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

2026-03-05
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第二册
年级 高一
章节 4. 宇宙航行
类型 作业-同步练
知识点 万有引力定律的应用
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 2.27 MB
发布时间 2026-03-05
更新时间 2026-03-05
作者 爱学习的小丑
品牌系列 -
审核时间 2026-03-05
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价格 1.50储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

7.4宇宙航行 一.选择题(共28小题) 1.(2025•息县二模)如图甲所示,太阳系中有一颗躺着的蓝色“冷行星”一天王星,外围空间存在着环状物质。为了测定环状物质是天王星的组成部分,还是环绕该行星的卫星群,“中国天眼”对其做了精确的观测,发现环状物质绕行星中心的运行速度与到行星中心的距离的关系如图乙所示(图中、均为已知值)。已知天王星的半径为,环状物质的宽度为,引力常量为,以下说法正确的是   A.环状物质是天王星的组成部分 B.天王星的自转周期为 C.该行星的质量为 D.天王星的第一宇宙速度等于 2.(2025•广西开学)我国独立自主研发的“天问一号”探测器参与研制的空间科学卫星,专注于高能天体物理领域的观测,其绕地球做匀速圆周运动的轨道离地面的高度约为。“天问一号”与地球静止轨道卫星的位置关系如图所示,下列说法正确的是   A.地球静止轨道卫星运行的线速度大于地球第一宇宙速度 B.“天问一号”绕地球运行的周期大于1天 C.“天问一号”绕地球运行的角速度大于地球静止轨道卫星的角速度 D.“天问一号”的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度小 3.(2025•浙江开学)神舟二十一号任务预计将于2025年下半年发射,执行中国空间站乘组轮换任务,中国空间站已进入常态化运营阶段,每年执行次载人飞行任务。如图,1、2、3、4、5为地球上发射的卫星轨道,轨道1为近地轨道,地球的半径为,轨道3是一端近地的椭圆轨道,轨道4卫星的发射速度是,轨道5卫星的发射速度是,下列说法错误的是   A.轨道1卫星运行周期约,向心加速度大小约为 B.轨道3卫星在近地点的速度必大于 C.轨道4卫星的发射速度,可以使卫星克服地球引力,永远离开地球 D.轨道5卫星可以脱离太阳系 4.(2025•开封一模)已知月球质量与地球质量之比约为,月球半径与地球半径之比约为,则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近   A. B. C. D. 5.(2025•泸县校级三模)宇宙中行星、的半径,各自相应卫星环绕行星做匀速圆周运动,卫星轨道半径与周期的关系如图所示,若不考虑其它星体对、的影响及、之间的作用力,下列说法正确的是   A.行星、的质量之比为 B.行星、的密度之比为 C.行星、的第一宇宙速度之比为 D.行星、的静止卫星的向心加速度之比为 6.(2025春•邢台期末)2024年5月3日17时27分,“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。“嫦娥六号”被月球捕获后,经过调整进入周期为、距月球表面高度为的圆形轨道,绕月球做匀速圆周运动。运动的线速度大小为,引力常量为,下列说法正确的是   A.“嫦娥六号”在地球上的发射速度大于地球的第二宇宙速度 B.月球的第一宇宙速度不大于 C.月球的质量为 D.月球表面的重力加速度为 7.(2025•樟树市校级开学)2024年11月15日23时13分,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭点火发射,约3小时19分钟后,天舟八号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。下列说法正确的是   A.交会对接过程中可以把天舟八号货运飞船看成质点 B.“23时13分”指的是时刻,“3小时19分钟”指的是时间 C.天舟八号货运飞船的发射速度大于 D.组合体绕地球飞行一周的位移大小等于其绕行轨迹的周长 8.(2025•无极县校级一模)据报道,中国新一代载人运载火箭和重型运载火箭正在研制过程中,预计到2030年左右,中国将会具备将航天员运上月球的实力,这些火箭不仅会用于载人登月项目,还将用在火星探测、木星探测以及其他小行星的探测任务中。中国宇航员在月球表面将小球以速度竖直向上抛出,小球上升的最大高度为,已知月球的半径为,引力常量为。