第五章 第2课时 宇宙航行-【直击双1流】2024高考物理一轮复习讲义训练题组

第 2 课时 宇宙航行 A 组 课时专练 1. (2023 原创) 星辰大海,征途万里,2022 年 6 月 5 日 17 点 42 分, 神舟十四号载人飞船成功对接空间站,空间站在地球引力作用 下在赤道上空绕地球自西向东做圆周运动。 航天员发现,一天 内空间站会经过地球同一地点上方 15 次。 已知一天时间为 24 h,地球的半径为 R, 地球表面的重力加速度为 g, 且 g 取 π2 m / s2 ,则下列说法正确的是 (　 　 ) A. 航天员一天内可看到 15 次日出 B. 空间站做圆周运动的周期为 1. 6 h C. 空间站距地面的高度为 90 3 10R2 - R D. 空间站的向心加速度为π 2 3 10R2 90 000 2. (2021·浙江省山水联盟联考) 一颗人造地球通信卫星(同步卫 星) 对地球的张角能覆盖赤道上空东经 θ0 - Δθ 到东经θ0 + Δθ 之间的区域。 已知地球的半径为 R0 ,地球表面处的重力加速度 大小为 g,地球的自转周期为 T。 则 Δθ 的值等于 (　 　 ) A. arccos( 4π2R0 gT2 ) 1 3 B. arcsin( 4π2R0 gT2 ) 1 3 C. arctan( 4π2R0 gT2 ) 2 3 D. arccos( 4π2R0 gT2 ) 2 3 3. (2022·黑龙江省八校期中) 北斗导航系统又被称为双星定位 系统,具有导航、定位等功能。 北斗导航系统中两颗工作卫星 1、2 均绕地心 O 做匀速圆周运动,轨道半径均为 r,某时刻两颗 工作卫星分别位于轨道上的 A、B 两位置,如图所示。 若两颗卫 星均沿顺时针方向运行,地球表面处的重力加速度为 g,地球半 径为 R,不计卫星间的相互作用,以下判断正确的是 (　 　 ) A. 两颗卫星的角速度相同,它们之间的距离为πr 3 B. 两颗卫星所受的向心力大小一定相等 C. 卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所需的时间可能为πr 3R r g D. 如果要使卫星 1 追上卫星 2,则卫星 1 需要加速 4. (2021·山东省烟台市招远市第一中学期末) 嫦娥五号探测器 在月球表面完成采样后,进入环月等待阶段,在该阶段进行若 干次变轨,每次变轨后在半径更大的轨道上绕月球做匀速圆周 运动,其加速度 a与轨道半径平方的倒数 1 r2 的关系图像如图所 示,其中加速度 a 的最大值为 b, 图线的斜率为 k, 引力常量 为 G,则 (　 　 ) A. 月球的半径 R = k b B. 月球的质量 M = G k C. 月球的第一宇宙速度 v = 4 kb D. 嫦娥五号探测器绕月球运行的最小周期 T = 4π 2k b2 5. (2023·四川省绵阳市盐亭中学入学考试) 如图所示,地球赤道 上有一物体随地球自转,其所受的向心力为 F1 ,向心加速度为 a1 ,线速度为 v1 ,角速度为 ω1 ;绕地球表面附近做圆周运动的人 造卫星(高度忽略) 所受的向心力为 F2 ,向心加速度为 a2 ,线速 度为 v2 ,角速度为ω2 ;地球的同步卫星所受的向心力为F3 ,向心 加速度为 a3 ,线速度为 v3 ,角速度为 ω3 ;地球表面的重力加速度 为 g,第一宇宙速度为 v0 。 假设三者质量相等,则 (　 　 ) A. F1 = F2 > F3 B. a1 < a3 < a2 = g C. v1 < v2 = v0 < v3 D. ω1 < ω3 < ω2 6. (2023 原创)(多选) 随着天问一号火星探测器对火星的不断探 测,人类终将解开火星的神秘面纱。 天问一号着陆火星前首先 进入轨道 1,然后再经过两次变轨,最终在火星地表附近的轨道 3 上环绕火星做匀速圆周运动,其简易图如图所示。 已知引力 常量为 G,则下列说法正确的是 (　 　 ) A. 天问一号在轨道 1 上运行的周期小于在轨道 3 上运行的周期 B. 天问一号在轨道 1 上的 A 点朝运动的反方向喷气进入轨 道 2 C. 如果已知火星的半径和天问一号在轨道 3 上运行的周期,可 求火星表面的重力加速度 D. 如果已知天问一号在轨道 3 上运行的角速度,可求火星的平 均密度 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 