【文档说明】2022-2023学年高一物理 人教版2019必修第二册 同步试题 专题4 卫星的变轨问题 Word版无答案.docx，共(9)页，4.173 MB，由小赞的店铺上传

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专题4卫星的变轨问题一、变轨问题1．我国的一箭多星技术居世界前列，一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，

P点为椭圆轨道的近地点，Q点为远地点，B卫星在Q点喷气变轨到轨道3，之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（）A．两卫星在P点时的加速度不同B．B卫星在P点时的速度大于A卫星的速度C．B卫星在Q点变轨进入轨道3时需要喷气减速D．B卫星在轨道3上运动的速度大于A卫星在轨道1上运动的速度2．（2022

春·重庆北碚·高一西南大学附中校考期中）如图所示，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，当到达椭圆轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，则（）A．飞行器在B点处变轨时需向后喷气加速

B．由已知条件不能求出飞行器在椭圆轨道Ⅱ上的运行周期C．只受万有引力情况下，飞行器在椭圆轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为02Rg3．如图所示，“嫦娥五号”卫星从地球上发射先经历绕地飞行调相轨道

，再从调相轨道上的P点进入地月转移轨道，然后在地月转移轨道上的Q点进入到绕月飞行轨道段。假设调相轨道和绕月轨道分别是长半轴为a、b的椭圆轨道，卫星在两栖圆轨道上分别绕地球、月球运行的周期绕月轨道一为1T、2T。则下列说法中正确的是（）A．33221

2abTT=B．从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星在Q点必须加速C．从调相轨道切入到绕月转移轨道时，卫星在P点必须加速D．“嫦娥五号”卫星在地月转移轨道上运行的速度应大于11.2km/s4．飞天揽月，奔月取壤，嫦娥五号完成了中国航天史上又一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆月球前部分轨道的简化示意图

，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。其中IIT、IIIT、IVT为嫦娥五号分别在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轨道上的运行周期，IIE、IIIE、IVE为嫦娥五号分别在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轨道上运行时的机械能，IIIQa、IVQa

为嫦娥五号分别在Ⅲ、Ⅳ轨道上经过Q点时的加速度，Pv、Qv为嫦娥五号在Ⅱ轨道上经过P、Q点时的速度。在变换轨道过程中，嫦娥五号的质量不变，仅考虑月球对嫦娥五号的万有引力作用。则（）A．IIIIIIVTTTB．IIIIVQQaa=C．IIIIII

VEEED．PQvv二、空间对接5．2022年11月12日10时03分，天舟五号与空间站天和核心舱成功对接，此次发射任务从点火发射到完成交会对接，全程仅用2个小时，创世界最快交会对接纪录，标志着我国航天交会对接技术取得了新突破。在交会对接的最后阶段，天舟五号与

空间站处于同一轨道上同向运动，两者的运行轨道均视为圆周。要使天舟五号在同一轨道上追上空间站实现对接，天舟五号喷射燃气的方向可能正确的是（）A．B．C．D．6．（2022春·重庆北碚·高一西南大学附中校考期末）（多选

）2021年10月16日，我国的神舟十三号载人飞船与距地表约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对接，对接前飞船在空间站正下方200米的“保持

点”处调整为垂直姿态并保持相对静止一段时间（如图所示），准备好后，再逐步上升到对接点与空间站完成对接，则飞船在“保持点”时（）A．运动速度大于空间站运动速度B．运动周期小于空间站的运动周期C．向心加速度小于空间站的向心加速度D．地球对

其吸引力大于其做圆周运动所需要的向心力7．（多选）2021年10月，神舟十三号载人飞船顺利升空，并与轨道高度为400km的“天和”核心舱在图甲中M点成功对接，对接时，神舟十三号已关闭动力。轨道I是神舟十三号轨道示意图，Ⅱ是“天和”核心舱运动的轨道示意图，图乙为航天员翟志刚出

