课时跟踪检测(14) 宇宙航行（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（人教版2019，江苏北京专用）

课时跟踪检测（十四） 宇宙航行 A级——学考达标 1．(2023·广东1月学考)北斗导航系统中的地球同步卫星绕地球近似做匀速圆周运动，其运行的线速度(　 ) A．大于第一宇宙速度　　 B．等于第一宇宙速度 C．小于第一宇宙速度 D．等于第二宇宙速度 解析：选C　根据万有引力提供向心力可知G＝m，解得v＝ ，当卫星的轨道半径等于地球半径时，运行速度等于第一宇宙速度，而同步卫星的轨道半径大于地球半径，故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故也小于第二宇宙速度，故选C。 2．(2023·常熟高一检测)关于地球静止卫星，下列说法正确的是(　 ) A．地球静止卫星的运行速度小于第一宇宙速度 B．地球静止卫星可定点于北京的正上方 C．地球静止卫星的运行轨道平面过地球的南北两极 D．地球静止卫星的运行周期大于地球的自转周期 解析：选A　第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是围绕地球做圆周运动的最大环绕速度，则地球静止卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；静止卫星相对于赤道上某点静止不动，轨道必须在赤道上空，地球静止卫星的运行周期等于地球的自转周期，故B、C、D错误。 3．卫星定位导航系统使人们可以更顺利地到达目的地，我国“北斗三号”导航系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍，则该地球静止轨道卫星(　 ) A．发射速度一定大于11.2 km/s B．线速度一定小于7.9 km/s C．轨道可能是椭圆 D．可以经过苏州正上空 解析：选B　11.2 km/s是第二宇宙速度，是卫星逃离地球引力的最小发射速度，轨道卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，故A错误；因为7.9 km/s为第一宇宙速度，与地表环绕速度相等，而根据G＝m，可得v＝，可知随着轨道半径增大，线速度减小，因此静止轨道卫星线速度一定小于7.9 km/s，故B正确；因为地球静止轨道卫星相对于地球静止，运行周期等于地球自转周期，其轨道一定是圆，故C错误；地球静止轨道卫星在赤道平面上，因此不可能经过苏州上空，故D错误。 4．(2021·河北高考)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日。假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日。已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为(　 ) A. B. C. D. 解析：选D　由万有引力提供向心力有G＝m2r，解得r＝，所以飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值＝＝＝。故A、B、C错误，D正确。 5．“神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日将航天员景海鹏、朱杨柱和桂海潮送入中国空间站。已知中国空间站在近地轨道绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　 ) A．中国空间站运行周期小于24 h B．中国空间站运行速度大于7.9 km/s C．中国空间站运行角速度小于地球同步卫星的角速度 D．中国空间站内的航天员处于完全失重状态，不受重力作用 解析：选A　由于空间站位于近地轨道，运行半径小于同步卫星的轨道半径，由万有引力提供向心力G＝mr，可得T＝2π，可知其运行周期小于24 h，根据ω＝，可知其角速度大于同步卫星的角速度，则A正确，C错误；第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的最大速度，地球卫星的运行速度均小于第一宇宙速度7.9 km/s，则B错误；空间站内航天员处于完全失重状态，仅受重力作用，故D错误。 6．(2022·浙江6月选考)神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则(　 ) A．天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B．返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C．质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 解析：选C　根据G＝m，可得v＝，可知圆轨道距地面高度越高，环绕速度越小；而只要环绕速度相同就可以在同一轨道运行，与返回舱和天和核心舱的质量无关，A错误，C正确；返回舱中的宇航员处于失重状态，仍然受到地球引力作用，地球的引力提供宇航员绕地球运动的向心力，B错误；返回舱穿越大气层返回地面过程中，有阻力做功产生热量，机械能减小，D错误。 7．“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，由航天员在轨演示太空“冰雪”实验、水油分离实验、太空抛物实验等实验。中国空间站轨道高度约为400 km，倾角约为42°，总重量约为100 t，地球半径约为6 400 km，已知地球表面重力加速度g取10 m/s2，忽略地球自转影响。下列说法正确的是(　 ) A．中国空间站实质上就是一颗同步卫星 B．航天员进驻中国空间站内不受地球引力作用 C．中国空间站