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1. 某科学卫星在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动,对该卫星监测发现,该卫星离我国北斗三号系统中的某地球同步卫星的最远距离是最近距离的3倍。已知地球同步卫星绕地球运动一周的时间是24h。则下列说法正确的是( )
A.
发射该科学卫星的速度大于发射地球同步卫星的速度
B.
该科学卫星在轨运行周期为
h
C.
该科学卫星在轨运行线速度是地球同步卫星在轨运行线速度的
倍
D.
该科学卫星和地球同步卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
【考点】
卫星问题;
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1. 2023年5月30日,“神舟十六号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接,我国六名航天员在空间站胜利“太空会师”,图甲为会师的合影,向世界展示了中国航天工程的卓越能力。对接变轨过程简化为如图乙所示,对接前,飞船沿圆轨道Ⅰ运行,核心舱在离地面约
高度的圆轨道Ⅲ运行;飞船从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ,再经过调整与核心舱完成对接,对接后共同沿轨道Ⅲ做匀速圆周运动。则下列说法中正确的是( )
A.
在运行的核心舱内,悬浮的航天员处于失重状态
B.
飞船在圆轨道Ⅰ运行的速度小于在圆轨道Ⅲ运行的速度
C.
飞船在圆轨道Ⅰ运行经过M点的加速度大于在轨道Ⅱ运行经过M点的加速度
D.
飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,需在M点点火加速
多选题
容易
2. 我国的“天链一号”卫星是地球同步卫星,可为中低轨道卫星提供数据通讯,如图所示为“天链一号”卫星a、赤道平面内的低轨道卫星b、地球的位置关系示意图,O为地心,卫星a的轨道半径是b的4倍,已知卫星a、b绕地球同向运行,卫星a的周期为T,下列说法正确的是
A.
卫星a、b的速度之比为2∶1
B.
卫星b的周期为
C.
卫星a的质量是b的两倍
D.
卫星a、b的向心加速度之比为1:16
多选题
容易
3. 2020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运行时均失重
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
多选题
容易
1. 我国“嫦娥六号”探月器在月球背面采样圆满成功,这激发了同学们学习天文物理知识的兴趣。某同学提出如下设想,如图所示,若飞船经过P点时沿虚线大圆切线方向释放一颗科学探测卫星,大圆平面与月球的赤道面平行,圆心在月轴上的
点,O为月心。则该卫星可能( )
A.
绕
点做匀速圆周运动
B.
绕O点做匀速圆周运动
C.
以O点为一个焦点做椭圆运动
D.
绕月轴做不等距的螺线运动
多选题
普通
2. 如图甲,“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙中的实线是航天控制中心大屏幕上显示的北斗系统某颗卫星的“星下点”在24小时内的轨迹(无重叠),该卫星绕行方向与地球自转方向一致。已知地球的半径为R,地球同步卫星的轨道半径约为6.6R。则下列说法正确的是( )
A.
该卫星的周期为16小时
B.
该卫星的周期为8小时
C.
该卫星离地面的距离约为3.2R
D.
该卫星能记录到北极点的气候变化
多选题
普通
3. 如图所示,一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点。若使该航天器由椭圆轨道进入外层的圆轨道(圆轨道与椭圆轨道相切于B点) 运行,需要在航天器运行到B位置时再次点火。如果航天器分别在椭圆轨道和圆轨道上正常运行,以下说法正确的是( )
A.
航天器在椭圆轨道上经过B点时的加速度等于它在圆轨道上经过B点时的加速度
B.
航天器在椭圆轨道上经过B点时的速度等于它在圆轨道上经过B点时的速度
C.
航天器在椭圆轨道上运行时具有机械能小于它在圆轨道上具有的机械能
D.
航天器在圆轨道上经过C点时的速率小于它在椭圆轨道上经过A点时的速率
多选题
普通
1. 某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变,每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动,某次测量卫星的轨道半径
, 后来变为
,
, 以E
k1
、E
k2
表示卫星在这两个轨道上的动能,T
1
、T
2
表示卫星在这两个轨道上的周期则( )
A.
E
k2
>E
k1
、T
2
<T
l
B.
E
k2
<E
k1
、 T
2
>T
l
C.
E
k2
<E
k1
、T
2
<T
l
D.
E
k2
>E
k1
、T
2
>T
l
单选题
普通
2. 2020年9月4日,我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器,右图为此发射过程的简化示意图。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动,再经椭圆轨道2,最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法正确的是( )
A.
