格物学 力学万有引力定律的常见应用

卫星变轨问题-万有引力定律的常见应用知识点月考进阶单选题自测题解析-四川省等高中物理,平均正确率46.0%

2025-07-30
卫星变轨问题-万有引力定律的常见应用知识点月考进阶单选题自测题解析-四川省等高中物理,平均正确率46.0%
1、['第二宇宙速度和第三宇宙速度', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题', '开普勒行星运动定律']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$v_{1} > 1 1. 2 \mathrm{k m / s}$$

B.$$v_{3} > v_{2} > v_{1}$$

C.火箭刚到$${{B}}$$点的加速度大小为$$\frac{v_{3}^{2}} {r}$$

D.火箭从$${{A}}$$运动到$${{B}}$$的时间大于$$\frac{\pi r} {v_{3}}$$

2、['环绕天体运动参量的分析与计算', '卫星变轨问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.地球同步通讯卫星的轨道可能是圆轨道,也可能是椭圆轨道

B.卫星在椭圆轨道$${Ⅱ}$$上经过$${{A}}$$点时的速度大于在轨道$${Ⅰ}$$时经过$${{A}}$$点时是速度

C.卫星在$${Ⅲ}$$轨道上的运行速度一定比$${Ⅱ}$$轨道上运行时的最大速度要小

D.若已知引力常量和近地卫星(卫星离地面高度忽略不计)的运行周期,则可以估算地球的平均密度

3、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度', '卫星变轨问题', '动量及动量变化']

正确率40.0%svg异常

D

A.卫星沿轨道$${{I}}$$经过$${{P}}$$点时的动量大于沿轨道$${Ⅱ}$$经过$${{P}}$$点时的动量

B.卫星从$${{P}}$$点到$${{Q}}$$点的过程中机械能逐渐减小

C.卫星沿轨道$${{I}}$$经过$${{P}}$$点时的加速度大于沿轨道$${Ⅱ}$$经过$${{P}}$$点时的加速度

D.卫星在$${{P}}$$点变轨时的速度必须大于$$7. 9 k m /$$

4、['卫星变轨问题']

正确率40.0%嫦娥一号月球探测器发射时在绕地球运行中,进行了四次变轨,其中有一次变轨是提高近地点的高度,使之从距地$$2 0 0 k m$$,上升到距地$$6 0 0 k m$$,这样既提高了飞船飞行高度,又减缓飞船经过近地点的速度,增长测控时间,关于这次变轨,说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.变轨后探测器在远地点的加速度变大

B.应在近地点向运动后方喷气

C.应在远地点向运动后方喷气

D.变轨后探测器的周期将变小

5、['环绕天体运动参量的分析与计算', '卫星变轨问题', '超重与失重问题']

正确率40.0%我国用一枚$${{“}}$$长征$${{3}}$$号乙$${{”}}$$火箭成功发射两颗北斗导航卫星。若该卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为$${{r}}$$,地球质量为$${{M}}$$,半径为$${{R}}$$,引力常量为$${{G}}$$,下列表述正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.卫星的向心加速度大小为$$\frac{G M} {R^{2}}$$

B.卫星的线速度大小为$$\sqrt{\frac{G M} {R+r}}$$

C.若某一卫星加速,则其做圆周运动的半径将会变大

D.卫星上的物体处于完全失重的状态,不受地球的引力作用

6、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的发现、内容及适用范围', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%svg异常

A

A.在$${{P}}$$点需要点火使飞船加速

B.飞船在轨道$${{2}}$$经过$${{P}}$$点时的加速度小于 在轨道 $${{3}}$$ 上经过 $${{P}}$$ 点的加速度

C.飞船在轨道$${{2}}$$经过$${{P}}$$点时的速度大于它 在轨道 $${{3}}$$ 上经过 $${{P}}$$ 点的速度

D.飞船在轨道$${{2}}$$运动到$${{Q}}$$点时的速度小于在轨道$${{2}}$$上经过$${{P}}$$点的速度

7、['环绕天体运动参量的分析与计算', '机械能的概念及计算', '卫星变轨问题']

正确率40.0%svg异常

C

A.甲图中,$${{A}}$$是神舟十二号,$${{B}}$$是天和核心舱

B.甲图中,$${{A}}$$的加速度比$${{B}}$$的加速度大

C.乙图中,对接时,神舟十二号的速度比在甲图中在轨运行时速度大

D.乙图中,对接时,神舟十二号的机械能比在甲图中在轨运行时机械能大

8、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '卫星变轨问题', '离心与向心运动']

正确率40.0%svg异常

B

A.若设卫星在轨道$${{1}}$$上的速率$${{v}_{1}{、}}$$卫星在轨道$${{3}}$$上的速率$${{v}_{3}}$$,则$${{v}_{1}{<}{{v}_{3}}}$$

B.卫星要由轨道$${{1}}$$变轨进入轨道$${{2}}$$,需要在$${{Q}}$$点加速

C.若设卫星在轨道$${{1}}$$上经过$${{Q}}$$点的加速度为$$a_{1 Q}$$;卫星在轨道$${{2}}$$上经过$${{Q}}$$点时的加速度为$$a_{2 Q}$$,则$$a_{1 Q} < a_{2 Q}$$

