人教版物理必修二第六章第五节宇宙航行同步训练C卷(练习)

1、人教版物理必修二第六章第五节宇宙航行同步训练c卷（练习）姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题（共计15题） (共15题；共30分)1. （2分） (2019高三上·汉中月考) 2019年4月20日，我国成功发射了第44颗北斗导航卫星。该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等。仅考虑卫星与地球间的作用，该卫星（ ） a . 可以始终处在地面某点的正上方    b . 周期大于地球同步轨道卫星的周期    c . 环绕速度介于

2、7.9 km/s和11.2 km/s之间    d . 角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大    【考点】 2. （2分） (2020高一下·杭州月考) 已知月球质量与地球质量之比约为1 : 80，月球半径与地球半径之比约为1 : 4，则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近（ ） a . 9 : 2    b . 2 : 9    c . 18 : 1    d .

3、1 : 18    【考点】 3. （2分） (2020高三上·沙坪坝期中) 如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。则（ ） a . 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s    b . 卫星在同步轨道上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s    c . 在轨道上，卫星在p点的速度大于在q点的速度    d . 卫星在q点通过减速实现由轨道

4、进入轨道    【考点】 4. （2分） (2017高一下·宝坻期中) 关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）a . 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最大速度    b . 第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最小速度    c . 地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的    d . 第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度    【考点】 5. （2分） (2017高三上

5、83;黄冈月考) “嫦娥四号”（专家称为“四号星”），计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料已知万有引力常量为g，月球的半径为r，月球表面的重力加速度为g，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为t根据以上信息判断下列说法正确的是（ ）a . “嫦娥四号”绕月运行的速度为     b . 月球的第一宇宙速度为     c . “嫦娥四号”必须减速运动才能返回地球   

6、; d . 月球的平均密度为=     【考点】 6. （2分） (2020·海南模拟) 某地球卫星在圆轨道做匀速圆周运动，变轨后进入圆轨道做匀速圆周运动。若轨道半径是轨道的 ，忽略卫星质量的变化，则卫星在轨道与轨道动能的比值为（ ） a .     b .     c .     d .     【考点】 7. （2分） (2017高一下·南宁期末) 据新华社北京3

7、月21日电，记者21日从中国载人航天工程办公室了解到，已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后，由于超期服役两年半时间，其功能已于近日失效，正式终止了数据服务根据预测，天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低，并最终坠入大气层烧毁若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面h（h343km），运行周期为t，地球的半径为r，下列关于天宫一号的说法正确的是（ ）a . 天宫一号坠入外层稀薄大气一小段时间内，克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量b . 女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课，那时她不受地球的引力作用c . 因为天宫一号的轨道距地面很近

8、，其线速度小于同步卫星的线速度d . 由题中信息可知地球的质量为 【考点】 8. （2分） 2011年中俄曾联合实施探测火星计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星由于火箭故障未能成功，若发射成功，且已知火星的质量约为地球质量的 ，火星的半径约为地球半径的 下列关于火星探测器的说法中正确的是（ ） a . 发射速度只要大于第一宇宙速度即可    b . 发射速度只有达到第三宇宙速度才可以    c . 发射速度应大于第二宇宙速度且小于

9、第三宇宙速度    d . 火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的     【考点】 9. （2分） (2017高一下·孝感期中) 以下关于宇宙速度的说法中正确的是（ ）a . 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度b . 第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度c . 地球同步卫星的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间d . 地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚【考点】 10. （2分） 以下说法正确的是（ ） a . 丹麦天文学家第谷通过长期的天文观

10、测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律b . 牛顿用“太阳地检验”验证了万有引力定律的正确性c . 卡文迪许测出了引力常量g的数值，并进而“称量”出地球的质量d . 万有引力定律和能量守恒定律一样都是自然界普遍适用的基本规律【考点】 11. （2分） (2020高三上·兴宁期末) 2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即太阳、地球、天王星处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知日地距离为 ，天王星和地球的公转周期分别为 和 ，则天王星与太阳的距离为（ ） a .     b .   &

11、#160; c .     d .     【考点】 12. （2分） (2020高三上·六安月考) 如图，一颗在椭圆轨道上运行的地球卫星，通过轨道上的近地点p时，短暂点火加速后进入同步转移轨道。当卫星到达同步转移轨道的远地点q时，再次变轨，进入同步轨道。下列说法正确的是（ ） a . 卫星在轨道i的p点进入轨道机械能不变    b . 由于不同卫星的质量不同，因此它们的同步轨道高度不同    c . 卫星在轨道经过

12、q点时和在轨道经过q点时速度相同    d . 卫星在轨道经过q点时和在轨道经过q点时加速度相同    【考点】 13. （2分） (2017高一下·吉安期中) 为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为r，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g地球绕太阳公转的周期为t则太阳的质量为（ ）a .     b .     c .     d . &

