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第七章 万有引力与宇宙航行
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4 宇宙航行
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人教版物理必修2同步练习:7.4 宇宙航行(基础巩固)
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更新时间:2024-03-29
浏览次数:24
类型:同步测试
试卷属性
副标题:
物理考试
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
人教版物理必修2同步练习:7.4 宇宙航行(基础巩固)
物理考试
更新时间:2024-03-29
浏览次数:24
类型:同步测试
考试时间:
* *
分钟
满分:
* *
分
姓名:
____________
班级:
____________
学号:
____________
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
一、选择题
1.
(2023高二上·常州月考)
如图所示,在地面上发射一个飞行器,进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行,其发射速度
应满足
A .
B .
C .
D .
答案解析
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+ 选题
2.
(2023高一下·合肥期末)
嫦娥四号探测器在2019年发射升空,它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星。某阶段嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动时,离月球中心的距离为r,运行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G,根据以上信息可以求得月球的第一宇宙速度为 ( )
A .
B .
C .
D .
答案解析
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+ 选题
3.
(2023高一下·文山期末)
已知月球质量与地球质量之比约为1 : 80,月球半径与地球半径之比约为1 : 4,则月球上的第一宇宙速度与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 .
1 : 18
答案解析
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+ 选题
4.
(2022高三上·山东月考)
2022年10月12日下午,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在离地约400km绕地球做近似圆周运动的问天实验舱进行太空投课,此次“天宫课堂”在山东省菏泽第一中学设有地面分课堂,菏泽一中的师生有幸与航天员进行互动交流,课后同学们又进行激烈讨论以下观点正确的是( )
A .
“天宫”中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态
B .
空间站运行周期小于24小时
C .
“天宫”的运行速度大于第一宇宙速度
D .
载人飞船加速后可追上在同轨道上的核心舱并实施对接
答案解析
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+ 选题
5.
(2023高三上·东莞月考)
火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A .
轨道周长之比为2∶3
B .
线速度大小之比为
C .
角速度大小之比为
D .
向心加速度大小之比为9∶4
答案解析
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+ 选题
6.
(2024高二上·密山期末)
中国空间站工程“巡天”望远镜(简称CSST)将于2024年前后投入运行,CSST以“天宫”空间站为太空母港,日常工作时与空间站共轨独立飞行且与空间站保持适当距离,在需要补给或者维修升级时,主动与“天宫”交会对接,停靠太空母港。已知地球半径为R,空间站轨道半径与地球半径的比值为k,地球表面的重力加速度大小为g,则CSST日常工作时的速度大小为( )
A .
B .
C .
D .
答案解析
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+ 选题
7.
(2024高三上·重庆市期末)
北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,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的加速度大于c的加速度
C .
卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D .
卫星b的周期小于c的周期
答案解析
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+ 选题
8.
(2022高三上·深圳月考)
北斗卫星导航系统具有定位,授时和通信功能。北斗系统采用三种轨道卫星组网,高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。如图所示,卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星,在地球两极上空约
处运行;b是低轨道卫星,距地球表面高度与a相等;c是地球同步卫星,则( )
A .
a、b的周期比c大
B .
a、b的向心力大小一定相等
C .
a、b的线速度相同且比c的线速度大
D .
a、b的向心加速度大小一定相等
答案解析
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+ 选题
9.
(2023高二下·杭州期中)
如图所示,三颗人造卫星正在围绕地球做匀速固周运动,则下列有关说法中正确的是( )
A .
卫星可能的轨道为
、
、
B .
卫星可能的轨道为
、
C .
同步卫星可能的轨道为
、
D .
同步卫星可能的轨道为
、
答案解析
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+ 选题
10.
(2023高一下·泸西期末)
随着我国航天事业的不断发展,未来某一天,我国宇航员降落在某星球上,测得该星球表面的重力加速度为
.已知该星球半径为R,万有引力常量为G,忽略该星球自转造成的影响,则该星球的质量为( )
A .
B .
C .
D .
答案解析
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+ 选题
11.
(2020高一下·石家庄期末)
宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动,如图所示。现测得两星球球心之间的距离为L,运动周期为T,已知万有引力常量为G。若AO>OB,则( )
A .
星球A的角速度一定大于星球B的角速度
B .
星球A所受向心力大于星球B所受向心力
C .
双星的质量一定,双星之间的距离减小,其转动周期增大
D .
两星球的总质量等于
答案解析
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+ 选题
12.
(2020高一下·重庆月考)
2012年7月26日,一个国际研究小组观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动。此双星系统中体积较小星体(该星体质量较小)能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中( )
A .
它们做圆周运动的向心力保持不变且相等
B .
它们做圆周运动的角速度不断变大
C .
体积较大星体做圆周运动轨迹的半径变大,线速度变小
D .
体积较大星体做圆周运动的轨迹半径变大,线速度也变大
答案解析
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+ 选题
13.
(2018·禅城模拟)
2016年2月11日23:40左右,激光干涉引力波天文台(LIGO)首次宣布发现了引力波。它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程。这一发现,证实了爱因斯坦100年前的预测,2017年诺贝尔物理学奖授予为发现引力波作出贡献的三位美国科学家。合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,关于此双星系统,只考虑双星间的相互作用,下列说法正确的是( )
A .
两个黑洞绕转的线速度大小相等
B .
两个黑洞的质量分别与各自绕转的线速度大小成反比
C .
