第7章 4 宇宙航行-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时素养训练word（人教版）

4　宇宙航行 一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(2021·广西桂林开学考试)如图是关于地球表面发射卫星时的三种宇宙速度的示意图,椭圆轨道为某卫星的运行轨道。下列说法正确的是(　A　) A.此卫星的发射速度大于第一宇宙速度 B.此卫星在远地点的速度大于第一宇宙速度 C.若想让卫星进入月球轨道,发射速度需大于第二宇宙速度 D.若想让卫星进入太阳轨道,发射速度需大于第三宇宙速度 解析:第一宇宙速度是最小的发射速度,此卫星为椭圆轨道卫星,发射速度大于第一宇宙速度,A正确;此卫星在远地点的速度小于同高度圆周运动卫星的速度,同高度圆周运动卫星的速度小于第一宇宙速度,所以此卫星在远地点的速度小于第一宇宙速度,B错误;月球轨道还在地球吸引范围之内,所以发射速度不能超过第二宇宙速度,C错误;第三宇宙速度是脱离太阳系所需要的最小发射速度,所以若想让卫星进入太阳轨道,发射速度不能大于第三宇宙速度,D错误。 2.(2022·全国乙卷)2022年3月,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线,为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到,在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中,航天员可以自由地漂浮,这表明他们(　C　) A.所受地球引力的大小近似为零 B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的 大小 解析:航天员在“天宫二号”空间站中可以自由漂浮,是由于航天员在“天宫二号”空间站中处于完全失重状态,飞船对航天员的作用力近似为零,所受地球引力大小不为零,选项A、B错误;航天员所受地球引力提供航天员随空间站运动的向心力,即航天员所受地球引力的大小与航天员随空间站运动所需向心力的大小近似相等,选项C正确;由万有引力定律可知,航天员在地球表面所受地球引力的大小大于航天员在空间站中所受地球引力的大小,所以在地球表面上所受引力的大小大于航天员随空间站运动所需向心力的大小,选项D错误。 3.如图所示,北斗卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍。下列说法正确的是(　A　) A.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍 B.静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍 C.静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的 D.静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的 解析:根据G=mr,可得T=2π,代入数据知,A正确;根据G=m,可得v=,代入数据知,B错误;根据G=mω2r,可得ω=,代入数据知,C错误;根据G=ma,可得a=,代入数据知,D错误。 4.如图所示,有关人造地球卫星轨道,下列说法正确的是(　C　) A.a、b、c均可能是卫星轨道 B.卫星轨道只可能是a C.a、b均可能是卫星轨道 D.b可能是同步卫星的轨道 解析:人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动,圆心是地球的地心,所以凡是人造地球卫星,轨道面必定经过地球中心,所以a、b均可能是卫星轨道,c不可能是卫星轨道,故A、B错误,C正确;同步卫星的轨道必定在赤道平面内,所以b不可能是同步卫星的轨道,故D错误。 5.若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为(　A　) 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=,设此行星的第一宇宙速度为v′,则==2,故此行星的第一宇宙速度为16 km/s,A正确。 6.2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲,这是时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。空间站转一圈的时间约90分钟,保证太空授课信号通畅的功臣是中继卫星,中继卫星在地球同步静止轨道运行,空间站、中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是(　B　) A.空间站的角速度小于中继卫星的角速度 B.空间站的加速度大于中继卫星的加速度 C.空间站的线速度小于中继卫星的线速度 D.中继卫星的线速度等于第一宇宙速度 解析:中继卫星在地球同步静止轨道运行,周期为24小时,空间站转一圈约90分钟,由公式ω=知,空间站的角速度大于中继卫星的角速度,故A错误;由开普勒第三定律=k知,中继卫星轨道半径大于空间站轨道半径,由=ma,得a=,知空间站的加速度大于中继卫星的加速度,故B正确;由万有引力定律提供向心力=m,得v=,可知空间站的线速度大于中继卫星的线速度,中继卫星的线速度小于第一宇宙速度,故C、D错误。 二、多项选择