精品解析：5.3 卫星变轨问题　多星模型（练) -2024届高考物理一轮复习

第五章 万有引力与宇宙航行 第3讲　卫星变轨问题　多星模型 课时作业 1. 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 2. 2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（　　） A. 与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度 B. 每次经过P点时的速度相等 C. 绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大 D. 绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等 3. 2021年5月15日，中国火星探测工程执行探测任务的飞船“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。若飞船“天问一号”从地球上发射到与火星会合，运动轨迹如图中虚线椭圆所示，飞向火星过程中，太阳对飞船“天问一号”的引力远大于地球和火星对它的吸引力，认为地球和火星绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 飞船“天问一号”椭圆运动周期小于地球公转的周期 B. 在与火星会合前，飞船“天问一号”的加速度小于火星公转的向心加速度 C. 飞船“天问一号”在无动力飞行飞向火星过程中，引力势能增大，动能减少，机械能守恒 D. 飞船“天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 （2023·重庆市模拟） 4. 如图所示为卫星变轨发射示意图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于A、B两点。卫星沿轨道I过A点的速度、加速度分别为v1、a1；卫星沿轨道II过A点的速度、加速度分别为v2、a2，过B点的速度、加速度分别为v3、a3；卫星沿轨道III过B点的速度、加速度分别为v4、a4.下列说法正确的是（　　） A. a1<a2   v1<v2 B. a2>a3   v2=v3 C. a3=a4   v3<v4 D. a2=a4   v2<v4 5. 一近地卫星运行周期为T0，地球的自转周期为T，则地球的平均密度与地球不致因自转而瓦解的最小密度之比为（　　） A. B. C. D. 6. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为3∶1，则（　　） A. 星球A与星球B所受引力大小之比为1∶1 B. 星球A与星球B的线速度大小之比为1∶3 C. 星球A与星球B的质量之比为3∶1 D. 星球A与星球B的动能之比为3∶1 7. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接。则神舟十二号飞船（　　） A. 轨道I和轨道Ⅱ运动经过A点时速度大小相同 B. 沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速度不断增大 C. 沿轨道Ⅱ运行的周期为 D. 沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期 （2023·贵州省贵阳一中高三检测） 8. 宇宙中有很多恒星组成的双星运动系统，两颗恒星仅在彼此的万有引力作用下，绕共同点做匀速圆周运动，如图所示。假设该双星1、2的质量分别为、，圆周运动的半径分别为、，且小于，共同圆周运动的周期为T；引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 恒星1做圆周运动的向心加速度为 B. 恒星1表面的重力加速度一定大于恒星2表面的重力加速度 C. 恒星1的动量一定大于恒星2的动量 D. 某些双星运动晚期，两者间距逐渐减小，一者不断吸食另一者的物质，则它们在未合并前，共同圆周运动的周期不断减小 （2023·广东省模拟） 9. 如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A的加速度为，线速度为，A点到地心的距离为，远地点到地心的距离为，卫星在椭圆轨道的远地点变轨进入圆轨道Ⅱ，卫星质量为，则下列判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运行加速度大小为 B. 卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的倍 D. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为 10. 如图所示为人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大、引力极大天体，以至于光都无法逃逸，科学