舱情景图。下列说法中正确的是（）A．神舟十三号载人飞船的发射速度大于7.9km/sB．神舟十三号载人飞船在M点的速率大于在N点的速率C．神舟十三号载人飞船在M点的加速度与“天和”核心舱的加速度相等D．图乙中航天员处于完全失重状态，所以他与地球间的万有引力

为08．2022年11月1日，梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，目前已与天和核心舱、问天实验舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h（约为400km），地球视为理想球体且半径为R（约为6400km），地球表面的重

力加速度为g，引力常量为G，空间站可看成绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．组合体轨道处的重力加速度约为21617gB．地球的平均密度可表示为()34gGRh−C．航天员漂浮在组合体中，处于平衡状态D．在更高轨道上运行的

美国星链卫星1035号曾经变轨后接近中国空间站，这是通过对该卫星点火加速后降低轨道来实现的9．2022年7月24日14时许，长征五号B遥三运载火箭从文昌航天发射场将问天实验舱成功发射到预定近地圆轨道Ⅰ，如图所示。假设问天实验舱在P点变轨进入椭圆轨道Ⅱ飞往天和号空间站，到达空间站所在的圆轨道Ⅲ的

Q点与空间站自主交会对接。若空间站对接前后轨道半径保持不变，则下列说法中正确的是（）A．监测问天实验舱与空间站交会对接过程，可以将它们看成质点B．相对于地球，空间站停在轨道上等待问天实验舱前来对接C．问天实验舱与空间站交会对接上的瞬间，实

验舱相对空间站静止D．空间站组合体沿轨道Ⅲ运动1周，位移和速度都为零10．两颗质量相同的人造卫星绕地球逆时针运动。如图所示，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点。已知圆的半径与椭

圆的半长轴相等，下列说法正确的是（）A．卫星2的周期小于卫星1的周期B．卫星1在C点的动能大于卫星2在A点的动能C．卫星1在C点的向心加速度大于卫星2在C点的向心加速度D．相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积等于卫星2与

地心连线扫过的面积11．2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船成功发射，随后与“天和”核心舱成功对接，发射过程简化示意图如图所示，先把天舟四号货运飞船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨

道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近，Ⅱ、Ⅲ是飞船绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是飞船绕地球运行很接近空间站轨道的圆形轨道，P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q之间的距离为2L，地球半径为R，天舟

四号货运飞船在Ⅰ、Ⅳ轨道上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．天舟四号货运飞船在轨道Ⅰ上的角速度比在轨道Ⅳ上的角速度小B．天用四号货运飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过Q点的速度大C．天舟四号货运飞船

在轨道Ⅲ上经过P处与Q处时加速度大小的比值为()222RLR−D．天舟四号货运飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ上的线速度大小的比值为LR12．（多选）某卫星发射过程的情景图如图所示，轨道1为椭圆，轨道2为圆周，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星经过Q点时的线速

度大小为1v，P点到地球表面的距离为2R。已知卫星的势能pGMmEr=−，其中r为卫星到地心的距离，M为地球的质量，G为引力常量，则下列说法正确的是（）A．17.9km/sv=B．卫星在轨道1上运行经过P点时的线速度大小22143GMvvR=−C．卫星在轨道2上运行的周期

为卫星在轨道1上运行周期的3倍D．卫星从轨道1上的P点变轨到轨道2的过程中，发动机做的功为21562mvGMmR−13．（2021·湖南·高考真题）（多选）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排

，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的116。下列说法正确的是（）A．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的21617倍B．核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/

sC．核心舱在轨道上飞行的周期小于24hD．后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小14．（2016·北京·高考真题）如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运

动．下列说法正确的是：（）A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)15．（2021·

天津·高考真题）2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨

道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（）A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大16．（2022·浙江·统

考高考真题）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（）A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间B．从P点转移到Q点的时间小于6个月C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小D．在地火转移轨道

运动时的速度均大于地球绕太阳的速度