13、#160;   【考点】 14. （2分） (2017高一下·宜昌期末) 有a、b两颗卫星绕地心o做圆周运动，旋转方向相同a卫星的周期为t1 ， 如图所示在某一时刻两卫星相距最近，经时间t 他们再次相距最近，则b卫星的周期t2为（ ）a .     b .     c .     d .     【考点】 15. （2分） (2017高一下·永州期末) “天舟一号”是我国首个货运飞船，被

14、大家昵称为“快递小哥”，于2017年4月20发射成功4月22日“天舟一号”与在轨运行的“天宫二号”空间实验室进行首次交会对接，形成组合体 要实现“天舟一号”与“天宫二号”成功对接，则（ ） a . 可以从较高轨道上加速追赶    b . 可以从较低轨道上加速追赶    c . 只能从同一轨道上加速追赶    d . 无论什么轨道上只要加速都行    【考点】 二、 填空题（共计5题） (共5题；共12分)16. （2分） (2019高一

15、下·金台期中) 我国建成的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对gps导航系统的依赖，gps由运行周期为12小时的卫星群组成，北斗导航系统中的地球同步卫星和gps导航卫星的周期之比t1：t2 = _，轨道半径之比r1：r2 = _。（可用根号表示） 【考点】 17. （3分） 第一宇宙速度v1=_km/s，又称环绕速度；第二宇宙速度v2=_km/s，又称脱离速度；第三宇宙速度v3=_km/s，又称逃逸速度 【考点】 18. （3分） (2019高一下·娄底期中) 现有两颗人造地球卫星a、b的质量之比mamb = 12，轨道半径之比rarb = 13，则此时

16、它们的线速度之比vavb =_，向心加速度之比aaab =_，向心力之比fafb =_. 【考点】 19. （2分） 地球半径为r ， 卫星a、b均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星a以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星b的环绕半径为4r ， 则卫星a与卫星b的速度大小之比为_；周期之比为_。【考点】 20. （2分） 两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点o为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图所示。已知双星的质量为 和 ，它们之间的距离为 ，引力常量为g，双星中质量为 的天体运行轨道半径 =_,运行的周期 =_。【考点】 三、

17、 计算题（共计5题） (共5题；共65分)21. （15分） (2019高一下·北京期中)   2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺利完成“三步走”发展战略的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为m，空间站的质量为m0 ， 轨道半径为r0 ， 引力常量为g，不考虑地球自转的影响。 （1） 求空间站线速度v0的大小； （2） 宇航员相对太空舱静止站立，应用

18、物理规律推导说明宇航员对太空舱的压力大小等于零； （3） 规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为ep=- 。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到r1（仍可看作匀速圆周运动），为了修正轨道使轨道半径恢复到r0 ， 需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做多少功。 【考点】 22. （15分） (2019·朝阳模拟) 做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。 （1） 如图所示，真空中静止点电荷+q产生的电场中

19、，a、b为同一条电场线上的两点，a、b两点与点电荷+q间的距离分别为r1和r2。取无穷远处的电势为零，则在距离点电荷+q为r的某点电势 （式中k为静电力常量）。 a现将电荷量为+q的检验电荷放置在a点，求该检验电荷在a点时的电势能epa；b现将电荷量为+q的检验电荷，由a点移至b点，求在此过程中，电场力所做的功w。（2） 质量为m的天体周围存在引力场。已知该天体的半径为r，引力常量为g。 a请类比点电荷，取无穷远处的引力势为零，写出在距离该天体中心为r（ ）处的引力势 的表达式；b天体表面上的物体摆脱该天体万有引力的束缚，飞向宇宙空间所需的最小速度，称为第二宇宙速度，又叫逃逸速度。求该天体的第

20、二宇宙速度v。（3） 2019年4月10日，人类首张黑洞照片面世。黑洞的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸。已知黑洞的质量为m0 ， 引力常量为g，真空中的光速为c，求黑洞可能的最大半径rm。 【考点】 23. （10分） 开普勒1609年一1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律，其中第三定律的内容是：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于1687年发表在牛顿的自然哲学的数学原理中（1） 请根据开普勒行星运动定律和牛顿运动定律等推导万有引力定律（设行星绕太阳的运动可视为匀速圆

21、周运动）；（2） 牛顿通过“月地检验”进一步说明了万有引力定律的正确性，请简述一下如何进行“月地检验”？【考点】 24. （10分） (2020高二下·南昌期末) 2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章，同时也激励着同学去探索月球的奥秘 （1） 若近似认为月球绕地公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内，且均为正圆，又知这两种转动同向，如图所示，月相变化的周期为29.5 天（图示是相继两次满月时

22、，月、地、日相对位置的示意图）。求：月球绕地球转一周所用的时间t（因月球总是一面朝向地球，故t恰是月球自转周期）。（提示：可借鉴恒星日、太阳日的解释方法， 一年以365天计算）。 （2） 探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮挡，着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。2018年5月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯的问题。为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的理想位置就是围绕“地 月”系统的一个拉格朗日点运动，如图2所示。所谓“地 月”系统的拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球的相对位置不变。设地球质量为m，月球质量为m，地球中心和月球中心间的距离为l，月球绕地心运动，图2中所示的拉格朗日