2019-2020年高中物理 6.5 宇宙航行同步檢測 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 6.5 宇宙航行同步檢測 新人教版必修2 1．(2011·北京日壇中學高一檢測)地球人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其飛行速率(　　) A．大于7.9km/s　　　 B．介于7.9～11.2km/s之間 C．小于7.9km/s D．一定等于7.9km/s 答案：C 2．(2011·哈九中高一檢測)地球同步衛(wèi)星在通訊、導航和氣象等領域均有廣泛應用，以下對于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是(　　) A．周期為24小時的地球衛(wèi)星就是地球同步衛(wèi)星 B．地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度必須介于第一與第二宇宙速度之間 C．地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度必須介于第一與第二宇宙速度之間 D．在哈爾濱正上方通過的衛(wèi)星當中可能有同步衛(wèi)星 答案：B 3．(xx·蚌埠二中高一檢測)2008年9月25日至28日，我國成功實施了“神舟”七號載人飛船航天飛行．在劉伯明、景海鵬的配合下，翟志剛順利完成了中國人的第一次太空行走.9月27日19時24分，“神舟”七號飛行到31圈時，成功釋放了伴飛小衛(wèi)星，通過伴飛小衛(wèi)星可以拍攝“神舟”七號的運行情況．若在無牽連情況下伴飛小衛(wèi)星與“神舟”七號保持相對靜止，下列說法中正確的是(　　) A．伴飛小衛(wèi)星與“神舟”七號飛船繞地球運動的角速度相同 B．伴飛小衛(wèi)星繞地球沿圓軌道運動的速度比第一宇宙速度大 C．霍志剛在太空行走時的加速度和地面上的重力加速度大小相等 D．霍志剛在太空行走時不受地球的萬有引力作用，處于完全失重狀態(tài) 答案：A 4．(青島模擬)據(jù)美國媒體報道，美國和俄羅斯的兩顆通信衛(wèi)星于2009年2月11日在西伯利亞上空相撞，這是人類有史以來的首次衛(wèi)星在軌碰撞事件．碰撞發(fā)生的地點位于西伯利亞上空490英里(約790公里)，比國際空間站的軌道高270英里(約434公里)．若兩顆衛(wèi)星的運行軌道均可視為圓軌道，下列說法正確的是(　　) A．碰撞后的碎片若受到大氣層的阻力作用，軌道半徑將變小，則有可能與國際空間站相撞 B．在碰撞軌道上運行的衛(wèi)星，其周期比國際空間站的周期小 C．美國衛(wèi)星的運行周期大于俄羅斯衛(wèi)星的運行周期 D．在同步軌道上，若后面的衛(wèi)星一旦加速，將有可能與前面的衛(wèi)星相撞 答案：A 5．(吉林一中高一檢測)如圖所示的三個人造地球衛(wèi)星，則下列說法正確的是(　　) ①衛(wèi)星可能的軌道為a、b、c ②衛(wèi)星可能的軌道為a、c ③同步衛(wèi)星可能的軌道為a、c ④同步衛(wèi)星可能的軌道為a A．①③是對的 B．②④是對的 C．②③是對的 D．①④是對的 答案：B 6．我國已啟動月球探測計劃“嫦娥工程”，如圖為設想中的“嫦娥1號”月球探測器飛行路線示意圖． (1)在探測器飛離地球的過程中，地球?qū)λ囊_______(選填“增大”“減小”或“不變”)． (2)結(jié)合圖中信息，通過推理，可以得出的結(jié)論是(　　) ①探測器飛離地球時速度方向指向月球 ②探測器經(jīng)過多次軌道修正，進入預定繞月軌道 ③探測器繞地球的旋轉(zhuǎn)方向與繞月球的旋轉(zhuǎn)方向一致 ④探測器進入繞月軌道后，運行半徑逐漸減小，直至到達預定軌道 A．①③　　　 B．①④　　　 C．②③　　　 D．②④ 答案：(1)減小　(2)D 解析：(1)根據(jù)萬有引力定律F＝G，當距離增大時，引力減小； (2)由探測器的飛行路線可以看出：探測器飛離地球時指向月球的前方，當?shù)竭_月球軌道時與月球“相遇”，①錯誤；探測器經(jīng)多次軌道修正后，才進入預定繞月軌道，②正確；探測器繞地球旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向，繞月球旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向，③錯誤；探測器進入繞月軌道后，運行半徑逐漸減小，直至到達預定軌道，④正確． 7．(上海市交大附中高一檢測)2009年4月5日，朝鮮中央通訊社發(fā)表聲明宣布，朝鮮當天上午在位于舞水端里的衛(wèi)星發(fā)射基地成功發(fā)射了一枚火箭，順利將“光明星2號”試驗通信衛(wèi)星送入軌道．國際社會對此廣泛關注．美國軍方5日說，朝鮮當天發(fā)射的“衛(wèi)星”未能進入軌道，發(fā)射物各節(jié)全部墜海；韓國政府方向作類似表述；俄羅斯外交部發(fā)言人涅斯捷連科5日表示，俄方已確認朝鮮發(fā)射衛(wèi)星的事實，并呼吁有關方面在這一問題的評價上保持克制．假如該衛(wèi)星繞地球運行且軌道接近圓形，衛(wèi)星運行周期為T，試求衛(wèi)星距離地面的高度．(已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g) 答案：h＝(gR2T2/4π2)－R 解析：對地球上的物體m1，m1g＝Gm1M/R2 對衛(wèi)星m2，Gm2M/(R＋h)2＝4π2m2(R＋h)/T2 解之得：h＝(gR2T2/4π2)－R 能力提升 1．關于我國發(fā)射的“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星的說法，正確的是(　　) A．若其質(zhì)量加倍，則軌道半徑也要加倍 B．它在北京上空運行，故可用于我國的電視廣播 C．它以第一宇宙速度運行 D．它運行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同 答案：D 解析：從G＝m得r＝軌道半徑與衛(wèi)星質(zhì)量無關．