人教版物理必修二第六章第五節(jié)宇宙航行同步訓(xùn)練C卷(練習(xí))

1、人教版物理必修二第六章第五節(jié)宇宙航行同步訓(xùn)練c卷（練習(xí)）姓名:_ 班級(jí):_ 成績(jī):_一、 選擇題（共計(jì)15題） (共15題；共30分)1. （2分） (2019高三上·漢中月考) 2019年4月20日，我國(guó)成功發(fā)射了第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它的軌道平面與地球赤道平面有一定的夾角，離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等。僅考慮衛(wèi)星與地球間的作用，該衛(wèi)星（ ） a . 可以始終處在地面某點(diǎn)的正上方    b . 周期大于地球同步軌道衛(wèi)星的周期    c . 環(huán)繞速度介于

2、7.9 km/s和11.2 km/s之間    d . 角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大    【考點(diǎn)】 2. （2分） (2020高一下·杭州月考) 已知月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比約為1 : 80，月球半徑與地球半徑之比約為1 : 4，則月球上的第一宇宙速度與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    【考點(diǎn)】 3. （2分） (2020高三上·沙坪壩期中) 如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道，然后在q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道。則（ ） a . 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s    b . 衛(wèi)星在同步軌道上的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度7.9km/s    c . 在軌道上，衛(wèi)星在p點(diǎn)的速度大于在q點(diǎn)的速度    d . 衛(wèi)星在q點(diǎn)通過(guò)減速實(shí)現(xiàn)由軌道

4、進(jìn)入軌道    【考點(diǎn)】 4. （2分） (2017高一下·寶坻期中) 關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（ ）a . 第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最大速度    b . 第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞運(yùn)行的最小速度    c . 地球的第一宇宙速度由地球的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的    d . 第一宇宙速度是地球同步衛(wèi)星環(huán)繞運(yùn)行的速度    【考點(diǎn)】 5. （2分） (2017高三上

5、83;黃岡月考) “嫦娥四號(hào)”（專家稱為“四號(hào)星”），計(jì)劃在2017年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測(cè)月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料已知萬(wàn)有引力常量為g，月球的半徑為r，月球表面的重力加速度為g，嫦娥四號(hào)離月球中心的距離為r，繞月周期為t根據(jù)以上信息判斷下列說(shuō)法正確的是（ ）a . “嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為     b . 月球的第一宇宙速度為     c . “嫦娥四號(hào)”必須減速運(yùn)動(dòng)才能返回地球   

6、; d . 月球的平均密度為=     【考點(diǎn)】 6. （2分） (2020·海南模擬) 某地球衛(wèi)星在圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后進(jìn)入圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若軌道半徑是軌道的 ，忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則衛(wèi)星在軌道與軌道動(dòng)能的比值為（ ） a .     b .     c .     d .     【考點(diǎn)】 7. （2分） (2017高一下·南寧期末) 據(jù)新華社北京3

7、月21日電，記者21日從中國(guó)載人航天工程辦公室了解到，已在軌工作1630天的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在完成與三艘神舟飛船交會(huì)對(duì)接和各項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)后，由于超期服役兩年半時(shí)間，其功能已于近日失效，正式終止了數(shù)據(jù)服務(wù)根據(jù)預(yù)測(cè)，天宮一號(hào)的飛行軌道將在今后數(shù)月內(nèi)逐步降低，并最終墜入大氣層燒毀若天宮一號(hào)服役期間的軌道可視為圓且距地面h（h343km），運(yùn)行周期為t，地球的半徑為r，下列關(guān)于天宮一號(hào)的說(shuō)法正確的是（ ）a . 天宮一號(hào)墜入外層稀薄大氣一小段時(shí)間內(nèi)，克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小量b . 女航天員王亞平曾在天宮一號(hào)中漂浮著進(jìn)行太空授課，那時(shí)她不受地球的引力作用c . 因?yàn)樘鞂m一號(hào)的軌道距地面很近

