粵教版（2019）必修第二冊《3.4 宇宙速度與航天》2021年同步練習(xí)卷（4）

一、單選題

• 1．2020年11月24日4時30分，我國在海南文昌發(fā)射場用長征五號運(yùn)載火箭成功發(fā)射“嫦娥五號”月球探測器，并實現(xiàn)區(qū)域軟著陸，此次“挖土”成功，并成功帶網(wǎng)月球土壤，引起了國際極大的反響。如圖所示，探測器發(fā)射到月球上要經(jīng)過多次變軌，最終降落到月球表面上，其中軌道Ⅰ為圓形軌道，到月心的距離為r,運(yùn)行周期為T；軌道Ⅱ為橢圓軌道。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．“嫦娥五號”的發(fā)射速度必定大于11.2 km/s

  B．可以求出“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度

  C．“嫦娥五號”繞軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于繞軌道Ⅰ運(yùn)行的周期

  D．“嫦娥五號”繞軌道Ⅰ無動力運(yùn)行，從遠(yuǎn)月點(diǎn)到近月點(diǎn)，“嫦娥五號“與月球球心的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積越來越小
  組卷：68引用：2難度：0.6

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• 2．我國航天技術(shù)走在世界的前列，探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步即將完成，即月球探測器實現(xiàn)采樣返回，如圖所示為該過程簡化后的示意圖，探測器從圓軌道1上的A點(diǎn)減速后變軌到橢圓軌道2，之后又在軌道2上的B點(diǎn)變軌到近月圓軌道3．已知探測器在軌道1上的運(yùn)行周期為T₁，運(yùn)行速度為v₁，在軌道3上運(yùn)行速度為v₃，O為月球球心，C為軌道3上的一點(diǎn)，AC與AO之間的最大夾角為θ，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．探測器在軌道2運(yùn)行時的機(jī)械能大于在軌道1運(yùn)行時的機(jī)械能

  B．探測器在軌道2運(yùn)行時的線速度v2大小滿足v1＜v2＜v3

  C．探測器在軌道3上運(yùn)行時的周期為 si n 3 θ T 1

  D．探測器在軌道2上運(yùn)行和在圓軌道1上運(yùn)行，加速度大小相等的位置有兩個
  組卷：111引用：2難度：0.6

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• 3．2020年7月23日12時41分，我國在海南島東北海岸中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙四運(yùn)載火箭將我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器發(fā)射升空，飛行2000多秒后，成功將探測器送入預(yù)定軌道開啟火星探測之旅邁出了我國自主開展行星探測的第一步。預(yù)計經(jīng)過10個月的飛行，2021年到達(dá)火星，模擬圖如圖所示。接近火星后“天問一號”探測器為軟著陸做準(zhǔn)備，首先進(jìn)入圖中的橢圓軌道Ⅰ，其次進(jìn)入圓軌道Ⅱ，最后進(jìn)入橢圓著陸軌道Ⅲ，已知火星的半徑和引力常量，忽略探測器變軌時質(zhì)量的變化。下列說法正確的有（　?。?br />

  A．“天問一號”探測器在軌道Ⅰ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

  B．“天問一號”探測器在軌道Ⅲ上通過Q點(diǎn)時的加速度小于通過O點(diǎn)時的加速度

  C．“天問一號”探測器在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期TⅢ＞TⅡ＞TⅠ

  D．已知“天問一號”探測器在圓軌道Ⅱ上運(yùn)動的角速度和軌道半徑，可以推知火星的密度
  組卷：151引用：2難度：0.6

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• 4．中國首顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”升空過程如下：“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后首先將被送入一個橢圓軌道，這一軌道（設(shè)為軌道Ⅰ）離地面最近距離為500公里，最遠(yuǎn)為7萬公里，探月衛(wèi)星將用26小時環(huán)繞此軌道一圈后，通過加速再進(jìn)入一個更大的橢圓軌道（設(shè)為軌道Ⅱ），距離地面最近距離為500公里，最遠(yuǎn)為12萬公里，需要48小時才環(huán)繞一圈。此后，探月衛(wèi)星不斷加速，開始奔向月球，大概經(jīng)過83小時的飛行，在快要到達(dá)月球時，依靠控制火箭的反向助推減速，在被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在離月球表面200公里高度的軌道上繞月球飛行，開始拍攝三維影像等工作。下面判斷正確的是（　?。?/h2>

