专题11 卫星的变轨问题和追及相遇问题-2021-2022学年高一物理下学期期中考试好题汇编（人教版2019）

专题11 卫星的变轨问题和追及相遇问题 一、卫星的变轨问题 1．2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，由中国航天科技集团有限公司抓总研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空。卫星由火箭送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道1。在远地点40万公里处点火加速，由椭圆轨道变成高度为40万公里的圆轨道2，在此圆轨道上飞船运行周期等于月球公转周期。下列判断正确的是（　　） A．卫星在轨道1的运行周期大于在轨道2的运行周期 B．卫星在圆轨道2的P点向心加速度小于轨道1上的P点向心加速度 C．卫星在此圆轨道2上运动的角速度等于月球公转运动的角速度 D．卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 2．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道Ⅰ上运动，P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道Ⅰ和Ⅱ在P点相切，关于该探月卫星的运动，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须要在P点加速 C．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的速度小于Q点的速度 D．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的加速度小于Q点的加速度 3．如图所示，在赤道发射场发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（　　） A．该卫星在P点的速度大于11.2km/s B．卫星在轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s C．卫星在Q点需要适当加速，才能够由轨道I进入轨道Ⅱ D．卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时加速度大于轨道I经过Q点时的加速度。 4．2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空。2011年11月3日凌晨“神舟八号”“天宫一号”对接成功，完美完成一次天空之吻。若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（　　） A．对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B．对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度 C．“神舟八号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 D．“神舟八号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 二、卫星的追及相遇问题 5．我国计划发射“人造月球”，届时天空中将会同时出现月球和“人造月球”。已知地球的半径为R，月球绕地球做圆周运动的轨道半径为60R，地球表面的重力加速度大小为g，“人造月球”绕地球做圆周运动的轨道半径是地球半径的2倍，月球与“人造月球”绕地球运动的方向相同。则下列分析正确的是（　　） A．“人造月球”处的重力加速度大小为0.5g B．月球绕地球做圆周运动的向心加速度大小为 C．月球和“人造月球”的角速度大小之比为 D．月球、“人造月球”和地球相邻两次共线的时间间隔为 6．如图所示，在地球赤道上有一建筑物，赤道所在的平面内有一颗卫星B绕地球做匀速圆周运动，其周期为，与地球自转方向相同；已知地球的质量为，地球的自转周期为，万有引力常量为，当B在的正上方计时开始，下列说法正确的是（　　） A．卫星离地的高度大于同步卫星离地的高度 B．由题中的条件不能求出卫星做匀速圆周运动的向心加速度 C．至少经过时间，B仍在的正上方 D．至少经过时间，与B相距最远 7．如图所示，卫星a距地球表面的距离为R，卫星b为地球同步卫星，两者都可视为绕地球沿同一方向做匀速圆周运动，某时刻卫星a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R，地球自转的角速度为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A．卫星b的速度大于卫星a的速度 B．卫星a和卫星b下一次相距最近还需经过 C．卫星b距地球表面的高度为 D．卫星a、b的发射速度都等于 8．有一绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其运动方向与地球自转方向相同，距离地面的高度为（为地球半径），地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g。若某时刻卫星正经过赤道上某幢楼房的上空，那么卫星再次经过这幢楼房的上空时，需经历的时间为（　　） A． B． C． D． 9．我国计划发射“嫦娥五号”探月卫星，执行月面取样返回任务。“嫦娥五号”从月球返回地球的过程可以简单分成四步，如图所示，第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道Ⅰ，第二步在环月轨道的A处进行变轨，进入月地转移轨道Ⅱ，第三步当接近地球表面附近时，又一次变轨，从B点进入绕地圆轨道Ⅲ，第四步再次变轨道后降落至地面。下列说法正确的是（　　） A．将“嫦娥五号”发射至轨道Ⅰ时，所需的发射速度为7.9 km/s B．“嫦娥五号”从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ时需要加速 C．“嫦娥五号”从A点沿月地转移轨道Ⅱ到达B点的过程中其速率先减小后增大 D．“嫦娥五号”在第四步变轨时需要加