同步衛(wèi)星的軌道平面必須與赤道平面重合，即在赤道上空運行，不能在北京上空運行，第一宇宙速度是衛(wèi)星在最低圓道上運行的速度，而同步衛(wèi)星是在高軌道上運行，其運行速度小于第一宇宙速度．所謂“同步”就是衛(wèi)星保持與地面赤道上某一點相對靜止，所以同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同． 2．2001年3月23日“和平”號空間站完成了它的歷史使命，墜落在浩瀚的南太平洋．“和平”號空間站是20世紀質(zhì)量最大，壽命最長，載人最多，技術最先進的航天器，它在空間運行長達15年，下面有關“和平”號空間站墜落過程的說明正確的是(　　) A．“和平”號空間站進入較稠密大氣層時，將與空氣摩擦，空氣阻力大大增加 B．“和平”號空間站在整個墜落過程中的運動軌跡是直線 C．“和平”號空間站在整個墜落過程中的運動軌跡是曲線 D．“和平”號空間站在進入大氣層前，高度降低，速度變大 答案：ACD 解析：由F引＝F向得v＝則高度降低，運動軌道半徑減小，速度變大，進入大氣層，空間站所受空氣阻力大大增加，將沿著曲線墜落，不可能沿直線行進． 3．(2011·哈爾濱九中高一檢測)我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過一年多的運行，完成了既定任務，于2009年3月1日16時13分成功撞月．如圖為“嫦娥一號”衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星在控制點1開始進入撞月軌道．假設衛(wèi)星繞月球作圓周運動的軌道半徑為R，周期為T，引力常量為G.根據(jù)題中信息，以下說法正確的是(　　) A．可以求出月球的質(zhì)量 B．可以求出月球?qū)Α版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的引力 C．“嫦娥一號”在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s D. 由v＝可得要想讓R變小撞月，“嫦娥一號”衛(wèi)星應在控制點1處加速 答案：A 4.(安徽潛山中學高一檢測)2006年2月10日，如圖所示的圖形最終被確定為中國月球探測工程形象標志，它以中國書法的筆觸，抽象地勾勒出一輪明月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測的終極夢想，一位敢于思考的同學，為探月宇航員設計了測量一顆衛(wèi)星繞某星球表面做圓周運動的最小周期的方法：在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，若物體只受該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，如果在這個星球上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星，其做圓周運動的最小周期為(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：v02＝2g′h，∴g′＝， 又mg′＝m·，∴T＝. 5．隨著科學技術的發(fā)展，人類已經(jīng)實現(xiàn)了載人航天飛行，試回答下列問題： (1)載人航天飛船做近地飛行時的速度約為________km/s(已知地球半徑R地＝6400km，地球表面重力加速度g＝10m/s2)． (2)為了使飛船達到上述速度需有一個加速過程，在加速過程中，宇航員處于________狀態(tài)．人們把這種狀態(tài)下的視重與靜止在地球表面時的重力的比值用k表示，則k＝________(設宇航員的質(zhì)量為m，加速過程的加速度為a)選擇宇航員時，要求他對這種狀態(tài)的耐受力值為4≤k≤12，說明飛船發(fā)射時的加速度值的變化范圍為________． (3)航天飛船進入距地球表面3R地的軌道繞地球做圓周運動時，質(zhì)量為64kg的宇航員處于______狀態(tài)，他的視重為________N；實際所受重力為________N. 答案：(1)8　(2)超重　　3g～11g　(3)完全失重　0　40 解析：(1)載人飛船近地飛行時，軌道半徑近似等于地球半徑，萬有引力近似等于在地球表面的重力，提供其運行的向心力，mg＝m，故v＝＝km/s＝8km/s. (2)設在飛船向上加速過程中宇航員受支持力FN，由牛頓第二定律FN－mg＝ma，得FN＝m(g＋a)>mg，宇航員處于超重狀態(tài)，k＝＝，由題意4≤k≤12，所以有3g≤a≤11g. (3)航天飛船在繞地球做勻速圓周運動時，重力完全用來提供向心力，宇航員處于完全失重狀態(tài)，視重(對座椅的壓力)為零，其實際所受重力也因離地高度增加而減少，為G′＝mg()2＝mg＝40N. 6．(xx·濰坊)我國的“嫦娥奔月”月球探測工程已經(jīng)啟動，分“繞、落、回”三個發(fā)展階段：在xx年發(fā)射一顆繞月球飛行的衛(wèi)星在xx年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器；在xx年前后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器，進行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球，設想著陸器完成了對月球表面的考察任務后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運動的軌道艙，其過程如圖所示．設軌道艙的質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球的半徑為R，軌道艙到月球中心的距離為r，引力常量為G，則試求： (1)月球的質(zhì)量； (2)軌道艙的速度和周期． 答案：(1)　(2)R　 解析：(1)設月球的質(zhì)量為M，則在月球表面G＝m′g得月球質(zhì)量M＝. (2)設軌道艙的速度為v，周期為T，則 G＝m，得v＝R G＝mr，T＝.