高中人教版 (2019)4 宇宙航行测试题

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第4节宇宙航行

过 关 演 练 练习题（一）

一、单选题

1． 我国已建成了酒泉、太原、西昌等航天城,如果要再建一个航天城，从发射卫星时尽可能节约火箭燃料的角度，下列城市中你认为最合适的是（     ）

A．辽宁省大连 B．江苏省淮安

C．福建省福州 D．海南省文昌

2． 月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同，假如“嫦娥四号”卫星在近月轨道（轨道半径近似为月球半径）做匀速圆周运动的周期为T0，如图所示，PQ为月球直径，某时刻Q点离地心O最近，且P、Q、O共线，月球表面的重力加速度为g0，万有引力常量为G，则（     ）

A．月球质量

B．月球的第一宇宙速度

C．再经 时，P点离地心O最近

D．要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆，需提前加速

3． 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫作A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为（     ）

A．， B．，

C．， D．，

4． 2012年9月我国采用一箭双星的方式发射了“北斗导航卫星系统”(BDS)．系统中的两颗圆轨道半径均为21332km的“北斗－M5”和“北斗－M6”卫星，其轨道如图所示，下列说法正确的是（     ）

A．两颗卫星绕地球运行的向心加速度大小相等

B．两颗卫星绕地球的运行速率均大于7.9km/s

C．北斗－M5绕地球的运行周期大于地球的自转周期

D．北斗－M6绕地球的运行速率大于北斗－M5的运行速率

5． 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，轨道各处的磁场的强弱并不相同，具有金属外壳的近地卫星在轨道上运行时，外壳中总有微弱的感应电流，如果没有采取其他措施，下列说法正确的是（     ）

A．人造卫星的速度增大

B．人造卫星的轨道半径将增大

C．卫星与地球的引力势能保持不变

D．卫星的机械能将增大

6． 中国是第五个独立完成卫星发射的国家，已经进入了世界航天强国的列队。已知我国发射的A、B两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径之比为1：3，且两者动能相等，则下列说法正确的是（     ）

A．A、B卫星的运行周期之比是

B．A、B卫星的运行向心加速度大小之比是

C．A、B卫星所受到的万有引力大小之比是

D．A、B两颗卫星的发射速度都大于11.2

7． 如图所示，某飞行器先在近月圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，后沿轨道Ⅱ做椭圆运动，到达轨道Ⅱ的远月点B时再次点火变轨，进入距月球表面高度为4R的圆形轨道Ⅲ绕月球做匀速圆周运动，R为月球半径，则上述变轨过程中

A．飞行器沿轨道Ⅰ运动的速率最大

B．飞行器沿轨道Ⅲ运动的速率最小

C．飞行器沿轨道Ⅲ运动的机械能最大

D．根据a=可知，飞行器沿轨道Ⅱ过A点的加速度大于沿轨道I过A点的加速度

8． 极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）．如图所示，若某极地卫星从北纬30°A点的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°B点（图中未画出）的正上方，所用时间为6h．则下列说法正确的是

A．该卫星的加速度为9．8m/s2  B．该卫星的轨道高度约为36000km

C．该卫星的轨道与A、B两点共面 D．该卫星每隔12h经过A点的正上方一次

9． 如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于c的质量，下列说法中正确的是（     ）

A．b、c的线速度大小相等且大于a的线速度

B．b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度

C．b、c的周期相等且大于a的周期

D．b、c的向心力相等且大于a的向心力

10．北京时间2012年3月31日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将法国制造的“亚太7号”通信卫星成功送入近地点209km，远地点50419km的预定转移轨道，卫星在此轨道上运行一段时间后再经变轨成为一颗地球同步卫星，同步卫星轨道离地高度为35860km，下列说法正确的是（     ）

A．卫星在转移轨道运动的周期大于在同步轨道上运行的周期

B．卫星在转移轨道运动时，经过近地点时的速率大于它在远地点的速率

C．卫星在同步轨道运动时，飞船内的航天员处于超重状态

D．卫星在同步轨道运动时的向心加速度小于静止于赤道上物体的向心加速度

二、多选题

11．在发射一颗质量为m的地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高度为h的预定圆轨道Ⅲ上。已知它在圆轨道Ⅰ上运行时的加速度为g，地球半径为R，图中PQ长约为8R，卫星在变轨过程中质量不变，则（     ）

A．卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度为g

B．卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度为v=

C．卫星在轨道Ⅲ上运行时经过P点的速率大于在轨道Ⅱ上运行时经过P点的速率

D．卫星在轨道Ⅲ上的动能大于在轨道Ⅰ上的动能

12．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（     ）

A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度

C．甲的加速度小于乙的加速度 D．甲在运行时能经过北极的正上方

13．已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1，向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2，向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3，向心加速度大小为a3，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍．则以下结论正确的是:

A． B．

C． D．

14．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则以下判断正确的是（     ）

A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度

B．A、B的线速度大小关系为vA＞vB

C．周期大小关系为TA＝TC＞TB

D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速

15．同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生漂移运动而偏离原来的位置，若偏离达到一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正．如图所示中A为离地面36000 km的同步轨道，B和C为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它们回到同步轨道上应：

A．开动B的小发动机向前喷气，使B适当减速

B．开动B的小发动机向后喷气，使B适当加速

C．开动C的小发动机向前喷气，使C适当减速

D．开动C的小发动机向后喷气，使C适当加速

三、解答题

16．如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度，地球表面的重力加速度大小为g。

（1）求卫星A距地面的高度h；

（2）求卫星B的运行周期；

（3）某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A三点在同一直线上），若卫星B运行方向与地球自转方向相同，求A、B两卫星两次相距最近的最短时间间隔。（用和表示）

17．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：

(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；

(2)月球的质量；

(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为多大。

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第4节宇宙航行（参考答案）

一、单选题

二、多选题

三、解答题

16．（1）； （2）； （3）

17．(1)；(2)；(3)