8、，其線速度小于同步衛(wèi)星的線速度d . 由題中信息可知地球的質(zhì)量為 【考點(diǎn)】 8. （2分） 2011年中俄曾聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星計(jì)劃，由中國(guó)負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器與俄羅斯研制的“福布斯土壤”火星探測(cè)器一起由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星由于火箭故障未能成功，若發(fā)射成功，且已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的 ，火星的半徑約為地球半徑的 下列關(guān)于火星探測(cè)器的說(shuō)法中正確的是（ ） a . 發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可    b . 發(fā)射速度只有達(dá)到第三宇宙速度才可以    c . 發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于

9、第三宇宙速度    d . 火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為第一宇宙速度的     【考點(diǎn)】 9. （2分） (2017高一下·孝感期中) 以下關(guān)于宇宙速度的說(shuō)法中正確的是（ ）a . 第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的最小速度b . 第一宇宙速度是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度c . 地球同步衛(wèi)星的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間d . 地球上的物體無(wú)論具有多大的速度都不可能脫離太陽(yáng)的束縛【考點(diǎn)】 10. （2分） 以下說(shuō)法正確的是（ ） a . 丹麥天文學(xué)家第谷通過(guò)長(zhǎng)期的天文觀

10、測(cè)，指出所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，揭示了行星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律b . 牛頓用“太陽(yáng)地檢驗(yàn)”驗(yàn)證了萬(wàn)有引力定律的正確性c . 卡文迪許測(cè)出了引力常量g的數(shù)值，并進(jìn)而“稱量”出地球的質(zhì)量d . 萬(wàn)有引力定律和能量守恒定律一樣都是自然界普遍適用的基本規(guī)律【考點(diǎn)】 11. （2分） (2020高三上·興寧期末) 2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即太陽(yáng)、地球、天王星處于同一直線，此時(shí)是觀察天王星的最佳時(shí)間。已知日地距離為 ，天王星和地球的公轉(zhuǎn)周期分別為 和 ，則天王星與太陽(yáng)的距離為（ ） a .     b .   &

11、#160; c .     d .     【考點(diǎn)】 12. （2分） (2020高三上·六安月考) 如圖，一顆在橢圓軌道上運(yùn)行的地球衛(wèi)星，通過(guò)軌道上的近地點(diǎn)p時(shí)，短暫點(diǎn)火加速后進(jìn)入同步轉(zhuǎn)移軌道。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)同步轉(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)q時(shí)，再次變軌，進(jìn)入同步軌道。下列說(shuō)法正確的是（ ） a . 衛(wèi)星在軌道i的p點(diǎn)進(jìn)入軌道機(jī)械能不變    b . 由于不同衛(wèi)星的質(zhì)量不同，因此它們的同步軌道高度不同    c . 衛(wèi)星在軌道經(jīng)過(guò)

12、q點(diǎn)時(shí)和在軌道經(jīng)過(guò)q點(diǎn)時(shí)速度相同    d . 衛(wèi)星在軌道經(jīng)過(guò)q點(diǎn)時(shí)和在軌道經(jīng)過(guò)q點(diǎn)時(shí)加速度相同    【考點(diǎn)】 13. （2分） (2017高一下·吉安期中) 為研究太陽(yáng)系內(nèi)行星的運(yùn)動(dòng)，需要知道太陽(yáng)的質(zhì)量，已知地球半徑為r，地球質(zhì)量為m，太陽(yáng)與地球中心間距為r，地球表面的重力加速度為g地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為t則太陽(yáng)的質(zhì)量為（ ）a .     b .     c .     d . &

13、#160;   【考點(diǎn)】 14. （2分） (2017高一下·宜昌期末) 有a、b兩顆衛(wèi)星繞地心o做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同a衛(wèi)星的周期為t1 ， 如圖所示在某一時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近，經(jīng)時(shí)間t 他們?cè)俅蜗嗑嘧罱?，則b衛(wèi)星的周期t2為（ ）a .     b .     c .     d .     【考點(diǎn)】 15. （2分） (2017高一下·永州期末) “天舟一號(hào)”是我國(guó)首個(gè)貨運(yùn)飛船，被