  A．由軌道Ⅰ變?yōu)檐壍愧?，?yīng)在遠(yuǎn)地點(diǎn)加速，因在遠(yuǎn)地點(diǎn)加速更易使衛(wèi)星到達(dá)月球

  B．“嫦娥一號”在軌道Ⅰ、Ⅱ運(yùn)行時遵循 a 3 T 2 =k,k是與地球質(zhì)量有關(guān)的常量（a、T為相應(yīng)軌道的半長軸和公轉(zhuǎn)周期）

  C．“嫦娥一號”在軌道Ⅰ的近地點(diǎn)的向心加速度小于在軌道Ⅱ的近地點(diǎn)的向心加速度

  D．“嫦娥一號”奔月過程中，經(jīng)過某一點(diǎn)萬有引力將消失
  組卷：58引用：2難度：0.6

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• 5．如圖所示為嫦娥五號著陸月球前部分軌道的簡化示意圖，Ⅰ是地月轉(zhuǎn)移軌道，Ⅱ、Ⅲ是繞月球運(yùn)行的橢圓軌道，Ⅳ是繞月球運(yùn)行的圓形軌道。P、Q分別為橢圓軌道Ⅱ的遠(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)。已知圓軌道Ⅳ到月球表面的高度為h,月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g,不考慮月球的自轉(zhuǎn)，下列關(guān)于嫦娥五號的說法正確的是（　?。?/h2>

  A．由Ⅰ軌道進(jìn)入Ⅱ軌道需在P點(diǎn)減速，由Ⅱ軌道進(jìn)入Ⅲ軌道需在Q點(diǎn)加速

  B．在Ⅱ軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時經(jīng)過P點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度

  C．在Ⅲ軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在Ⅳ軌道經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度

  D．在Ⅲ軌道上繞月運(yùn)行經(jīng)過Q點(diǎn)的速度大小為 g R 2 R + h
  組卷：127引用：4難度：0.7

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• 6．隨著地球資源的日益匱乏和環(huán)境的日益惡劣，人類設(shè)想在地球遠(yuǎn)地軌道上建立一個未來的圓環(huán)形太空城。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，好像一個巨大的車輪，圓環(huán)形的直徑為D，“輪胎”是一個空心的大圓環(huán)，其內(nèi)部直徑為d（D＞d），是太空城的生活區(qū)。同時，太空城還繞著自己的中心軸慢慢旋轉(zhuǎn)，利用旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心效應(yīng)而制造出人造重力，生活在其中的人類就有腳踏實地的感覺。已知地球半徑R，表面重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T，空間站軌道半徑r。下列說法中正確的是（　?。?/h2>

  A．太空城中的“地面”在圖示的下表面

  B．若忽略太空城的自轉(zhuǎn)，則太空城的繞地球轉(zhuǎn)動的周期為 r 3 T 2 R 3

  C．若太空城的轉(zhuǎn)速剛好能提供和地球表面的實際重力加速度效果相同的人造“重力”，那么太空城自轉(zhuǎn)的角速度為 2 g D

  D．以上都不正確
  組卷：28引用：2難度：0.6

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二、解答題

• 17．如圖所示，甲、乙、丙是位于同一直線上的離其他恒星較遠(yuǎn)的三顆恒星，甲、丙圍繞乙在半徑為R的圓軌道上運(yùn)行，若三顆星質(zhì)量均為M，萬有引力常量為G，求：
  （1）甲星所受合外力；
  （2）甲星的線速度；
  （3）甲星和丙星的周期。
  組卷：62引用：2難度：0.5

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• 18．若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v₀豎直向上拋出一個小球，經(jīng)過時間t小球落回拋出點(diǎn)。已知月球半徑為r,引力常量為G，試求出
  （1）月球的質(zhì)量M；
  （2）在月球發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。
  組卷：28引用：2難度：0.5

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