下列说法正确的是   A.月球表面的重力加速度大小为 B.月球的第一宇宙速度为 C.月球的质量为 D.月球的密度为 9.(2025•重庆开学)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船在我国酒泉发射中心点火升空。飞船先进入较低的预定圆轨道,经变轨成功对接在较高圆轨道上运行的天和核心舱后,三名航天员顺利进驻中国空间站。由此可知   A.飞船加速升空时,航天员处于超重状态 B.飞船加速升空时,航天员处于失重状态 C.航天员进入空间站后将不受重力 D.核心舱的环绕速度可能大于 10.(2024秋•上虞区期末)通过主发动机制动,“嫦娥六号”月球探测器进入周期为的椭圆环月轨道,如图所示。已知近月点和远月点分别距月心为、,为椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是   A.“嫦娥六号”的发射速度大于 B.“嫦娥六号”从经到的运动时间为 C.“嫦娥六号”在点和点加速度大小之比为 D.“嫦娥六号”在点和点速度大小之比为 11.(2025秋•越秀区月考)2024年5月,天文学家基于凌日系外行星勘测卫星观测数据发现了行星,据推测其环境可能跟地球相类似,被称为距离地球最近的“类地球行星”,该行星半径与地球相当,质量约为地球的4倍。已知围绕着恒星公转,每12.8天绕行一圈,则下列说法正确的是   A.行星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的2倍 B.行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍 C.若行星有同步卫星,则同步卫星的环绕周期为12.8天 D.根据题设条件,可以估算出恒星的质量与太阳质量的比值 12.(2025秋•辽宁月考)“祝融号”是我国首个火星探测器,这一成就为我们人类登陆火星迈出了重要一步。假想某一天宇航员成功登上火星,他们利用位移传感器和小球进行竖直上抛实验,记录下小球运动的位移与时间的关系图像如图所示。已知地球的半径约为火星半径的2倍,地球的第一宇宙速度为,地球表面的重力加速度取,忽略火星的自转及表面的空气阻力,。则下列说法正确的是   A.小球的初速度为 B.火星表面的重力加速度为 C.火星的第一宇宙速度约为 D.火星的密度约为地球密度的 13.(2025•崆峒区校级模拟)如图所示,嫦娥六号探测器于2024年5月3日进入地月转移轨道Ⅰ,然后在近月点变轨进入半长轴为、周期为的月球捕获轨道Ⅱ,运动一周后在点变轨进入半长轴为、周期为的环月椭圆轨道Ⅲ。已知月球半径约为地球半径的,月球质量约为地球质量的,地球的第一宇宙速度为。下列说法正确的是   A. B.月球的第一宇宙速度约为 C.从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要在点加速 D.在轨道Ⅱ经过点的加速度大于在轨道Ⅲ经过点的加速度 14.(2025•4月份模拟)自从2021年成功登陆火星以来,祝融号已经传回了大量的探测数据,极大地增进了我们对火星的了解,引人注目的是,近日又一个消息传来,科学家根据祝融号传回的探测数据,发现了火星存在过古代海洋的铁证,可谓是火星大发现。假设未来某一天人类登上的火星,手握拉力传感器用长为的轻绳牵引质量为的小球在竖直平面内做圆周运动,测得拉力传感器的最大值和最小值分别为和。已知该火星的半径为,可视为质量均匀分布的球体,不计一切阻力和火星的自转影响,万有引力常量为,则下列说法中错误的是   A.该行星的密度为 B.该行星表面的重力加速度为 C.该行星的第一宇宙速度为 D.若该行星有一颗近地环绕卫星,则近地环绕卫星的周期为 15.(2025•太康县校级开学)中国科学家提出一项通过太空望远镜开展的巡天计划,寻找距离地球30多光年外的宜居类地行星。假设某颗星球具有和地球一样的自转特征,如图所示,该星球绕轴自转,半径为,、所在的位置为南、北两极,、所在的位置为赤道平面内,连线与赤道平面的夹角为。经测定,位置的重力加速度为,位置的重力加速度为,则下列说法正确的是   A.该星球的自转角速度大小为 B.该星球的自转周期为 C.该星球位置的自转向心加速度大小为 D.该星球位置的自转向心加速度大小为 16.(2025春•吉安期末)北京时间2025年4月24日23时49分,神舟二十号航天飞船成功对接空间站天和核心舱,与神舟十九号乘组顺利会师,神舟再创辉煌。假设空间站在距离地面约高处做匀速圆周运动,下列说法正确的是   A.航天员相对空间站静止时,处于平衡状态 B.神舟二十号对接空间站天和核心舱后,组合体的速度变大 C.空间站在绕地球运行过程中,其速度大于第一宇宙速度 D.假设空间站轨道半径变为原来的2倍,则其运行周期变为原来的倍 17.