两个黑洞绕转的向心加速度大小相等
D .
质量大的黑洞旋转半径大
答案解析
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+ 选题
二、多项选择题
14.
(2020高一下·雨花期末)
已知地球的半径R,质量M,万有引力常量G,忽略地球的自转时地表的重力加速度g,则地球的第一宇宙速度( )
A .
B .
C .
D .
答案解析
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+ 选题
15.
(2019高一下·齐齐哈尔期末)
已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是( )
A .
该卫星距离地面的高度为
B .
该卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C .
该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度
D .
该卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
答案解析
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+ 选题
16.
(2024高三上·黔东南月考)
“天问一号”火星探测器被火星捕获后,经过一系列变轨进入如图所示的椭圆停泊轨道,为着陆火星做准备。P点为椭圆的近火点,Q点为远火点,关于探测器在停泊轨道上的运动(忽略其他天体的影响),下列说法正确的是( )
A .
探测器的机械能守恒火星
B .
探测器经过P点时的速度最大
C .
探测器经过Q点时的加速度最小
D .
探测器经过Q点时做“离心运动”
答案解析
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+ 选题
17.
(2023高二下·陆良期中)
如图所示,
、
两颗卫星分别绕地球做圆轨道运动和椭圆轨道运动,
、
两点分别为
卫星椭圆轨道的近地点、远地点。则( )
A .
卫星的运行周期可能为1小时
B .
卫星从
点到
的过程中,速度变化越来越快
C .
两颗卫星受到地球的引力大小有时可能相等
D .
卫星
、
与地心的连线在相同的时间内所扫过的面积相同
答案解析
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+ 选题
18.
(2021高一下·陈仓期末)
地球同步通讯卫星相对地面是静止的,则目前尚在运行的所有地球同步通讯卫星相同的是( )
A .
加速度大小
B .
速率
C .
动能
D .
轨道
答案解析
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+ 选题
19.
(2020高一下·石家庄月考)
冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为
,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕O点运动的( )
A .
轨道半径约为卡戎的
B .
角速度大小约为卡戎的
C .
线速度大小约为卡戎的
D .
向心力大小约为卡戎的7倍
答案解析
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+ 选题
20.
(2019·江苏模拟)
2018年11月,我国以“一箭双星”方式成功发射了第四十二、四十三颗北斗导航卫星,北斗系统开始提供全球服务。这两颗卫星的轨道介于近地轨道和地球同步轨道之间,属于中圆轨道。用1、2、3分别代表近地、中圆和地球同步三颗轨道卫星,关于它们运动的线速度v、角速度ω、加速度a及周期T,下列结论中正确的有( )
A .
v
1
>v
2
>v
3
B .
ω
1
<ω
2
<ω
3
C .
a
1
>a
2
>a
3
D .
T
1
<T
2
<T
3
答案解析
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+ 选题
21.
(2019高一下·北京期中)
双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力作用下,分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动.某双星质量分别为m
1
、m
2
, 做圆周运动的轨道半径分别为R
1
、R
2
, 周期为T,则下列正确的是( )
A .
两星质量一定相等
B .
两星质量之和为m
1
+m
2
=
C .
两星质量之比为
=
D .
两星质量之比为
=
答案解析
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+ 选题
三、非选择题
22.
(2023高一下·丹阳期中)
“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验,测得物体从静止自由下落
h
高度的时间为
t
, 已知月球半径为
R
, 引力常量为
G
。求:
(1) 月球的质量;
(2) 月球的第一宇宙速度。
答案解析
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+ 选题
23.
(2022高一下·湖北期中)
某中子星的质量大约与太阳的质量相等,为
, 但是它的半径才不过10km,(已知引力常量为
,
)求:
(1) 此中子星表面的自由落体加速度.
(2) 此中子星的第一宇宙速度.
答案解析
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+ 选题
24.
(2022高一下·青岛期中)
神舟号载人飞船火箭发射前,在飞船舱内用一测力计测质量为m物体的重力,测力计示数为
;载人飞船随火箭竖直向上匀加速升空的过程中,当飞船离地面高为h时宇航员观察到测力计的示数为T。已知地球半径为R,万有引力常量为G,忽略地球自转的影响。求:
(1) 地球的质量;
(2) 地球的第一宇宙速度;
(3) 火箭匀加速上升的加速度大小。
答案解析
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+ 选题
25.
(2023高一下·南京期中)
2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为
T
, 轨道半径为
r
。已知火星的半径为
R
, 引力常量为
G
, 不考虑火星的自转。
(1) “天问一号”环绕火星运动的角速度
ω
, 线速度的大小
v
;
(2) 火星的质量
M
。
答案解析
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+ 选题
26.
(2021高一下·白城月考)
两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量.
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+ 选题
27.
(2019高一下·平遥期末)
双星系统一般都远离其他天体,由两颗距离较近的星体组成,在它们之间万有引力的相互作用下,绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。已知某双星系统中两颗星之间的距离为 r,运行周期为 T,引力常量为 G,求两颗星的质量之和。
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+ 选题
28. 太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统
它们运行的原理可以理解为:质量为M的恒星和质量为m的行星
,在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着
如图所示,我们可认为行星在以某一定点C为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动
图中没有表示出恒星
设万有引力常量为G,恒星和行星的大小可忽略不计.
(1) 求恒星与C点间的距离.
(2) 计算恒星的运行速率.
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+ 选题
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