适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理一轮总复习第4章曲线运动万有引力与航天课时规范练14天体.docVIP

课时规范练14天体运动中的四类问题

基础对点练

1.(卫星变轨问题)2024年12月17日,嫦娥五号胜利返回地球,创建了我国到月球取土的宏大历史。如图所示,嫦娥五号取土后,在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,以便返回地球。下列说法正确的是()

A.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重

B.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等

C.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等

D.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等

2.(卫星的对接问题)(2024湖南衡阳期末)2024年5月10日,“天舟四号”货运飞船采纳自主快速交会对接模式,胜利对接天和核心舱后向端口。对接过程的简化图如图所示,下列说法正确的是()

A.若货运飞船在N处,则它的周期小于核心舱的周期

B.若货运飞船在N处,则它的线速度大于核心舱的线速度

C.若货运飞船在M处,则应加速变轨才能胜利对接核心舱

D.若货运飞船在M处,则它的向心加速度小于核心舱的向心加速度

3.(环绕与变轨问题)2024年7月23日,我国首个火星探测器天问一号放射升空,飞行2000多秒后胜利进入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。接近火星后天问一号探测器为软着陆做打算,首先进入椭圆轨道Ⅰ,其次进入圆轨道Ⅱ,最终进入椭圆着陆轨道Ⅲ,已知火星的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是()

A.天问一号探测器在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能

B.天问一号探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度小于在O点的加速度

C.天问一号探测器在轨道上运动时,运行的周期TⅢTⅡTⅠ

D.已知天问一号探测器在轨道Ⅱ上运动的角速度和轨道半径,可以推知火星的密度

4.(变轨问题及能量问题)在放射一颗质量为m的人造地球同步卫星时,先将其放射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上(离地面高度忽视不计),再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道Ⅲ上。已知地球上重力加速度为g,地球半径为R,卫星在变轨过程中质量不变,则()

A.卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度为hR

B.卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度为v=g

C.卫星在轨道Ⅲ上运行时经过P点的速率小于在轨道Ⅱ上运行时经过P点的速率

D.卫星在轨道Ⅲ上的机械能大于在轨道Ⅰ上的机械能

5.(卫星的对接及参量的对比)(2024黑龙江牡丹江期末)a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星,下列说法正确的是()

A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度

B.b、c的动能相等,且小于a的动能

C.b、c的运行周期相同,且大于a的运行周期

D.c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c

6.(同步卫星、赤道上的物体、卫星的比较)假设量子卫星轨道在赤道平面,如图所示。已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍,轨道也在赤道平面的同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,图中P点是地球赤道上一点,由此可知()

A.同步卫星与量子卫星的运行周期之比为n

B.同步卫星与P点的速度之比为1

C.量子卫星与同步卫星的速度之比为n

D.量子卫星与P点的速度之比为

7.(多选)(赤道上的物体、近地卫星、同步卫星的比较)如图所示,同步卫星与地心的距离为r,运行速率为v1,向心加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则下列比值正确的是()

A.a1a2=rR

C.v1v2

8.(天体运动中的追及相遇问题)如图所示,A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星,运行方向相同,A为地球同步卫星,A、B卫星的轨道半径的比值为k,地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近,从该时刻起到A、B间距离最远所经验的最短时间为()

A.T02(

C.T02(

9.(多选)(天体运动中的能量问题)在地球四周有很多人造地球卫星围着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径渐渐变小。若卫星在轨道半径渐渐变小的过程中,只受到地球引力和淡薄气体阻力的作用,则下列推断正确的是()

A.卫星的动能渐渐减小

B.由于地球引力做正功,引力势能肯定减小

C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,故机械能保持不变

D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量

素养综合练

10.如图所示,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道,其中轨道Ⅰ为近地环绕圆轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,轨道Ⅲ为脱离轨道,a、b、c三点分别位于三条轨道上,b点为轨道Ⅱ的远地点,b、c点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的2倍,则()

A.卫星在轨道Ⅱ的运行周期与轨道Ⅰ的相同

B.卫星经过a点的速率为经过b点的2倍

C.卫星在a点的加速度大小为在b点的4倍

D.质量相同的卫星在b点的机械能等于在c点的机械能

11.(2024上海复旦附中期末)如图所示