高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行同步练习2 新人教版必修2

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1、第5节　宇宙航行（满分100分，60分钟完成）班级_______姓名______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。1．火星有两颗卫星，分别为火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（）A．火卫一距火星表面较近B．火卫二的角速度较大C．火卫一的运动速度较大D．火卫二的向心加速度较大2．如图1所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最

2、后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的有（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率图1B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度3．据天文观测，在某些行星的周围有模糊不清的物质存在，为了判断这些物质是行星大气还是小卫星群，又测出了这些物质各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离r，下列说法正确的是（）A．若v与r成正比，可判定这些

3、物质是行星大气B．若v与r成反比，可判定这些物质是行星大气C．若v2与r成正比，可判定这些物质是小卫星群D．若v2与r成反比，可判定这些物质是小卫星群4．土星的周围有美丽的光环，组成环的颗粒大小不一，线度从1μm～10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星的距离从7.3×104km到1.4×105km，已知环的外层颗粒绕土星作圆周运动的周期为14h，引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2，则土星的质量约为（）A．9×1016kgB．6.4×1017kgC．9×1025kgD．6.4×1026kg5．地球同步卫星到地心的距离r可由r3＝求出，已知式中a的单位是m，b的单

4、位是s，c的单位是m/s2，则（）A．a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度B．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度C．a是赤道周长，b是地球自转周期，c是同步卫星的加速度D．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度6．设地面附近重力加速度为g0，地球半径为R0，人造地球卫星的圆形轨道半径为R，那么以下说法正确的是（）A．卫星在轨道上向心加速度大小为B．卫星运行的速度大小为C．星运行的角速度大小为D．卫星运行的周期为第Ⅱ卷（非选择题，共52分）图2二、填空、实验题：本大题共3小题，每小题8分，共2

5、4分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。7．如图2所示，在赤道上某处日落4h后，还能看见正上方被阳光照亮的人造卫星，此人造卫星的高度至少为___________km(设地球半径为6400km)。8．一地球卫星高度等于地球半径，用弹簧秤将一物体悬挂在卫星内，物体在地球表面受的重力为98N，则它在卫星中受地球的引力为________N，物体的质量为________kg，弹簧秤的读数为________N。9．已知火星的质量是地球质量的P倍，其半径是地球表面半径的q倍，在地球上发射人造卫星，其第一宇宙速度为v1，在火星上发射一颗人造卫星，其发射速度最小为___________。

6、三、计算题：本大题共2小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10．（12分）某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12h内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射。11．（16分）中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，它的自转周期为T＝s，问该中子星的最小密度是多少才能维持星体的稳定，不至于因自

7、转而瓦解（计算时星体可视为球体，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2）。参考答案一、选择题：1．【答案】AC【点拨】火星的卫星与地球卫星的原理相同。根据万有引力定律和向心力公式有：＝，得轨道半径；同理有：＝，得；＝，得；，得。由题意知火卫一的周期小、轨道半径小、距火星表面近、角速度大、线速度大、向心加速度大，A、C正确。2．【答案】BD【点拨】卫星的速度v＝，A错误；卫星的角速度ω＝，B正确；卫星在某位置的加速度由万有引力产生，不论在哪个轨道上，同一点的加速度相同，C错误，D正确。3．【答案