航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期
B.
航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中,速度越来越大
C.
航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中,地球的万有引力对其做负功
D.
航天器在轨道1上运行的加速度小于其在轨道3上运行的加速度
单选题
容易
3. 牛顿认为地球对物体的引力与天体间的引力具有相同的性质,即可满足“平方反比”规律。假设月球绕地球做圆周运动的半径为
为地球半径),同样质量的物体移至月球轨道,引力大小应减小到地面附近引力大小的
, 月球轨道处的加速度大小应为地面处重力加速度大小的
。已知地球表面重力加速度大小为
, 忽略地球自转,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
容易
1. 2024年5月3日,我国自行研制的嫦娥六号探测器顺利发射。如图所示,该探测器于5月8日实施近月制动,顺利进入半径为r的环月轨道。可将探测器的环月轨道飞行视为角速度为ω的匀速圆周运动。6月2日,着陆器成功着陆月球背面,其着陆过程简化为如下过程:让着陆器先在距离预选着陆点约百米高度处悬停,接着发动机提供恒定向上的推力F,使着陆器开始以恒定的加速度竖直下降,经时间t后在月球表面实现“软着陆”。已知着陆器质量为m,月球半径为R,万有引力常量为G。求:
(1)
月球的平均密度;
(2)
着陆器“软着陆”时的速度ν大小。
解答题
普通
2. A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕某一星球做匀速圆周运动,测得它们之间的距离
随时间t变化的关系如图所示。已知该星球的半径r,周期T,万有引力常量为G,卫星A的线速度大于卫星B的线速度,不考虑A、B之间的万有引力。求:
(1)
A、B两颗卫星绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径:
(2)
该星球的质量;
(3)
该星球的第一宇宙速度。
解答题
普通
3. 航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。经过百余年的快速发展,航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一,该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展,也表征着一个国家科学技术的先进水平。
(1)
人类在不久的将来会从火星上采集一些“土壤”,带回地球进行研究,下列关于“土壤”研究结论的说法中正确的是( )
A.
含有的金属材料都是单晶体
B.
具有一定形状的属于多晶体
C.
具有固定熔点的一定是晶体
D.
显示各向同性都属于非晶体
(2)
大型钛合金构件在航天、航空领域应用广泛,我国使用激光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平。若焊接所用的激光波长为
, 每个激光脉冲中的光子数目为n,已知普朗克常量为h、光速为c,则下列说法中正确的是( )
A.
激光焊接利用了激光的相干性
B.
激光的频率为
C.
激光光子的动量为
D.
每个激光脉冲的能量为
(3)
王亚平在天宫课堂中演示了水球光学实验。在完全失重时往水球中央注入空气形成了一个内含气泡的水球,其简化模型如图所示,气泡与水球同心。航天员观察到水球中的气泡特别明亮,这主要是因为光在气泡内表面发生了
现象。若这种现象是在P点恰好发生的,
, 则水的折射率为
。(
,
)
(4)
一航天飞机在完成某次维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道II,如图所示,A点为轨道II上的远地点,B点为轨道I上的近地点。不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.
该航天飞机在轨道II上经过A点的速度小于经过B点的速度
B.
该航天飞机在轨道I上经过A点时的加速度大于它在轨道II上经过A点时的加速度
C.
在轨道II上从A点运动到B点的过程中,航天飞机的加速度一直变大
D.
要从轨道I进入轨道II,该航天飞机需在A点进行减速制动
(5)
随着航空领域的发展,实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。为了减缓对地的碰撞,设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝正方形线圈abcd;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为
, 经过时间t火箭着陆,此时火箭速度为
;线圈abcd的电阻为R,其余电阻忽略不计;ab边长为l,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,求:
(1)缓冲滑块刚停止运动时,线圈ab边两端的电势差
;
(2)缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(3)火箭主体的速度从
减到
的过程中系统产生的电能。
解答题
普通
1. “祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一,且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是( )
A.
火星公转的线速度比地球的大
B.
火星公转的角速度比地球的大
C.
火星公转的半径比地球的小
D.
火星公转的加速度比地球的小
单选题
容易
2. 2008年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜,发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b,2019年,该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍,若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为( )
A.
B.
2
C.
D.
单选题
普通
3. 火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.
轨道周长之比为2∶3
B.
线速度大小之比为
C.
角速度大小之比为
D.
向心加速度大小之比为9∶4
单选题
容易