14、大家昵稱為“快遞小哥”，于2017年4月20發(fā)射成功4月22日“天舟一號(hào)”與在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行首次交會(huì)對(duì)接，形成組合體 要實(shí)現(xiàn)“天舟一號(hào)”與“天宮二號(hào)”成功對(duì)接，則（ ） a . 可以從較高軌道上加速追趕    b . 可以從較低軌道上加速追趕    c . 只能從同一軌道上加速追趕    d . 無(wú)論什么軌道上只要加速都行    【考點(diǎn)】 二、 填空題（共計(jì)5題） (共5題；共12分)16. （2分） (2019高一

15、下·金臺(tái)期中) 我國(guó)建成的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星，這有助于減少我國(guó)對(duì)gps導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，gps由運(yùn)行周期為12小時(shí)的衛(wèi)星群組成，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的地球同步衛(wèi)星和gps導(dǎo)航衛(wèi)星的周期之比t1：t2 = _，軌道半徑之比r1：r2 = _。（可用根號(hào)表示） 【考點(diǎn)】 17. （3分） 第一宇宙速度v1=_km/s，又稱環(huán)繞速度；第二宇宙速度v2=_km/s，又稱脫離速度；第三宇宙速度v3=_km/s，又稱逃逸速度 【考點(diǎn)】 18. （3分） (2019高一下·婁底期中) 現(xiàn)有兩顆人造地球衛(wèi)星a、b的質(zhì)量之比mamb = 12，軌道半徑之比rarb = 13，則此時(shí)

16、它們的線速度之比vavb =_，向心加速度之比aaab =_，向心力之比f(wàn)afb =_. 【考點(diǎn)】 19. （2分） 地球半徑為r ， 衛(wèi)星a、b均環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中衛(wèi)星a以第一宇宙速度環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星b的環(huán)繞半徑為4r ， 則衛(wèi)星a與衛(wèi)星b的速度大小之比為_；周期之比為_?！究键c(diǎn)】 20. （2分） 兩個(gè)靠得很近的天體，離其它天體非常遙遠(yuǎn)，它們以其連線上某一點(diǎn)o為圓心各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩者的距離保持不變，科學(xué)家把這樣的兩個(gè)天體稱為“雙星”，如圖所示。已知雙星的質(zhì)量為 和 ，它們之間的距離為 ，引力常量為g，雙星中質(zhì)量為 的天體運(yùn)行軌道半徑 =_,運(yùn)行的周期 =_?！究键c(diǎn)】 三、

17、 計(jì)算題（共計(jì)5題） (共5題；共65分)21. （15分） (2019高一下·北京期中)   2017年4月20日19時(shí)41分天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射中心由長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。22日12時(shí)23分，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。中國(guó)載人航天工程已經(jīng)順利完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的前兩步，中國(guó)航天空間站預(yù)計(jì)2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為m，空間站的質(zhì)量為m0 ， 軌道半徑為r0 ， 引力常量為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。 （1） 求空間站線速度v0的大??； （2） 宇航員相對(duì)太空艙靜止站立，應(yīng)用

18、物理規(guī)律推導(dǎo)說(shuō)明宇航員對(duì)太空艙的壓力大小等于零； （3） 規(guī)定距地球無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時(shí)引力勢(shì)能為ep=- 。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場(chǎng)的電磁阻尼作用，長(zhǎng)時(shí)間在軌無(wú)動(dòng)力運(yùn)行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)），為了修正軌道使軌道半徑恢復(fù)到r0 ， 需要短時(shí)間開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空間站做功，求發(fā)動(dòng)機(jī)至少做多少功。 【考點(diǎn)】 22. （15分） (2019·朝陽(yáng)模擬) 做功與路徑無(wú)關(guān)的力場(chǎng)叫做勢(shì)場(chǎng)，在這類場(chǎng)中可以引入“勢(shì)”和“勢(shì)能”的概念，場(chǎng)力做功可以量度勢(shì)能的變化。例如靜電場(chǎng)和引力場(chǎng)。 （1） 如圖所示，真空中靜止點(diǎn)電荷+q產(chǎn)生的電場(chǎng)中

