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(cè)宇宙航行基礎(chǔ)練習(xí)一、單選題1．2015年12月，我國(guó)發(fā)射了一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。如圖所示，該科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期（）A．等于24小時(shí) 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(guó)成功地將高分十三號(hào)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(jiǎn)化后的基本過(guò)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(diǎn)處點(diǎn)火，使其進(jìn)入橢圓軌道2，之后在橢圓軌道上P點(diǎn)處再次點(diǎn)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(diǎn)，2、3軌道相切于P點(diǎn)，現(xiàn)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行，下列說(shuō)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(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速率大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速率C．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度大于在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)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(wú)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(gè)異常小的黑洞，其質(zhì)量只有太陽(yáng)的4倍。已知太陽(yáng)的質(zhì)量為ms，太陽(yáng)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(guó)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(dòng)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(guó)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(dòng)均可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。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?kù)o止不動(dòng)。這顆衛(wèi)星運(yùn)行的周期約為（）A．6h B．12h C．24h D．48h8．我國(guó)“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(shuō)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(dòng)，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(dòng)的線速度大小為（）A． B． C．g0R D．g0R210．中國(guó)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(bào)道：在歷時(shí)6天的2016年珠海航展上，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院展出了一項(xiàng)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(jiǎn)稱“衛(wèi)星班車”未來(lái)，這種“衛(wèi)星班車”可能不僅僅用于空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，還將用于太空旅游等多個(gè)方面，如“班車”一樣，來(lái)回運(yùn)送旅客。按計(jì)劃，該“衛(wèi)星班車”將于2017年底開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著我國(guó)天地往返的商業(yè)航天運(yùn)營(yíng)模式即將開(kāi)啟。當(dāng)“衛(wèi)星班車”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行速度v滿足（）A． B．C． D．11．2019年10月11日，中國(guó)火星探測(cè)器首次公開(kāi)亮相，暫命名為“火星一號(hào)”，計(jì)劃于2020年發(fā)射，并實(shí)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(qǐng)通過(guò)估算判斷以下說(shuō)法正確的是（）A．火星表面的重力加速度小于B．探測(cè)器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C．探測(cè)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(shí)41分，中國(guó)首次發(fā)射火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”，預(yù)計(jì)飛行約7個(gè)月抵達(dá)火星，并通過(guò)2至3個(gè)月的環(huán)繞飛行后在火星表面著陸，開(kāi)展探測(cè)任務(wù)。設(shè)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器被火星捕獲后做周期為T的橢圓運(yùn)動(dòng)，已知火星的質(zhì)量為M，半徑為R，“天問(wèn)一號(hào)”靠近火星表面的最近距離為，最遠(yuǎn)距離為，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器在距離火星表面最近點(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn)的速率之比為B．探測(cè)器在距離火星表面最近點(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn)的加速度大小之比為C．探測(cè)器在距離火星表面最近點(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn)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(hào)，作為中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器，其在離地面的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，關(guān)于天宮一號(hào)，下面說(shuō)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(hào)的軌道高度將緩慢升高C．如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能增加D．天宮一號(hào)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(shí)驗(yàn)，一小物塊從傾角為37°的斜面頂端滑到底端所用時(shí)間為t，已知斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，物塊與斜面間的動(dòng)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(shí)驗(yàn)：他取出一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，在測(cè)力計(jì)下端掛上一個(gè)質(zhì)量為m0的鉤碼，讀出彈簧測(cè)力計(jì)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(cè)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(guó)北斗三號(hào)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(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(dòng)的向心加速度；(2)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度。18．有人根據(jù)公式??=????說(shuō)：人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，衛(wèi)星的速度也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。但由