(2025春•广州期末)2024年2月23日,长征五号遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功。卫星进入地球同步轨道后,主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍,下列说法中正确的是   A.地球同步卫星可以静止在北京上空 B.同步卫星运行速度是地球第一宇宙速度的 C.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的倍 D.若忽略地球的自转效应,则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 18.(2025春•泉州期末)“静止”在赤道上空的同步气象卫星把广阔“视野”内的气象数据发回地面,为天气预报提供全面、及时的气象资料。“静止”卫星   A.可以定点在泉州上空 B.线速度大于地球第一宇宙速度 C.角速度大于地球自转的角速度 D.向心加速度小于地球表面重力加速度 19.(2025•安徽模拟)据央广网报道,我国自主研制的北斗系统正式加入国际民航组织标准,成为全球民航通用的卫星导航系统。“北斗卫星导航系统”由多颗地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星(运行半径小于同步轨道卫星轨道半径)组成。将地球看成质量均匀的球体,若地球半径与同步卫星的轨道半径之比为,下列说法正确的是   A.在同一轨道上同向运行的中圆轨道卫星加速时可以追上前面的卫星 B.为了保证北京的导航需求,一定有一颗同步卫星静止在北京上空 C.同步卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期 D.地球北极重力加速度大小与赤道的重力加速度大小之比为 20.(2025•张家口二模)如图所示为地球的同步卫星和近地卫星围绕地球做圆周运动的轨道示意图,同步卫星的轨道半径约为近地卫星轨道半径的7倍,在某一小段时间△内,近地卫星和地心的连线扫过的面积为,下列说法正确的是   A.同步卫星的线速度约为近地卫星的倍 B.近地卫星的角速度约为同步卫星的倍 C.近地卫星所受的万有引力约为同步卫星的49倍 D.在△时间内同步卫星和地心的连线扫过的面积约为 21.(2024秋•红塔区校级期末)如图所示,“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星,该卫星绕地球可视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面点正上方,恰好绕地球运行圈。已知地球半径为,自转周期为,地球表面重力加速度为,则“羲和号”卫星运行的(  ) A.向心加速度大于地球静止卫星 B.角速度小于地球静止卫星 C.线速度大于第一宇宙速度 D.轨道距地面高度为 22.(2025秋•安徽期中)北京时间2023年1月15日11时14分,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,以一箭十四星发射方式,成功将齐鲁二号三号卫星及珞珈三号01星等14颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道并开展工作。已知齐鲁二号卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面点正上方,每天恰好绕地球运行圈。已知地球半径为,自转周期为,地球表面的重力加速度为,则齐鲁二号卫星离地面的高度为(  ) A. B. C. D. 23.(2025•周口一模)英国著名科幻作家 在小说《天堂之泉》中,首先向主流科学社会和公众介绍了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根缆绳:一端连接地球赤道,另一端连接地球同步卫星,且缆绳延长线通过地心。当两货物分别停在天梯的、两个位置时,以地心为参考系,下面说法正确的是   A.处的线速度小于处的线速度 B.处的向心加速度小于处的向心加速度 C.若有一个轨道高度与相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则其环绕地球的周期大于位于处货物的周期 D.若有一个轨道高度与相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则其环绕地球的角速度大于位于处货物的角速度 24.(2025•射阳县校级模拟)在2023年9月21日的“天宫课堂”上,同学们与航天员进行互动交流,航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾、、、、、、均无动力运行,轨道空间存在稀薄气体),假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆周运动,则最可能对空间站造成损害的是   A. B. C. D. 25.