7.4 宇宙航行 分层同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

4. 宇宙航行

一、必备知识基础

题组一  宇宙速度的理解和计算

1.(2025常州合格性考试训练)牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中曾设想,在高山上水平抛出物体,若速度一次比一次大,落点就一次比一次远。当速度足够大时,物体就不会落回地面而成为人造卫星。若不计空气阻力,这个足够大的速度至少为(　　)

A.7.9 m/s B.7.9 km/s

C.11.2 km/s D.16.7 km/s

2.(2025盐城五校合格性考试联考)关于第一宇宙速度,下列说法正确的是(　　)

A.它的大小是7.9 m/s

B.它的大小是11.2 km/s

C.它是人造卫星绕地球做圆周运动的最小速度

D.它是能成为人造卫星的最小发射速度

3.(2025江苏合格性考试模拟)如图所示,在地面附近要发射一颗绕地球运行的卫星,发射速度(　　)

A.v=7.9 km/s 

B.v=11.2 km/s

C.7.9 km/s≤v<11.2 km/s 

D.11.2 km/s≤v<16.7 km/s

4.(2025连云港七校期中)人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方,这是由于该处(　　)

A.自转线速度大 B.自转角速度小

C.向心加速度小 D.重力加速度大

5.2017年9月25日,微信启动页“变脸”:由美国卫星拍摄的地球静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄的地球动态图,如图所示。“风云四号”卫星是第二代地球静止轨道遥感气象卫星,下列说法正确的是(　　)

A.“风云四号”运行速度大于第一宇宙速度

B.“风云四号”卫星的发射速度大于第二宇宙速度

C.经过一段时间,“风云四号”可以运行到美国上空

D.“风云四号”做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度

6.金星的半径是地球半径的k倍,质量是地球质量的c倍,则金星的“第一宇宙速度”与地球的“第一宇宙速度”的比值是(　　)

A. B. C.k D.

题组二  人造卫星的有关计算

7.伽利略发现木星有四个卫星。已知木星的质量为M、半径为R、自转周期为T0,木卫二绕木星做圆周运动的半径为r,引力常量为G。设木卫二运行速度为v,运行周期为T,则(　　)

A.v= B.v=

C.T=2π D.T=2π

8.2023年11月27日20时02分,摄影爱好者成功拍摄到中国空间站“凌月”(空间站从图中a点沿虚线到b点)的绝美画面,整个“凌月”过程持续时间为t。将空间站绕地球的运动看作半径为r的匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g。在整个“凌月”过程中空间站运动的路程为(　　)

A.Rt B.rt C.Rt D.rt

9.地球的两颗人造卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比r1∶r2=1∶2,则(　　)

A.两颗人造卫星的线速度之比为2∶1

B.两颗人造卫星的角速度之比为∶1

C.两颗人造卫星的周期之比为∶4

D.两颗人造卫星的向心力之比为1∶1

二、关键能力提升

10.2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。空间站的运行周期为T,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,空间站环绕地球做匀速圆周运动,引力常量为G。求:

(1)地球的密度;

(2)地球的第一宇宙速度v;

(3)空间站距离地球表面的高度。