卫星通信系统，现已知某导航卫星轨道半径，同步轨道卫星的铁道半径，已知地球半径，地球表面重力加速度为，下列说法中正确的是（ ）
A．该导航卫星的线速度大于
B．该导航卫星的角速度等于
C．该导航卫星的周期大于地球赤道上物体随地球自转的周期
D．该导航卫星的向心加速度小于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度
6．设定中国“天河”号空间站绕地球做匀速圆周运动，则其运行速率（ ）
A．小于第一宇宙速度
B．大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
C．大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
D．大于第三宇宙速度
3、类比地球求解其它星球的宇宙速度
7．土星是中国古人根据观测到的土星的颜色（黄色）来命名的，亦称之为镇星，其质量约为地球的100倍，半径约为地球的10倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则航天器在土星表面附近绕土星做匀速圆周运动的速率约为（ ）
A．7.9km/sB．79.0km/sC．2.5km/sD．25.0km/s
8．我国“嫦娥奔月”工程已开始实施，若宇航员将质量为m的金属球带到月球上，用弹簧测力计测得重力为G′，月球半径为R，据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动应具有的速率为（ ）
A．B．C．D．
9．“嫦娥五号”在月球表面释放出“玉兔”号月球车开展探测工作，若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为（ ）
A．B．C．D．
4、第二宇宙速度
10．嫦娥三号月球探测器于2013年12月2日在中国西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭送入太空，当星箭分离后，卫星通过椭圆过渡轨道飞行到月球附近，则卫星在星箭分离瞬间线速度大小（ ）
A．等于7.9km/s
B．介于7.9km/s和11.2km/s之间
C．小于7.9km/s
D．介于11.2km/s和16.7km/s之间
11．木星有众多卫星，木卫三是其中最大的一颗，其直径大于行星中的水星。假设木卫三绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为 r1，运行周期为 T1，木星半径为 R。已知行星与卫星间引力势能的表达式为 ，r 为行星与卫星的中心距离，则木星的第二宇宙速度为 （ ）
A．B．C．D．
12．2020年7月23日，我国成功发射“天问一号”火星探测器。关于“天问一号”的发射速度v，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5、第三宇宙速度
13．美国历史上最大、最先进的火星探测器毅力号于2021年2月19日在火星着陆，随即送回火星地表的照片，迈出了人类探寻火星上是否存在过生命的任务的第一步。关于火星探测卫星的发射速度，下列说法正确的是（ ）
A．等于7.9km/s
B．介于7.9km/s和11.2km/s之间
C．介于11.2km/s和16.7km/s之间
D．大于16.7km/s
14．我国航天事业快速发展，下列关于航天器的说法正确的是（ ）
A．火星探测器“天问一号”在地面附近发射，速度大于第三宇宙速度
B．月球探测器“嫦娥号”在地面附近发射，速度达到第二宇宙速度
C．北斗卫星导航系统中“地球静止轨道卫星”的运行速度小于第一宇宙速度
D．绕地球做匀速圆周运动的航天器返回地球，必须点火加速到第一宇宙速度
15．对于宇宙速度的理解，下列说法正确的是（ ）
A．月球探测器“嫦娥五号”的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．火星探测器“天问一号”的发射速度必须大于第三宇宙速度
C．“实践23号”地球同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度
D．“天和号”空间站的运行速度介于与之间
6、同步卫星的运行中哪些量相同
16．北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。该卫星绕地球一周的时间约为（ ）
A．24hB．18hC．12hD．8h
17．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．运行轨道可以位于上海正上方
B．稳定运行的线速度小于
C．运行轨道可高可低，轨道越高，绕地球运行一周所用时间越长
D．若卫星质量加倍，运行高度将降低一半
18．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）
A．已知它的质量是，若将它的质量增为2倍，其同步轨道半径变为原来的2倍
B．它的运行速度大于，它处于完全失重状态
C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播
D．它的周期是，其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定
7、地球同步卫星与其他卫星的对比
19．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（ ）
A．“太空电梯”各点均处于完全失重状态
B．“太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大
C．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的二次方成反比
D．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
20．我国目前在轨运行的卫星已经超过600颗，按不同的用途有：通讯卫星（中星系列）、气象卫星（风云系列）、导航卫星（北斗系列）……按离地面的距离分低轨道、中轨道、高轨道等。其中近地轨道卫星和同步静止轨道卫星是最常发射的卫星。已知地球半径为R，同步静止轨道卫星离地高度为6R，则下列判断正确的是（ ）
A．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的线速度大小之比为
B．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的角速度之比为
C．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的向心加速度之比为36：1
D．近地轨道卫星和同步静止轨道卫星的周期之比为
21．如图所示，d为地球的同步卫星轨道，b与d轨道同在赤道平面，则以下说法正确的是（ ）
A．若某飞船能在轨道c做匀速圆周运动，不可能仅由万有引力提供向心力
B．轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动线速度比同步卫星小
C．轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动周期大于24小时
D．若轨道a与d半径相等，则a轨道上的卫星也是同步卫星
8、近地卫星与黄金代换
22．2022年中国空间站已基本成型，质量约91吨，它在离地面高度约的轨道上绕地球做近似的匀速圆周运动，已知地球半径约为，地球表面重力加速度为，则地球对空间站的万有引力约为（ ）
A．B．C．D．
23．如图所示：地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体，地球内部的a点距地心的距离为r，地球外部的b点距地心的距离为2r，2r>R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，忽略地球的自转，则a、b两点的重力加速度大小之比为（ ）
