宇宙航行（巩固）练习（word版含答案）

2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册宇宙航行巩固练习一、单选题1．根据天文资料我们已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为s。则月球的第一宇宙速度约为（）A．s B．s C．s D．s2．以下说法正确的是（）A．地球对月球的引力大于月球对地球的引力B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值GC．第一宇宙速度是人造卫星的最大发射速度，同时也是最小环绕速度D．对于行星绕太阳运动，开普勒第三定律公式中的k值由太阳质量决定，与行星质量无关3．如图所示是嫦娥五号在2020年11月29日进入近圆形环月轨道，已知万有引力常数，月球质量，月球半径，嫦娥五号约在月球表面上方处绕月匀速圆周运动，（取，）其环绕周期是（）

A． B． C． D．4．2020年6月23日9时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射“北斗”系统第55颗导航卫星至此，中国提前半年全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。第55颗导航卫星是地球同步卫星，该卫星地球先在椭圆轨道运行，接着在P点变轨到同步轨道，如图所示，则（）A．卫星在P点变轨后的速度一定增大B．卫星在P点变轨后的加速度一定增大C．卫星在同步轨道的加速度小于赤道上随地球自转物体的加速度D．卫星在同步轨道运行的速度大于第一宇宙速度5．“天宫二号”总设计师朱枞鹏介绍，“天宫二号”后，不再开发“天宫三号”，中国将直接进入空间站时代，空间站预计2022年建成。空间站是一种在近地轨道（高度小于，可看成圆轨道）长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。下列说法正确的是（）A．只需要知道空间站的周期就可以测出地球的质量B．空间站的运行周期可能与月球绕地球运行的周期相差不大C．空间站的运行周期一定小于地球自转周期D．未来在空间站工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止6．中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图如图所示，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的向心加速度大于b的向心加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h7．《流浪地球》是一部深受观众喜爱的电影，影视中地球最后找到了新家园，是一颗质量比太阳大一倍的新恒星。假设地球绕新恒星做的是匀速圆周运动，且地球到这颗新恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则地球绕新恒星运动与绕太阳运动相比，下列说法正确的是（）A．万有引力是绕太阳的 B．周期是绕太阳的2倍C．线速度是绕太阳的 D．向心加速度是绕太阳的2倍8．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过几次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经赤道上空的同步轨道。关于定点后的“天链号01星”，下列说法正确的是（）A．它始终处于静止平衡状态B．离地面高度一定，相对地面静止C．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D．“天链一号01星”运行的线速度大于第一宇宙速度9．2020年11月24日我国嫦娥5号月球探测器成功发射，圆满的完成了发射、落月、采样、上升、交会对接等各项任务后于12月17日平安返回。如图所示为嫦娥5号进入月球轨道后的变轨示意图，嫦娥5号从地月转移轨道进入轨道1；之后进行第二次近月变速，卫星进入道2；最后卫星进行第三次近月变速，进入圆形轨道3。若三个轨道相切于P点，则嫦娥5号分别在三个轨道做无动力飞行时，以下判断正确的是（）A．嫦娥5号在1轨道运动的周期最长B．嫦娥5号在3轨道运动经过P点时的速度最大C．嫦娥5号在1轨道运动经过P点时的加速度最大D．嫦娥5号在3轨道运动时内部的物体处于超重状态10．2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空，该卫星A最终将在地球同步轨道运行。另一颗相同质量的卫星B也绕地球做圆周运动，A的轨道半径是B的3倍。下列说法正确的有（）A．由可知，A的向心力是B的B．由可知，A的向心加速度是B的3倍C．由可知，A的速度是B的倍D．由可知，A的周期是B的倍11．如图所示，人造地球卫星、在同一平面内绕地心做匀速圆周运动。已知、连线与、连线间的夹角最大为，则关于、两卫星的运动正确的说法是（）

A．卫星与卫星的轨道半径之比为 B．卫星与卫星的万有引力之比为C．卫星与卫星的周期之比为 D．卫星与卫星的速度之比为12．2019年春节档，科幻电影《流浪地球》红遍大江南北。电影讲述的是太阳即将毁灭，人类在地21球上建造出巨大的推进器，使地球经历停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速人轨等阶段，最后成为新恒星（比邻星）的一颗行星的故事。假设儿千年后地球流浪成功，成为比邻星的一颗行星，设比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则下列说法正确的是（）A．地球绕比邻星运行的公转周期和绕太阳的公转周期相同B．地球绕比邻星运行的向心加速度是绕太阳运行时向心加速度的C．地球与比邻星间的万有引力为地球与太阳间万有引力的D．地球绕比邻星运行的动能是绕太阳运行时动能的13．北京时间2019年11月5日1时43分，我国成功发射了北斗系统的第49颗卫星。据介绍，北斗系统由中圆地球轨道（）卫星、地球静止轨道（）卫星、倾斜地球同步轨道（）卫星三种卫星组成，其中（）卫星距地高度大约万公里，（）卫星和（）卫星距地高度都是大约为万公里，这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是（）

A．发射地球静止轨道卫星速度应大于B．倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空C．根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期D．中圆地球轨道卫星的加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的加速度14．2020年，中国航天将进一步延续“超级模式”。而在未来，我国还有更多的太空探索行动。比如，将在2030年前后实施的“觅音计划”，对太阳系外是否有适宜人类居住的行星进行探测。设想某些年后宇航员登上了某星球表面。宇航员手持小球从高度为处，沿水平方向以初速度抛出，测得小球运动的水平距离为，已知该行星的半径为，万有引力常量为，不考虑该星球自转。则（）A．该行星表面的重力加速度为B．该行星的质量为C．该行星的平均密度为D．从该行星表面发射卫星所需最小发射速度为二、解答题15．人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为，月球的半径为。求∶(1)月球表面的自由落体加速度大小；(2)求月球的质量；(3)月球的“第一宇宙速度”大小。16．如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。（1）卫星B的运行周期是多少？（2）如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？17．天文工作者观察到某行星的半径为R，它有一颗卫星，轨道半径为r，绕行星公转周期为T。若要在此行星的表面将一颗质量为m的卫星发射出去，使其绕行星运转，则至少应对卫星做多少功？（行星表面无任何气体，不考虑行星的自转）18．为了更好地观测月球，发射了一颗月球的观测卫星，该卫星在距月球表面高的圆形轨道上绕月球运行。若已知地球表面重力