宇宙航行（卫星变轨问题）同步练习 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

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1、卫星变轨问题同步练习【知识点填空】卫星变轨问题的判断(1)卫星的速度变大时，做 ，重新稳定时，轨道半径 (2)卫星的速度变小时，做 ，重新稳定时，轨道半径 (3)圆轨道与椭圆轨道相切时，切点处外面的轨道上的速度大，向心加速度相同.一、单选题12020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道变轨到椭圆轨道，以便返回地球。下列说法正确的是（）A嫦娥五号在轨道和运行时均超重B嫦娥五号在轨道的P处的速率大于在轨道的P处的速率C嫦娥五号在轨道和运行至P处时加速度大小相等D嫦娥五号在轨道的机械能大于在轨道的机械能2如图所示，载人飞船先

2、后在圆形轨道、椭圆轨道和圆形轨道上运行，与天和核心舱刚好B点成功对接已知轨道、的半径分别为、，轨道和、和分别相切于A、B两点，则飞船（）A在轨道上运行的周期小于在轨道上运行的周期B在轨道上的A点和B点的速度的大小之比为：C在轨道上从A点运行到B点的过程中机械能减小D先到轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接3“天问一号”是我国首个火星探测器，火星距离地球最远时有4亿公里，最近时大约0.55亿公里。由于距离遥远，地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时，从地球发出一个指令，约22分钟才能到达火星。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。为简化计算

3、，已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，认为地球和火星在同一平面内、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法错误的是（）A地球的公转线速度大于火星的公转线速度B当火星离地球最近时，地球上发出的指令需要约3分钟到达火星C若火星运动到B点、地球恰好在A点时发射探测器，则探测器沿椭圆轨道运动到C点时，恰好与火星相遇D下一个发射时机需要再等约2.1年42015年12月17日，我国成功将探测暗物质粒子的卫星“悟空”直接送入预定转移椭圆轨道，如图所示则该卫星的发射速度v满足（）Av=7.9km/sB7.9km/sv11.2km/s Cv=11.2km/sD

4、v=16.7km/s 4 5 6 7 8 95我国的“嫦娥工程”取得了初步的成功如图所示，假设月球半径为R，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近地点B再次点火变轨进入月球近月轨道绕月球做圆周运动，则下列说法正确的是（）A飞船在轨道的运动速率大于飞船在轨道的运动速率B在A处，飞船变轨后瞬间的速率大于变轨前瞬间的速率C在B处，飞船变轨后瞬间的速率小于变轨前瞬间的速率D飞船在轨道绕月球运行一周所需时间大于在轨道绕月运行一周所需时间6“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短

5、时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球作圆周运动，“天宫一号”在图7所示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是（）A“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B“天宫一号”在轨道3上的角速度小于在轨道1的角速度C“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度D“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度7发射卫星过程如图所示，先让卫星在近地圆轨道1上运行，在P点瞬时变速，进入椭圆轨道2，在Q点再次瞬时变速，进入预定轨道3作匀速圆周运动则有（）A卫星在轨道3线速度大于轨道1的

6、线速度B卫星从P点沿椭圆2运行到Q过程中，线速度减小C由轨道1变到轨道2，在P点应瞬时加速D由轨道2变到轨道3，在Q点应瞬时减速8（广州三模）要使卫星从如图所示的圆形轨道1通过椭圆轨道2转移到同步轨道3，需要两次短时间开动火箭对卫星加速，加速的位置应是图中的（）AP点BQ点CR点DS点9（大连模拟）我国自主研发的“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，其中有5颗地球同步卫星在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，如图所示，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则（）A该卫星的发射速度必定大于11.2 km/s B卫星在同步轨道上的运行速度小于7.9 km/sC在轨道上，

7、卫星在P点的速率小于在Q点的速率 D在轨道上的运行周期大于在轨道上的运行周期 10 1110（2016广东）如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测下列说法正确的是（）A发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量无关C卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力11（2016汉中校级模拟）如图所示，我国“嫦娥一号”绕月探测卫星进入奔月轨道，在从a点向b点运动的过程中（）A地球对卫星的引力增大，月球对卫星的引

8、力增大 B地球对卫星的引力增大，月球对卫星的引力减小C地球对卫星的引力减小，月球对卫星的引力增大 D地球对卫星的引力减小，月球对卫星的引力减小12（2016天津）我国将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是（）A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D飞船先在比