(2025春•丽江期末)如图为同一平面内绕地球运行的三颗不同卫星、、的轨道示意图,Ⅰ、Ⅲ为圆轨道,Ⅱ为椭圆轨道,Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等,且Ⅲ与Ⅱ相交于点,Ⅰ与Ⅱ相切于点。则   A.、经过点时的向心力一定相同 B.在椭圆轨道上运行的速度均大于的速度 C.、在点的向心加速度大小相等 D.、绕地球运行的周期相等 26.(2025春•阳泉期末)如图所示,、、是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,、质量相同,且小于的质量,则   A.、周期相等,且大于的周期 B.、的向心加速度大小相等,且、的向心力大小也相等 C.、的线速度大小相等,且大于的线速度 D.因的质量最大,所以发射最不容易,但三个的发射速度都必定大于 27.(2025•商丘模拟)甲同学在北极以某一初速度竖直上抛一个小球,经过一段时间落回手中;乙同学在赤道以相同速度竖直上抛另一小球,经过另一段时间落回手中。已知甲、乙抛出小球对应的运动时间的比值为,不考虑空气阻力,则地球第一宇宙速度与地球同步卫星的线速度之比为   A. B. C. D. 28.(2025•山西模拟)据报道,“中北大学—太行星座”项目将于2025年下半年发射首颗“中北大学一号”试验星,并通过四个阶段完成全球共享星座的组网。假设其中组网的卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为和,卫星1、卫星2各自所在高度处的重力加速度大小分别为、,则   A. B. C. D. 权属所 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 C C A B C C B D A D B D B A 题号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 答案 C D B D C D A A D A D A A A 1.【解答】解:.若环状物是天王星的组成部分,则环状物与星体同轴旋转,角速度相同,根据角速度和线速度的关系结合乙图可知,环状物不是星体的组成部分,星体的自转周期不能确定,故错误; .若环状物是星体的卫星群,则其向心力由星体的万有引力提供,则 所以运行速度结合图像可得所以中心天体质量满足故正确; .根据万有引力提供向心力有所以天王星的第一宇宙速度为故错误。 故选:。 2.【解答】解:.地球第一宇宙速度是最大的运行速度,地球静止轨道卫星运行的线速度小于第一宇宙速度,故错误; .由题意可知,“天问一号”卫星的轨道半径小于地球静止轨道卫星的轨道半径,根据开普勒第三定律,可知“天问一号”卫星绕地球运行的周期小于地球静止轨道卫星的周期天),相应的角速度大于地球静止轨道卫星的角速度,故错误,正确; .根据万有引力提供向心力有,解得,可知“天问一号”卫星的向心加速度大于地球静止轨道卫星的向心加速度,故错误。故选:。 3.【解答】解:.地球近地轨道1的半径约为地球半径,卫星运行周期约,向心加速度大小约为,故错误; .从轨道1变轨到轨道3,需要在近地点加速,而卫星在近地轨道1的速度大小为,故轨道3在近地点的速度必大于,故正确; .轨道4卫星的发射速度为第二宇宙速度,可以使卫星克服地球引力,永远离开地球,故正确; .根据第三宇宙速度知识,轨道5卫星可以脱离太阳系,故正确。 本题选错误的,故选:。 4.【解答】解:第一宇宙速度是卫星环绕行星表面做匀速圆周运动的速度,根据万有引力提供向心力,有则得第一宇宙速度,即设月球上的第一宇宙速度为,地球上的第一宇宙速度为,则,接近,故错误,正确。故选:。 5.【解答】解:根据万有引力提供向心力,整理得,由,解得斜率的比值为,进而行星质量的比也为,故错误; 行星的密度为,代入解得,故错误; 根据,得行星的第一宇宙速度为,解得,故正确; 由题意无法计算同步卫星的周期,也无法求解两静止卫星的向心加速度之比,故错误。故选:。 6.【解答】解:、根据宇宙速度的特点得“嫦娥六号”在地球上的发射速度大于地球的第一宇宙速度,小于地球的第二宇宙速度,故错误; 、第一宇宙速度是航天器最小发射速度,也是航天器做圆周运动的最大运行速度。“嫦娥六号”在月球该轨道上的运行速度小于月球的第一宇宙速度,故错误; 、根据万有引力提供向心力得,,解得月球的质量为,故正确; 、根据万有引力提供重力得,解得月球表面的重力加速度,故错误。故选:。 7.【解答】解:、根据题意分析可知,交会对接需精确控制飞船姿态,大小形状不可忽略,不能视为质点,故错误; 、根据题意分析可知,“23时13分”描述一个状态,指的是时刻,“3小时19分钟”描述一个过程,指的是时间间隔,故正确; 、根据题意分析可知,天舟八号绕地球运行,在地球束缚之内,发射速度应小于第二宇宙速度,故错误; 、根据题意分析可知,位移是矢量,绕行一周位移为零,路程等于周长,故错误。