19、，a、b為同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷+q間的距離分別為r1和r2。取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則在距離點(diǎn)電荷+q為r的某點(diǎn)電勢(shì) （式中k為靜電力常量）。 a現(xiàn)將電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷放置在a點(diǎn)，求該檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能epa；b現(xiàn)將電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷，由a點(diǎn)移至b點(diǎn)，求在此過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功w。（2） 質(zhì)量為m的天體周圍存在引力場(chǎng)。已知該天體的半徑為r，引力常量為g。 a請(qǐng)類比點(diǎn)電荷，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)為零，寫出在距離該天體中心為r（ ）處的引力勢(shì) 的表達(dá)式；b天體表面上的物體擺脫該天體萬(wàn)有引力的束縛，飛向宇宙空間所需的最小速度，稱為第二宇宙速度，又叫逃逸速度。求該天體的第

20、二宇宙速度v。（3） 2019年4月10日，人類首張黑洞照片面世。黑洞的質(zhì)量非常大，半徑又非常小，以致于任何物質(zhì)和輻射進(jìn)入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸。已知黑洞的質(zhì)量為m0 ， 引力常量為g，真空中的光速為c，求黑洞可能的最大半徑rm。 【考點(diǎn)】 23. （10分） 開普勒1609年一1619年發(fā)表了著名的開普勒行星運(yùn)行三定律，其中第三定律的內(nèi)容是：所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等萬(wàn)有引力定律是科學(xué)史上最偉大的定律之一，它于1687年發(fā)表在牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中（1） 請(qǐng)根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律（設(shè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓

21、周運(yùn)動(dòng)）；（2） 牛頓通過(guò)“月地檢驗(yàn)”進(jìn)一步說(shuō)明了萬(wàn)有引力定律的正確性，請(qǐng)簡(jiǎn)述一下如何進(jìn)行“月地檢驗(yàn)”？【考點(diǎn)】 24. （10分） (2020高二下·南昌期末) 2019年1月3日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球背面，并通過(guò)“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過(guò)中繼衛(wèi)星與地球通訊，因而開啟了人類探索月球的新篇章，同時(shí)也激勵(lì)著同學(xué)去探索月球的奧秘 （1） 若近似認(rèn)為月球繞地公轉(zhuǎn)與地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi)，且均為正圓，又知這兩種轉(zhuǎn)動(dòng)同向，如圖所示，月相變化的周期為29.5 天（圖示是相繼兩次滿月時(shí)

22、，月、地、日相對(duì)位置的示意圖）。求：月球繞地球轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間t（因月球總是一面朝向地球，故t恰是月球自轉(zhuǎn)周期）。（提示：可借鑒恒星日、太陽(yáng)日的解釋方法， 一年以365天計(jì)算）。 （2） 探測(cè)器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮擋，著陸前探測(cè)器將無(wú)法和地球之間實(shí)現(xiàn)通訊。2018年5月，我國(guó)發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星，在地球和月球背面的探測(cè)器之間搭了一個(gè)“橋”，從而有效地解決了通訊的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)通訊和節(jié)約能量，“鵲橋”的理想位置就是圍繞“地 月”系統(tǒng)的一個(gè)拉格朗日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖2所示。所謂“地 月”系統(tǒng)的拉格朗日點(diǎn)是指空間中的某個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)放置一個(gè)質(zhì)量很小的天體，該天體僅在地球和月球的萬(wàn)有引力作用下保持與地球和月球的相對(duì)位置不變。設(shè)地球質(zhì)量為m，月球質(zhì)量為m，地球中心和月球中心間的距離為l，月球繞地心運(yùn)動(dòng)，圖2中所示的拉格朗日