专题 天体的追和相遇问题（练习）-【点石成金系列】2022-2023学年高中物理同步备课（人教版2019必修第二册）

专题 天体的追和相遇问题 同步练习 一、单选题 1．（2023春·河南省直辖县级单位·高一济源市第四中学校考阶段练习）如图，轨道在同一平面内的两颗卫星a和b某时刻运动到地球的同一侧，且三者在同一条直线上，经时间两颗卫星与地心的连线转过的角度分别为和。下列说法正确的是（　　）    A．a卫星的动能大于b卫星的动能 B．a卫星的角速度与b卫星的角速度之比为 C．a卫星的线速度与b卫星的线速度之比为 D．a、b卫星到下次与行星共线，还需经过的时间为 2．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考三模）地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，环绕方向如图所示。已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为，，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为，下列说法正确的是（　　）      A．卫星二的机械能一定大于卫星一的机械能 B．地球的质量 C．卫星二围绕地球做圆周运动的周期 D．从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近 3．（2023春·浙江·高二校联考阶段练习）如图所示为三颗卫星、、绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动的示意图，其中、是地球同步卫星，在半径为的轨道上，此时、恰好相距最近，已知地球质量为，地球自转的角速度为，引力常量为，则（　　）    A．卫星、与地心的连线单位时间扫过的面积相等 B．卫星加速一段时间后就可能追上卫星 C．到卫星和下一次相距最远，还需经过时间 D．若已知近地卫星的周期为，则可计算得出地球的平均密度 4．（2023·江苏南京·模拟预测）中国空间站在轨运行周期为1.54h，地球半径为6400km，重力加速度取9.8m/s2。在2022年，曾经两次遭遇星链卫星的恶意靠近，为避免不必要的损失，中国空间站不得不通过变轨积极规避。首先变轨到更高的轨道（A到B过程），待星链卫星通过之后，再回到原运行轨道（C到D过程）。已知卫星运行方向与地球自转方向相同，下列说法正确的是（　　）    A．空间站距地面的高度大约400km B．第一次加速后的速度比第二次加速后的速度小 C．变轨避险的过程，空间站先经过两次减速进入更高轨道，再经过两次加速回到原轨道 D．空间站轨道如果在赤道平面内，一天内经赤道上空同一位置最多16次 5．（2023·浙江·高三专题练习）在地球赤道上空有一颗运动方向与地球自转方向相同的卫星A，对地球赤道覆盖的最大张角，赤道上有一个卫星监测站B（图中末画出），已知近地卫星的周期约，那么监测站B能连续监测到卫星A的最长时间约为（　　）    A． B． C． D． 6．（2023春·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考期中）宇宙飞船在绕地球运动过程中由于地球遮挡太阳光，会经历“日全食”现象。如图所示，已知某宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，地球的质量为M，引力常量为G，在宇宙飞船运行到某位置时，航天员测出张角为（用弧度制表示），若宇宙飞船、地球和太阳的球心在同一平面内，太阳光可看作平行光，则（　　） A．宇宙飞船绕地球运动的线速度大小为 B．地球的第一宇宙速度为 C．飞船的运行周期为 D．飞船每次经历“日全食”过程的时间为 7．（2023春·湖北武汉·高一华中师大一附中校考期中）如图所示，a是“天宫一号”飞行器、b、c是地球同步卫星，此时，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，若“天宫一号”飞行器a和卫星b、c均沿逆时针方向转动，“天宫一号”飞行器a的轨道半径为r，引力常量为G，则（　　） A．“天宫一号”飞行器a的线速度大于卫星b的线速度 B．“天宫一号”飞行器a在轨运行的周期大于24小时 C．卫星c加速就一定能追上卫星b D．从此时起再经时间a、b相距最远 8．（2023春·四川成都·高三成都七中校考阶段练习）2021年5月，基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）的观测，国家天文台李菂、朱炜玮研究团组的姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。之前的2020年3月，我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团（M13）中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运行周期为，它们的轨道半径分别为、，，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，运行周期为，忽略A与C之间的引力，引力常量为G，则以下说法正确的是（　　） A．若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 B．若A也有一颗轨道半径与C相同的卫星，则其运动周期也一定为 C．恒星B的质量为 D．设三星由图示位置到再次共线的时间为t，则 9．（2023春·山东临沂·高一统考期中）如图所示，在万有引力作用下，a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之