故选:。 8.【解答】解:设月球的质量为,表面重力加速度为,对月球表面的做竖直上抛的小球有 对月球表面的物体有得,,故错误; 设月球的第一宇宙速度为,有得故错误; 月球的密度为故正确。故选:。 9.【解答】解:.飞船加速升空时,加速度方向向上,则航天员处于超重状态,故正确,错误; .航天员进入空间站后仍受重力,且重力充当向心力,故错误; .根据第一宇宙速度可知,核心舱的环绕速度小于,故错误。故选:。 10.【解答】解:.“嫦娥六号”环绕月球运动,未脱离地球的束缚,故其发射速度应大于地球的第一宇宙速度,小于地球的第二宇宙速度,故错误 .“嫦娥六号”围绕月球做椭圆运动,根据开普勒第二定律可知,从做减速运动,从做加速运动,则从的运动时间大于半个周期,即大于,故错误; .根据万有引力提供向心力可得,可得 可知“嫦娥六号”在点和点加速度大小之比为,故错误; .由开普勒第二定律,可得△△ “嫦娥六号”在点和点速率之比为故正确。故选:。 11.【解答】解:、设地球的质量为,半径为,根据可得: 同理可得该类地行星表面重力加速度,故错误; 、对地球,根据可得: 同理可得该类地行星的第一宇宙速度为,故正确; 、该类地行星绕其恒星的公转周期为12.8天,而非其自转周期,故错误; 、要计算恒星质量需要知道该类地行星的运动周期和轨道半径,由于其轨道半径未知,所以无法直接估算恒星质量,条件不足,故错误。故选:。 12.【解答】解:、小球竖直上抛最高点的位移为,时间为,根据 可得火星表面的重力加速度为 小球的初速度为故错误; 、根据可得第一宇宙速度的表达式为 可得第一宇宙速度之比为 地球的第一宇宙速度为,可得火星的第一宇宙速度约为,故错误; 、根据黄金代换又可知星球密度为 火星与地球密度比为故正确。故选:。 13.【解答】解:由开普勒第三定律可知,有,故错误; 由,可得,可得,故正确; 轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是高轨道,航天器由高轨道到低轨道需要在切点处向前喷气减速,故错误; 轨道Ⅱ和轨道Ⅲ的点与中心天体的距离相同,由,解得,因此加速度大小相等,故错误。故选:。 14.【解答】解:、设小球在最低点和最高点的速度大小分别为、,该行星表面的重力加速度为,在最低点,由牛顿第二定律有:最高点有: 小球由最低点到最高点过程,由机械能守恒定律: 联立解得:该行星表面的重力加速度为故正确; 、该行星的第一宇宙速度 故正确; 、在行星表面:,,解得该行星的密度,故错误; 、设近地环绕卫星的周期为,则有: ,解得,故正确。 因为本题是选错误的,故选:。 15.【解答】解:在处,根据黄金代换式有,在处根据牛顿第二定律有,联立得该星球的自转角速度大小为,故错误; 该星球的自转周期为,解得,故错误; 由于与赤道夹角为,根据,可知处的自转向心加速度为,解得,故正确; 该星球位置的自转向心加速度大小为,解得,故错误。 故选:。 16.【解答】解:航天员相对空间站静止,航天员与空间站绕地球做圆周运动,宇航员处于失重状态,不处于平衡状态,故错误; 根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得,解得,对接后,组合体的轨迹半径不变,所以速度不变,故错误; 根据可知,由于,则,故错误; 根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得,解得,则,故正确。故选:。 17.【解答】解:只要周期与地球自转周期相同的卫星都是地球同步卫星,除了赤道平面的同步卫星可以静止在赤道上空,其他同步卫星不能与地球上某位置保持相对静止,而北京不在赤道上,所以地球同步卫星不可以静止在北京上空,故错误; 由万有引力提供向心力得,解得,又因为,第一宇宙速度,所以,故正确; 同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度,根据知,同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的倍,故错误; 根据,解得,同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的,故错误。 故选:。 18.【解答】解:.同步卫星轨道与赤道平面共面,不可以定点在泉州上空,故错误; .根据第一宇宙速度知识,线速度小于地球第一宇宙速度,故错误; .角速度等于地球自转的角速度,故错误; .根据,可知向心加速度小于地球表面重力加速度,故正确。故选:。 19.【解答】解:.在同一轨道上同向运行的中圆轨道卫星加速时将做离心运动,会脱离圆轨道运行,不可能追上前面的卫星,故错误; .静止轨道同步卫星只能在赤道平面上空运行,无法静止在北京上空,故错误; .