第7章 4 宇宙航行（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第二册同步学案（人教版）

课时作业

考点一　宇宙速度

1．(多选)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是(　　)

A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度

B．它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度

C．它是能使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度

D．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度

【解析】　第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故A错误，B正确；如果发射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，它绕地球飞行的轨迹是椭圆，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，也是能使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度，故C正确；卫星在椭圆轨道近地点的运行速度大于7.9 km/s，故D错误。

【答案】　BC

2．某飞船进入离地面343 km的圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小(　　)

A．等于7.9 km/s

B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间

C．小于7.9 km/s

D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间

【解析】　由万有引力提供向心力得G＝m，v＝，由于轨道半径r大于地球半径R，所以v< ＝7.9 km/s，C正确。

【答案】　C

3．(多选)国家航天局探月与航天工程中心表示，2020年我国首次实施火星探测任务，并计划实现对火星的全球性、综合性环绕探测。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列关于火星探测器的说法中正确的是(　　)

A．发射速度只要大于第一宇宙速度即可

B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以

C．发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度

D．火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的

【解析】　根据三个宇宙速度的意义，可知选项A、B错误，C正确；已知M火＝，R火＝，则v火∶v地＝ ∶＝，选项D正确。

【答案】　CD

4．(多选)如图所示是某同学研究抛体运动时绘制的一幅草图，以不同速度抛出的物体分别沿a、b、c、d轨迹运动，其中a是一段曲线，b是贴近地球表面的圆，c是椭圆，d是双曲线的一部分。已知万有引力常量为G、地球质量为M、半径为R、地面附近的重力加速度为g。以下说法中正确的是(　　)

A．沿a运动的物体初速度一定小于

B．沿b运动的物体速度等于

C．沿c运动的物体初速度一定大于第二宇宙速度

D．沿d运动的物体初速度一定大于第三宇宙速度

【解析】　b是贴近地球表面的圆，沿此轨迹运动的物体满足G＝m，解得v＝ ，或满足mg＝m，解得v＝，以上得到的两个速度均为第一宇宙速度，发射速度小于第一宇宙速度则不能成为人造卫星，如a，故A、B正确；发射速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，卫星的轨道为椭圆，如c，故C错误；发射速度大于第二宇宙速度，轨迹将不闭合，发射速度大于第三宇宙速度，轨迹也不闭合，故d轨迹不能确定其发射速度是否大于第三宇宙速度，D错误。

【答案】　AB

考点二　人造地球卫星

5.

(多选)如图所示，圆轨道a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言(　　)

A．卫星的轨道可能是a

B．卫星的轨道可能是b

C．卫星的轨道可能是c

D．同步卫星的轨道只可能是c

【解析】　卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地心为圆周运动的圆心，因此轨道a是不可能的，而轨道b、c均是可能的轨道，故A错误，B、C正确；同步卫星相对地面静止，轨道一定在赤道的上空，故轨道只可能为b，D错误。

【答案】　BC

6．(多选)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括多颗同步卫星和多颗一般轨道卫星。关于这些卫星，以下说法正确的是(　　)

A．同步卫星的轨道半径都相同

B．同步卫星的运行轨道必定在同一平面内

C．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度

D．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小

【解析】　所有同步卫星的轨道都位于赤道面，轨道半径r和运行周期都相同，选项A、B正确；卫星绕地球做匀速圆周运动，由G＝m，可得v＝ ，故随着卫星运行半径越大，运行速度越小，在地球表面附近运行的卫星速度最大，称为第一宇宙速度，其他