9、空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接132018年12月8日，“嫦娥四号”月球探测器在我国西昌卫星发射中心发射成功，并实现人类首次月球背面软着陆。“嫦娥四号”从环月圆轨道上的P点实施变轨，进入椭圆轨道，由近月点Q落月，如图所示。关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（）A沿轨道I运行至P点时，需加速才能进入轨道B沿轨道运行的周期小于沿轨道I运行的周期C沿轨道运行经P点时的加速度等于沿轨道I运行经P点时的加速度D若已知“嫦娥四号”绕月圆轨道I的半径、运动周期和引力常量，可算出月球的密度二、多选题142022年1月22日，我国实践21号卫星（SJ-21）通

10、过捕获网，将一颗失效的北斗2号卫星从拥挤的地球同步轨道上，沿转移轨道拖拽到了航天器稀少的更高的“墓地轨道”上，如图所示，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行，若卫星在两个轨道上的运动均视为匀速圆周运动，则（）A北斗2号卫星在同步轨道上运行速度小于地球赤道上物体的运动速度B北斗2号卫星在“墓地轨道”运行的角速度小于它在同步轨道运行的角速度C实践21号卫星在转移轨道上经过A点时的加速度与在同步轨道上经过A点时的加速度相等D实践21号卫星从“墓地轨道”前往同步轨道时，需要加速运动15地月系统可认为是月球绕地球做匀速圆周运动如图（a）所示，月球绕地球运动的周期为；也可为地月系统是一个

11、双星系统如图（b）所示，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为M、m，两球心相距为r，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A图（a）月球绕地球运动的周期等于图（b）中月球绕O点运动的周期B图（a）中，地球密度为C地月双星轨道中O点到地心距离为D图（a）中，若把部分月壤运回到地球，最终月球绕地球做圆周运动轨道半径将变小16人类为了寻找地外生命，对火星探测的力度加大。已知地球公转周期为T，地球到太阳的距离为，绕太阳运行的速率为；火星到太阳的距离为，绕太阳运行的速率为；太阳的质量为，引力常量为。一个质量为的行星探测器被发射到一围绕太

12、阳的椭圆轨道上运行，它以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的点为远日点，如图所示。不计火星、地球对行星探测器的影响，则（）A行星探测器在点的加速度大小等于B行星探测器在A点的速度大小为C行星探测器在点加速后可能沿火星轨道运行D行星探测器沿椭圆轨道从A点到点的运行时间为17如图甲所示，2024年1月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示，先将卫星送入圆形轨道，在a点发动机点火加速，由轨道变为椭圆轨道上，飞船在轨道上经过c点再变轨到圆轨道，则下列说法正确的是（）A

13、探针卫星在轨道上经过a点的速度大于在轨道上经过a点的速度B探针卫星在轨道上由a点运动到c点机械能减少C探针卫星在轨道上经过c点的加速度等于在轨道上经过c点的加速度D探针卫星在轨道上运行的角速度大于在轨道上运行的角速度18如图所示，轨道1、3均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，轨道1的半径为R，轨道2是卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，轨道3与轨道2相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三个轨道和地心都在同一平面内，已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是（）A卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期B若卫星在轨道1上

14、的速率为，卫星在轨道2上A点的速率为，则C若卫星在轨道1、3上的加速度大小分别为、，卫星在轨道2上A点的加速度大小为，则D若，则卫星在轨道2上B点的速率19“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能量，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（）A“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍B“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍C站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D“轨道康复者”可在高轨道上减速，以实现对低轨道

15、上卫星的拯救202023年10月26日，中国载人航天再创历史，神舟十七号与神舟十六号成功“会师”。神舟十七号发射的过程可简化为如图所示的过程，先将其发射至近地圆轨道，在近地轨道的A点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入运行圆轨道。下列说法正确的是（）A神舟十七号在转移轨道经过B点的速率小于A点的速率B神舟十七号在转移轨道上经过B点时加速度大小大于在运行轨道上时经过B点的加速度大小C神舟十七号在运行轨道上运动的周期大于在转移轨道上运动的周期D神舟十七号在转移轨道上从B点运动到A点的过程中，它的机械能减小212021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功发射，并于当天与距地表约

16、400km的空间站完成径向交会对接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成交会对接。交会对接过程中神舟十三号载人飞船大致经历了以下几个阶段：进入预定轨道后经过多次变轨的远距离导引段，到达空间站后下方52km处；再经过多次变轨的近距离导引段到达距离空间站后下方更近的“中瞄点”；到达“中瞄点”后，边进行姿态调整，边靠近空间站，在空间站正下方200米处调整为垂直姿态（如图所示）；姿态调整完成后逐步向核心舱靠近，完成对接。已知在点火过程中忽略燃料引起的质量变化，根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是（）A远距离导引完成后，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度B近距离导引过程中，飞船的机械能将增加C姿态调整完成后，飞船绕地球运行的周期可能大于24小时D姿态调整完成后，飞船沿径向接近空间站过程中，需要控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同学科网（北京）股份有限公司