根据万有引力提供卫星圆周运动的向心力有,可得 中圆地球轨道卫星运行半径小于同步轨道卫星轨道半径,可知同步卫星运行的周期大于中圆地球轨道卫星的周期,故正确; .设地球半径为,则同步卫星的轨道半径为。在北极有 在赤道有,对同步卫星有,联立可得,故错误。故选:。 20.【解答】解:根据,得,同步卫星半径更大,线速度更小,应为近地卫星的倍,故错误; 根据,得,同步卫星半径是近地卫星的7倍,角速度比为,故错误; 根据万有引力公式,若质量相同,则为49倍,但题目未说明质量相同,则两卫星的万有引力大小关系不能确定,故错误; 近地卫星单位时间内扫过的面积为,则有△△,同步卫星相同时间扫过面积△,结合,联立得,故正确。故选:。 21.【解答】解:、卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面点正上方,恰好绕地球运行圈,所以“羲和号”卫星的周期为,小于地球静止卫星的周期,所以“羲和号”卫星的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径, 根据牛顿第二定律得,,所以“羲和号”卫星向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度, 根据角速度与周期的关系式,所以“羲和号”卫星角速度大于地球静止卫星的角速度,故正确,错误; 、第一宇宙速度又叫最大环绕速度,也是近地人造卫星的线速度,所以“羲和号”卫星的线速度一定小于第一宇宙速度,故错误; 、设“羲和号”卫星距离地面高度为,根据万有引力提供向心力得, 又根据地面上物体万有引力等于重力得,联立解得,故错误。故选:。 22.【解答】解:已知齐鲁二号卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面点正上方,每天恰好绕地球运行圈,地球自转周期为,所以卫星的周期为, 根据万有引力提供向心力得,在地球表面,根据万有引力等于重力有, 联立解得,所以卫星离地高度,故正确,错误。故选:。 23.【解答】解:、天梯连接地心和同步卫星,天梯上各点的角速度都和地球自转相等,根据,可知处的线速度大于处的线速度,处的向心加速度大于处的向心加速度,故错误; 、轨道高度与相同的人造卫星周期小于同步卫星的周期,则其环绕地球的周期小于处货物的周期,故错误; 、轨道高度与相同的人造卫星角速度大于同步卫星的角速度,则其环绕地球的角速度大于位于处货物的角速度,故正确。故选:。 24.【解答】解:太空垃圾无动力运行,由于轨道空间存在稀薄气体,所以太空垃圾的轨道会逐渐减低,、的轨道降低,不会对空间站造成损害; 对于和,根据万有引力提供向心力可得: 解得太空垃圾的周期: 所以太空垃圾、的周期大于空间站,在轨道降低过程中,最有可能对空间站造成损害,会在空间站的后方,故正确、错误。故选:。 25.【解答】解:、由于与为不同卫星,质量不一定相同,则由公式可知,与经过点时的万有引力不一定相同,则向心力不一定相同;同理、在点由可知加速度大小相同,但是在的向心加速度为加速度的一个分量,因此向心加速度大小不相等,故错误; 、在椭圆轨道上点的速度比在点的速度大,此后从向远地点运动过程中速度变小,而的速度大小不变,因此的速度并不是一直比大,故错误; 、根据开普勒第三定律可知,Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等,则、绕地球运行的周期相等,故正确。故选:。 26.【解答】解:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设卫星的质量为、轨道半径为、地球质量为, 、由 知,因为,所以,故正确; 、由知,因为、的轨道半径相等,、的向心加速度大小相等;,因为,,所以的向心力大小小于的向心力大小,故错误; 、由知,因为,所以,即、的线速度大小相等小于的线速度大小,故错误; 、因为卫星没有脱离地球的吸引,三个卫星的发射速度都小于,故错误;故选:。 27.【解答】解:设小球的初速度为,在北极小球运动的时间为,重力加速度为;在赤道小球运动的时间为,重力加速度为,由竖直上抛,可得,则 在赤道,万有引力等于物体的重力与自转所需的向心力之和,即 设地球半径为,在北极,万有引力等于重力,即 为地球自转周期。设地球第一宇宙速度大小为,同步卫星的线速度大小为,周期与地球自转周期相等也为,由万有引力提供向心力同理,对同步卫星, 联立以上各式解得故正确,错误。故选:。 28.【解答】解:对绕地球运动的卫星,由万有引力提供向心力可得 由万有引力等于重力可得 由开普勒第三定律可得 联立解得 则卫星1、卫星2各自所在高度处的重力加速度大小之比为 故正确,错误。 故选:。 第10页 学科网(北京)股份有限公司 $

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