2024届高考物理一轮复习重点突破训练：专题18人造卫星和宇宙速度

专题18人造卫星和宇宙速度 一、单项选择题 1．1970年4月24日，“东方红一号”人造地球卫星发射成功，开创了中国航天的新纪元；2020年7月23日，“天问一号”火星探测器发射成功，开后了中国航天走向深空的新旅程。下列说法正确的是（　　） A．“东方红一号”和“天问一号”的发射速度均小于第一宇宙速度 B．“东方红一号”和“天问一号”的发射速度均大于第一宇宙速度 C．“东方红一号”和“天问一号”的发射速度均大于第二宇宙速度 D．“东方红一号”和“天问一号”的发射速度均大于第三宇宙速度 2．2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（　　） A．组合体中货物的加速度不变 B．组合体的速度略大于第一宇宙速度 C．组合体轨道半径比地球同步卫星轨道半径大 D．组合体的加速度小于地表重力加速度 3．目前，我国处于空间站任务的关键技术验证阶段，将正式进入空间站建造阶段。预计2022年底转入空间站运营阶段，航天员轮换期间将会最多有6名航天员同时在轨。空间站核心舱绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的（低于同步卫星轨道高度）。下列说法正确的是（　　） A．核心舱在轨道上运行的速度大于7.9km/s B．核心舱在轨道上运行的周期小于24h C．核心舱进入轨道后运行的加速度小于月球绕地球运行时的加速度 D．后续加挂实验舱后，由于空间站质量增大，其轨道半径将变小 4．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S1的质量为： （ ） A． B． C． D． 5．如图所示，两颗人造卫星a、b的质量分别为m1、m2，地球质量为M（M远远大于m1及m2），在万有引力作用下，人造卫星a、b在同一平面内绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为ra，rb=1：4，则下列说法中正确的有（ ） A．人造卫星a、b运动的周期之比为Ta：Tb=1：4 B．人造卫星a、b运动的动能之比为Eka：Ekb=4：1 C．在b转动一周的过程中，人造卫星a、b相距最近7次 D．在b转动一周的过程中，人造卫星a、b共线7次 6．2022年2月27日，长征八号遥二运载火箭搭载22颗卫星发射升空，在达到预定轨道后分12次释放卫星，将他们分别送入预定轨道。设想某两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭在P点同时将卫星1和卫星2释放，把卫星1送上轨道1（近地圆轨道），把卫星2送上轨道2（椭圆轨道，P、Q是近地点和远地点），卫星2再变轨到轨道3（远地圆轨道）。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（　　） A．卫星1再次回到P点时，若卫星2没有变轨，两星一定会相撞 B．卫星2在P点的加速度大于在Q点的加速度 C．由轨道2变至轨道3，卫星2在Q点应朝运动方向喷气 D．卫星2在P点时的线速度小于卫星1在P点时的线速度 7．我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（     ） A． B．2 C． D． 8．我们银河系的恒星中大约有四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间万有引力的作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动（如图所示）。由天文观察测得其运动周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S1的质量为（　　） A． B． C． D． 9．北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主研发的全球定位系统，预计今年将发射18颗卫星．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，a和b的轨道半径相同，且均为c的k倍，已知地球自转周期为T．则（ ） A．卫星c的周期为 B．卫星a的向心加速度是卫星c的向心加速度的k2倍 C．卫星b也是地球同步卫星 D．a、b、c三颗卫星的运行速度大小关系为 10．2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，开启了探测火星之旅。截至2022年4月，“天问一号”已依次完成了“绕、落、巡”三大目标。假设地球近地卫星的周期与火星近火卫星的周期比值为k，地球半径与火星半径的比