第6期：宇宙航行与卫星变轨-2022-2023学年高一物理专题提分计划（人教版2019必修第二册）

第6期：宇宙航行与卫星变轨 1．（2023届江苏省南京市高三下学期二模物理试题）2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切与A点，下列说法正确的是（　　） A．在A点时神州十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道II B．飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度 C．空间站在轨道I上的速度小于 D．轨道I上的神州十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可 2．（2023春·江苏镇江·高一江苏省镇江中学校考阶段练习）登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，则下列说法不正确的是（　　） A．飞船在轨道上运动时，运行的周期TⅢ<TⅡ<TⅠ B．飞船在轨道上运动时，运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度方向喷气 D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度 3．（2023春·重庆沙坪坝·高一重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。则下列说法正确的是（　　） A．a、b角速度的大小关系是 B．a、c向心加速度的大小关系是 C．a、b线速度的大小关系是 D．c、b周期的大小关系是 4．（2023春·江苏南京·高一南京市中华中学校考阶段练习）为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为，则（　　） A．X星球的质量为 B．X星球表面的重力加速度为 C．登陆舱在与轨道上运动时的速度大小之比为 D．登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为 5．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模）2022年11月29日23时08分，搭载着神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心升空，11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船与天和核心舱成功完成自主交会对接。如图为神舟十五号的发射与交会对接过程示意图，图中①为近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点，已知神舟十五号的质量为m，地球表面重力加速度为g。关于神舟十五号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（　　） A．卫星在椭圆轨道2上运行的速度一直大于第一宇宙速度 B．卫星在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 C．地球质量为 D．在轨道2上运行周期为 6．（2023春·山东泰安·高一校考阶段练习）中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A．发射时的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C．在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D．绕月轨道Ⅱ变轨到Ⅰ上需点火加速 7．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）英国著名科幻作家Arthur C。Clarke在小说《天堂之泉》中，首先向主流科学社会和公众介绍了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根缆绳：一端连接地球赤道，另一端连接地球同步卫星，且缆绳延长线通过地心。当两货物分别停在天梯的a、b两个位置时，以地心为参考系，下面说法正确的是（　　） A．b处的线速度小于a处的线速度 B．b处的向心加速度小于a处的向心加速度 C．若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于位于a处货物的周期 D．若有一个轨道高度与b相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的角速度大于位于b处货物的角速度 8．（2023·山东青岛·统考一模）北斗卫星导航系统[BeiDou（COMPASS）NavigationSatelliteSystem]是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。如图，I为地球近地卫星，II为北斗卫星导航系统中的一颗静止轨道卫星，其对地张角为。已知地球自转周期为，万有引力常量为G。下列说法正确的是（    ） A．地球的平均密度为 B．卫星I和卫星II的加速度之比为 C．卫星I的周期为 D．卫星II的发射速度大于11.2km/s 参考答案： 1．C 【详解】A．载人飞船若要从轨道I进入轨道II，做近心运动，需要在A点减速，故