A．B．C．D．
24．“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（ ）
A．B．
C．D．
9、同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
25．地球半径为R，地球自转周期为24小时，某地球同步卫星（始终相对地面静止）位于赤道上空且离地面的高度约为5.6R，卫星正下方地面上有一观察者，用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星。若不考虑大气对光的折射，春分（即太阳光直射赤道）那天在日落的时间内，此人观察不到卫星的时间约为（ ）
A．40分钟B．70分钟C．100分钟D．140分钟
26．如图所示，a、b、c是人造地球卫星，三者的轨道与赤道共面，且a是同步卫星，c是近地卫星，d是静止在赤道地面上的一个物体，以下关于a、b、c、d四者的说法正确的是（ ）
A．a的线速度比b的线速度小，且两者线速度都小于第一宇宙速度
B．角速度大小关系是
C．d的向心加速度等于赤道处的重力加速度
D．周期关系是
27．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道表面随地球一起转动，b在地面附近的轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，下列关于四颗卫星的说法正确的是（ ）
A．同一物体在卫星b中对支持物的压力比在卫星c中大
B．b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
C．b、c卫星轨道半径的三次方与运行周期平方之比相等
D．a卫星的运行周期等于d卫星的运行周期
10、卫星的各个物理量计算
28．据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancrie”。该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同，“55 Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancrie”与地球的（ ）。
A．轨道半径之比约为B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为D．向心加速度之比约为
29．某一行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍，假设母星与太阳密度相同，该行星与地球均做匀速圆周运动，则该行星与地球的（ ）
A．轨道半径之比约为
B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为
D．向心加速度之比约为
30．嫦娥五号探测器大致可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g，则嫦娥五号绕月球做圆周运动的速率为（ ）
A．B．C．D．
11、不同轨道上的卫星各物理量的比较。
31．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切。不计阻力，以下说法正确的是（ ）
A．卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等
B．卫星丙的周期最大
C．卫星甲、乙、丙中航天员始终处于完全失重状态
D．如果地球的转速为原来的倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来
32．2016年10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船成功与天宫二号目标飞行器交会对接。如图所示，若神舟十一号对接前从圆轨道Ⅰ变轨至圆轨道Ⅱ，已知地球半径为R，轨道Ⅰ距地面高度为h1，轨道Ⅱ距地面高度为h2，则关于神舟十一号，下列判断正确的是（ ）
A．变轨时需减速才能从轨道Ⅰ变轨至轨道Ⅱ
B．变轨前后向心加速度大小的比值为
C．变轨后神舟十一号的线速度大于7.9 km/s
D．若天宫二号与神舟十一号处于相同轨道，且一前一后沿同一方向绕行，为实现对接，可使运行靠后的飞船向后喷气加速
33．某卫星发射基地发射两颗人造地球卫星，已知A卫星运行的轨道距离地面高度为340km，B卫星运行轨道平面与赤道面共面，距离赤道上空高为38400km且相对地球静止，关于两卫星的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．A运行的速度大于7.9km/s
B．A运行周期大于地球自转周期
C．B的向心加速度大于月球绕地球运动的向心加速度
D．B的线速度大于A的线速度
多选题
34．荷兰“MarsOne”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。如果让小球从火星上一定高度自由下落，测得它在第2s内的位移是6m，已知火星的半径约为地球半径的，地球表面的重力加速度g取，则（ ）
A．该小球在前2s内的平均速度是
B．火星表面的重力加速度为
C．火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
D．火星质量约为地球质量的
35．相关科研发现，近年地球的自转速率呈现加快趋势。这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转加快引起的影响，下列描述正确的是（ ）
A．地球同步卫星的高度要略调高一些
B．地球的第一宇宙速度不变
C．在丰城的物体重力减小，方向不变
D．在北京的物体重力减小，方向改变
36．如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（ ）
A．a、b、c、d中，a的加速度最大
B．a、b、c、d中，b的线速度最大
C．a、b、c、d中，d的周期最大
D．a、b、c、d中，d的角速度最大
37．如图所示，轨道1、3均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，轨道1的半径为R，轨道2是卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，轨道3与轨道2相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三个轨道和地心都在同一平面内，已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期
B．若卫星在轨道1上的速率为，卫星在轨道2上A点的速率为，则
C．若卫星在轨道1、3上的加速度大小分别为、，卫星在轨道2上A点的加速度大小为，则
D．若，则卫星在轨道2上B点的速率
38．2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。“嫦娥五号”是由中国空间技术研究院研制的中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。如图所示，“嫦娥五号”在距月球表面h处绕月球做匀速圆周运动，周期为T。“嫦娥五号”可采用两种登月方式：（1）在A点向前短时喷气，使“嫦娥五号”沿椭圆轨道运动，与月球表面相切地到达月球上的B点；（2）在A点沿半径向月球外侧短时喷气，使“嫦娥五号”沿椭圆轨道运动，与月球表面相切地到达月球上的C点。已知，月球半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥五号”从A到C运动过程中加速度逐渐减小
B．“嫦娥五号”沿第一种椭圆轨道经过A点的速率小于经过B点的速率
C．“嫦娥五号”在椭圆轨道上运动时，经过A、B点的加速度之比为
D．“嫦娥五号”从A到B运动的时间等于
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