江苏专版2023-2024学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行4宇宙航行分层作业新人教版必修第二册

4宇宙航行分层作业A级必备知识基础练一、宇宙速度的理解和计算1.[2022江苏昆山期中]2022年2月27日11时06分，我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭，以“1箭22星”方式，成功将泰景三号01卫星等22颗卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。卫星主要用于提供商业遥感信息、海洋环境监测、森林防火减灾等服务。下列说法正确的是()A.火箭的发射速度应该大于B.火箭发射过程中卫星不受地球引力C.火箭发射的最初阶段卫星处于失重状态D.若卫星的轨道为圆形，卫星进入轨道后的运行线速度大于2.[2022江苏淮安期中]下列有关宇宙速度的说法不正确的是()A.月球探测卫星的发射速度大于第二宇宙速度B.地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，离开地球所需的最小发射速度3.[2022江苏苏州测试]金星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，忽略金星、地球自转的影响，金星表面的自由落体加速度与地球表面的自由落体加速度之比和金星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比分别是()A. B. C. D.二、人造卫星的有关计算4.[2023江苏盐城练习]如图所示，为地球的同步卫星，为近地卫星，虚线为各自的轨道，则()A.的周期小于的周期B.的运行速度大于的运行速度C.的加速度小于的加速度D.的运行速度可能大于地球的第一宇宙速度5.[2022江苏无锡月考]我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。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，地球的第一宇宙速度约为，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为()A. B. C. D.6.[2022江苏镇江模拟]2020年1月我国成功发射了“吉林一号”宽幅01星，该卫星轨道可看作距地面高度为的圆，地球半径为，第一宇宙速度为，则该卫星的运行速度为()A. B. C. D.B级关键能力提升练7.[2022江苏徐州练习]我国自主研发的空间站“天和”核心舱在圆轨道上做圆周运动。航天员在核心舱长期驻留开展科学实验。已知地球半径为，地面的重力加速度为，则()A.“天和”核心舱的向心加速度大于B.“天和”核心舱的线速度大于第一宇宙速度C.测出“天和”核心舱的速度可以得到轨道半径D.测出“天和”核心舱的周期可以测出地球质量8.某星球的半径为，在其表面上方高度为的位置，以初速度水平抛出一个金属小球，水平射程为，、均为数值极小的常数，不计阻力，忽略星球的自转，则这个星球的第一宇宙速度为()A. B. C. D.9.[2022江苏南京区模拟]一个多世纪以前，爱因斯坦发表了广义相对论，而现代物理中的黑洞理论正是建立在该理论的基础上。2019年4月10日，事件视界望远镜国际合作项目的天体物理学家宣布，他们首次捕捉到了黑洞的图像。物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度），其中、、分别是引力常量、地球的质量、地球的半径，已知，光速。已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞，设某一黑洞的质量，则它可能的最大半径约为()A. B. C. D.10.如图所示，为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），为地球的同步卫星。下列关于、、的说法正确的是()A.卫星转动线速度大于B.、、做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为C.、、做匀速圆周运动的周期关系为D.在、中，的线速度大11.[2023江苏苏州练习]2022年，国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况。根据任务计划安排，2022年实施了6次飞行任务，完成我国空间站在轨建造，并于6月发射神舟十四号载人飞船，3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。假设神舟十四号在飞行的过程中绕地球圆轨道运行，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，飞船绕地球运行的周期为。（1）求飞船离地面的高度。（2）如图所示，卫星与神舟十四号的轨道在同一平面内，已知卫星的运行方向与相同，的轨道半径为的2倍，某时刻、相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近。C级学科素养培优练12.卫星光通讯是一个新兴的空间高速通信技术研究领域，涉及多个相关学科，具有广阔的应用前景。如图所示，赤道上空有两颗人造地球卫星、绕地球做同方向的匀速圆周运动，卫星、的轨道半径分别为、。两颗卫星之间通信信号可视为沿直线传播，在运行过程中，由于地球的遮挡，卫星间的通信信号将会中断。已知卫星运行的周期为，地球半径为，，。（1）求卫星的周期。（2）转动过程中某时刻，卫星、间通信信号恰好中断，如图所示，从该时刻起至少再经多长时间，卫星、之间的通讯将恢复？4宇宙航行分层作业A级必备知识基础练一、宇宙速度的理解和计算1.A2.A3.B二、人造卫星的有关计算4.C5.B6.CB级关键能力提升练7.C8.A9.C10.D11.（1）[解析]飞船绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力有，在地球表面，根据万有引力等于重力有，解得飞船离地面的高度。（2）[解析]根据开普勒第三定律有，解得，设经过时间它们再一次相距最