第三章第4、5节 人造卫星 宇宙速度 太空探索(选学)-【学霸黑白题·黑题】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（教科版）

第4、5节人造卫星宇宙速度太空探索（选学） 黑题 应用提优练 限时：45min 1.(2022·湖北武汉期中)假设 同步卫星 D.从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星 量子卫星轨道在赤道平面， 量子卫星 在Q点必须减速 如图所示.已知量子卫星的轨 地球 道半径是地球半径的m倍， 调相轨 卫星2 地球 同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中 地月转移轨道 P点是地球赤道上一点，由此可知 (第2题) (第3题) 3.两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫 A.量子卫星的环绕速度大于7.9km/s 星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径 B.同步卫星与量子卫星的运行周期之比为 与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两 点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图 C.量子卫星与同步卫星的速率之比为” 所示，下列说法中正确的是 () 17 A.两卫星在图示位置的速度v2=v D.量子卫星与P点的速率之比为 n B.卫星2在A处的加速度比卫星1大 √m C.两颗卫星在A或B点处可能相遇 2.(2022·四川内江质检)（多选）随着“嫦娥 D.两卫星永远不可能相遇 奔月”梦想的实现，我国不断刷新深空探测的 4.(2022·重庆质检)（多选）如图所示是a、b卫 “中国高度”.嫦娥卫星整个飞行过程可分为 星分别绕P、Q行星在不同的轨道上做圆周运 三个轨道段：绕地飞行调相轨道段、地月转移 动的lgT-lgr图像，其中T为卫星的周期，r 为卫星的轨道半径.则下列说法正确的是 轨道段、绕月飞行轨道段.我们用如图所示的 模型来简化描绘嫦娥卫星飞行过程，假设调 相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b,公转 周期分别为T、T2关于嫦娥卫星飞行过程，下 列说法正确的是 ( A.嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应 A.卫星a的质量小于卫星b的质量 不大于11.2km/s B.行星P的质量小于行星Q的质量 B.a C.卫星a在2处的速率小于卫星b在3处的 TT 速率 C.从调相轨道切入地月转移轨道时，卫星在 D.卫星a在1处的加速度小于卫星a在2处 P点必须加速 的加速度 必修第二册·JK黑白题38 5.(2022·河北调研)现假设有一个质量为M的 (3)求月球的第一宇宙速度大小 卫星处于半径为R的地球卫星轨道上，某时 卫星 地月转移轨道 刻沿其运动方向，对一个半径为2R的卫星m 实施“激光打击”，假设从激光系统启动、调试 停泊轨道工作轨道 到击中m经△t时间，如图所示，则在此过程 中，说法正确的是 A.M的线速度是m的线速 度的2倍 B.M的周期是m的32倍 C.激光系统启动时，m 与M不能与中心天体“三点一线” GM D.从启动激光系统到击中，m转过了△t 压轴挑战 8R 7.设想人类在X行星发射了两颗质量均为m 的弧度 的“人造X星卫星”，行星可以看作质量 6.(2022·浙江宁波期末)2020年12月17日凌 为M、半径为R的均匀球体，甲、乙两颗卫星 晨，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子 的轨道半径分别为2R和3R,在同一平面内， 王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次月 运行方向相同，不计两卫星之间的万有引 球采样返回任务圆满完成.探月卫星的发射过 力，引力常量为G 程可简化如图所示.首先进入绕地球运行的 (1)试求甲、乙两卫星各自的周期： “停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速再进 (2)若某时刻两卫星与行星中心正好在一条 入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫 直线上，最短经过多长时间，三者正好又 星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为 在一条直线上？ 环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道” (3)如果将两颗卫星用轻而结实的绳连接并 且给以合适的速度，它们将可以一起绕 绕月飞行（视为匀速圆周运动），对月球进行 行星运动且与行星中心始终在一条直线 探测.月球半径为R,卫星在“工作轨道”上运 上，求此情况下两颗卫星的运动周期 行周期为T、距月球表面的高度为h,忽略其他 天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的 影响。 (1)要使探月卫星从“停泊轨道”进入“地月转 移轨道”，应在P点增大速度还是减小 速度？ (2)求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速 度大小； 第三章黑白题392.CD解析：A.设脉冲星质量为M,伴星质量为m,由万有引 6D解析：AB.对某一个环绕星Gr+ 力公式F=GM,由题意可知，M>m,且M增加，m减小，故 R*G、 (2 R,解得 5GM PSRJ0952-0607与伴星之间的万有引力大小不断减小，A错 =4 ,故AB错误；CD.而环绕星运动的周期G R2 误：B.由于双星角速度相等，由万有引力作为向心力可得 GMm=M,o2=mm,w2,可得Mr,=m2,又满足r1+=L,可解 )一4πB解得T=4T5GM,政H，D1