人教版 (新课标)必修25.宇宙航行练习题

这是一份人教版 (新课标)必修25.宇宙航行练习题，共7页。
(时间：60分钟)
知识点一 宇宙速度
1．关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是
( )．
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的最大运行速度
C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．它是地球卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
解析 第一宇宙速度是人造地球卫星最小发射速度，也是人造地球卫星最大环绕速度．故选B、C.
答案 BC
2．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行速率
( )．
A．一定等于7.9 km/s B．等于或小于7.9 km/s
C．一定大于7.9 km/s D．介于7.9～11.2 km/s
解析 由于Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，v＝eq \r(\f(GM,r))，r越大，v越小，vmax＝ eq \r(\f(GM,R))＝7.9 km/s，故人造卫星速率v≤7.9 km/s，B对．
答案 B
3．若取地球的第一宇宙速度为8 km/s，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，这颗行星的第一宇宙速度约为
( )．
A．16 km/s B．32 km/s C．4 km/s D．2 km/s
解析 第一宇宙速度v＝ eq \r(\f(GM,R))，该星球表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度之比eq \f(v1,v2)＝ eq \r(\f(M1R2,M2R1))＝ eq \r(\f(6,1)×\f(2,3))＝2，v1＝2v2＝2×8 km/s＝16 km/s.故A项正确．
答案 A
知识点二 卫星运动规律
4．绕地球运行的人造地球卫星的质量、速率、卫星与地面间距离三者之间的关系是
( )．
A．质量越大，离地面越远，速率越小
B．质量越大，离地面越远，速率越大
C．与质量无关，离地面越近，速率越大
D．与质量无关，离地面越近，速率越小
解析 对人造地球卫星，由万有引力提供向心力，得Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，离地面越近，轨道半径r越小，v＝eq \f(\r(GM),r)，线速度越大，与质量无关，故选C.
答案 C
5．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙­2251”卫星和美国的“铱­33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞．这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件．碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境．假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是
( )．
A．甲的运行周期一定比乙的长
B．甲距地面的高度一定比乙的高
C．甲的向心力一定比乙的小
D．甲的加速度一定比乙的大
解析 根据公式v＝ eq \r(\f(GM,r))和T＝2πeq \r(\f(r3,GM))可知：A选项不对；再根据公式v＝ eq \r(\f(GM,r))可知：B不对；由于甲离地球较近，碎片质量不确定，故向心力大小不确定，所以C不对，由a＝eq \f(GM,r2)知，D对．
答案 D
6．2009年2月10日，美国一颗通信卫星与一颗俄罗斯已报废的卫星在太空中相撞．其原因是人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，在此过程中，以下说法错误的是
( )
A．卫星的速率将增大
B．卫星的周期将增大
C．卫星的向心加速度将增大
D．卫星的角速度将增大
解析 对于卫星万有引力提供向心力．
Geq \f(Mm,r2)＝ma＝meq \f(v2,r)＝mω2r＝mreq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,T)))eq \s\up12(2)
故a＝eq \f(GM,r2)，v＝ eq \r(\f(GM,r))，ω＝ eq \r(\f(GM,r3))，T＝2πeq \r(\f(r3,GM))，可见轨道半径减小时，速率v增大，周期T减小，向心加速度a增大，角速度ω增大，故A、C、D正确，B错误．
答案 B
知识点三 同步卫星
7．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
解析 地球卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(4π2,T2)r，得T＝2π eq \r(\f(r3,GM)).r甲>r乙，故T甲>T乙，选项A正确；贴近地表运行的卫星的速度称为第一宇宙速度，由Geq \f(Mm,r2)＝eq \f(mv2,r)知v＝ eq \r(\f(GM,r))，r乙>R地，故v乙比第一宇宙速度小，选项B错误；由Geq \f(Mm,r2)＝ma，知a＝eq \f(GM,r2)，r甲>r乙，故a甲