微练30 卫星变轨和对接问题-【高考领航】2026年高考物理一轮复习微专题速练

微练30　卫星变轨和对接问题 1．BC　对接前核心舱做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，不是平衡状态，A错误；对接前，飞船需要从较低轨道做离心运动到达较高轨道，应加速以提高轨道高度，B正确；第一宇宙速度等于近地卫星的线速度，是最大的运行速度，由G得v＝ ，对接后，飞船的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，故飞船的线速度小于第一宇宙速度，C正确；由v＝ 可知，轨道半径与飞船质量无关，D错误。 2．B　飞船在轨道上正常运行时，有G。当飞船直接加速时，所需向心力F需＝m增大，则＜m，故飞船做离心运动，轨道半径增大，将导致与空间站不在同一轨道上，A错误；飞船若先减速，它的轨道半径将减小，但运行速度增大，故在低轨道上飞船可接近空间站，当飞船运动到合适的位置再加速，回到原轨道，即可追上空间站，B正确，D错误；若飞船先加速，它的轨道半径将增大，但运行速度减小，再减速，故而追不上空间站，C错误。 3．A　根据万有引力提供向心力，根据地球表面万有引力等于重力＝mg，可知空间站在轨道Ⅰ上的速度小于，故A正确；由牛顿第二定律＝ma可知，飞船和空间站在P点的加速度相等，故B错误；神舟十五号载人飞船若要从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ，做离心运动，需要在P点点火加速，故C错误；轨道Ⅰ上的神舟十五号飞船加速后轨道半径会变大，故需要在低轨道上加速才能完成与空间站对接，故D错误。 4．C　天问一号要到达火星，需要脱离地球的引力束缚，发射速度大于第二宇宙速度，故A错误；根据开普勒第三定律k＝，在“火星捕获段”运行的半径大，故天问一号在“火星捕获段”运行的周期大于它在“火星停泊段”运行的周期，故B错误；天问一号从图示“火星捕获段”需在近地点减速才能运动到“火星停泊段”， 故C正确；着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆到火星表面的全过程中，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒，故D错误。 5．C　根据万有引力提供向心力有G，得v ＝ 可知，环绕物体的运行速度大小与环绕物体的质量无关，与r有关，r越小，环绕物体的运行速度越大，即沿轨道Ⅰ运行的速度大于沿轨道Ⅲ运行的速度，故A错误；由开普勒第三定律可知，高轨长周期，在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B错误；在神舟十二号飞向核心舱的过程中，在椭圆轨道上只受引力作用，机械能守恒，万有引力做负功，引力势能增大，动能减小，故C正确；神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动到A点和在轨道Ⅱ上运动到A点都只受万有引力有G＝ma，得a＝，可知与地球距离相等的位置，加速度大小相同，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 微练30　卫星变轨和对接问题 1．(多选)如图所示，神舟十三号载人飞船成功对接天和核心舱构成四舱组合体(还在原轨道上飞行)。此后，航天员王亚平成功出舱作业，成为中国女航天员太空行走第一人。下列说法正确的是(　　) A．对接前，核心舱处于平衡状态 B．对接前，为提高轨道高度飞船应加速 C．对接后，飞船的线速度小于第一宇宙速度 D．对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小 2．宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动。若飞船想与前方的空间站对接，飞船为了追上空间站，可采取的方法是(　　) A．飞船加速直到追上空间站，完成对接 B．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接 C．飞船加速至一个较高轨道，再减速追上空间站，完成对接 D．无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 3．2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400 km高的空间站向祖国人民送上新春祝福。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ为神舟十五号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是(　　) A．空间站在轨道Ⅰ上的运行速度小于 B．神舟十五号载人飞船在P点的加速度小于空间站在P点的加速度 C．神舟十五号载人飞船在P点经点火减速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ D．轨道Ⅰ上的神舟十五号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可 4．天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射意味着中国航天开启了走向深空的新旅程。由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊和离轨着陆等阶段，其中的着陆巡视器于2021年5月15日着陆火星，则(　　) A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 B．天问一号在“火星捕获段”运行的周期小于它在“火星停泊段”运行的周期 C．天问一号从图示“火星捕获段”需在合适位置减速才能运动到“火星停泊段” D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆到火星表面的全过程中，机械能守恒 5．神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，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，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船(　　) A．沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度 B．在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期 C．神舟十二号飞船在飞向核心舱的过程中，引力势能增大，动能减小，机械能守恒 D．在轨道Ⅰ上运动经过A点的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过A点的加速度 学科网（北京）股份有限公司 $