D.卫星要由轨道$${{2}}$$变轨进入轨道$${{3}}$$,需要在$${{P}}$$点减速

9、['环绕天体运动参量的分析与计算', '第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题', '开普勒行星运动定律', '超重与失重问题']

正确率60.0%svg异常

B

A.卫星在轨道$${Ⅰ}$$上经过$${{Q}}$$点时的加速度小于在轨道$${Ⅱ}$$上经过$${{Q}}$$点时的加速度

B.卫星在轨道$${Ⅱ}$$上经$${{Q}}$$点时的速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度

C.若地球质量为$${{M}{,}{P}}$$到地面的高度是$${{r}}$$,则卫星在轨道$${Ⅲ}$$上的运行周期为$$T_{3} \!=\! 2 \pi\sqrt{\frac{r^{3}} {\mathrm{G M}}}$$

D.卫星在$${Ⅱ}$$轨道的$${{P}}$$点处于超重状态

10、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题', '开普勒行星运动定律']

正确率80.0%svg异常

C

A.嫦娥号探测器的发射速度大于$$1 1. 2 k m / s$$

B.嫦娥号探测器在变轨前后,探测器与月球球心的连线在相同时间扫过相同的面积

C.嫦娥号探测器沿轨道$${{I}}$$运动至$${{P}}$$时,需制动减速才能进入轨道$${Ⅱ}$$

D.嫦娥号探测器沿轨道$${Ⅱ}$$运行时,在$${{P}}$$点的加速度大于在$${{Q}}$$点的加速度

1. 解析:

选项分析:

A. 火箭在近地点速度 $$v_1$$ 需大于第一宇宙速度 $$7.9\,\mathrm{km/s}$$,但题目中 $$v_1 > 11.2\,\mathrm{km/s}$$(第二宇宙速度)不符合实际近地轨道情况,因此错误。

B. 根据开普勒第二定律,远地点速度 $$v_2$$ 最小,近地点速度 $$v_1$$ 最大,而 $$v_3$$ 是圆轨道速度,介于两者之间,故 $$v_1 > v_3 > v_2$$,选项B错误。

C. 火箭在 $$B$$ 点只有向心加速度,由 $$a = \frac{v_3^2}{r}$$ 正确。

D. 椭圆轨道半长轴大于圆轨道半径,周期更长,从 $$A$$ 到 $$B$$ 时间为半周期,故时间大于 $$\frac{\pi r}{v_3}$$ 正确。

综上,正确答案为 C、D

2. 解析:

选项分析:

A. 同步卫星轨道必须是圆轨道以保持相对地面静止,错误。

B. 卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅰ需在 $$A$$ 点减速,因此椭圆轨道Ⅱ的 $$A$$ 点速度更大,正确。

C. 轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴,由 $$v = \sqrt{\frac{GM}{r}}$$ 知轨道Ⅲ速度更小,正确。

D. 近地卫星周期 $$T$$ 可估算地球密度 $$\rho = \frac{3\pi}{GT^2}$$,正确。

综上,正确答案为 B、C、D

3. 解析:

选项分析:

A. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需在 $$P$$ 点减速,因此轨道Ⅰ的 $$P$$ 点动量更大,正确。

B. 卫星机械能守恒,变轨后轨道Ⅱ的机械能小于轨道Ⅰ,但从 $$P$$ 到 $$Q$$ 过程中机械能不变,错误。

C. 加速度由万有引力决定,同一点加速度相同,错误。

D. $$7.9\,\mathrm{km/s}$$ 是第一宇宙速度,变轨速度需大于此值,正确。

综上,正确答案为 A、D

4. 解析:

探测器在近地点加速可提高远地点高度,但题目要求减缓近地点速度,因此需在远地点向后喷气减速,使近地点高度上升。变轨后半长轴增大,周期变大,远地点加速度减小。

综上,正确答案为 C

5. 解析:

选项分析:

A. 向心加速度为 $$\frac{GM}{r^2}$$,错误。

B. 线速度公式为 $$\sqrt{\frac{GM}{r}}$$,错误。

C. 卫星加速会进入更高轨道,半径变大,正确。

D. 卫星受地球引力提供向心力,错误。

综上,正确答案为 C

6. 解析:

选项分析:

A. 从轨道2(椭圆)变轨到轨道3(圆)需在 $$P$$ 点加速,正确。

B. 同一点加速度由万有引力决定,相同,错误。

C. 轨道2的 $$P$$ 点速度小于轨道3的 $$P$$ 点速度(需加速变轨),错误。

D. 椭圆轨道中 $$Q$$ 点速度最小,正确。

综上,正确答案为 A、D

7. 解析:

选项分析:

A. 神舟十二号(A)需加速追核心舱(B),正确。

B. 由 $$a = \frac{GM}{r^2}$$,A轨道半径小,加速度大,正确。

C. 对接时轨道半径更大,速度更小,错误。

D. 加速变轨后机械能增大,正确。

综上,正确答案为 A、B、D

8. 解析:

选项分析:

A. 轨道1半径小于轨道3,$$v_1 > v_3$$,错误。

B. 从轨道1变轨到轨道2需在 $$Q$$ 点加速,正确。

C. 同一点加速度相同,错误。

D. 从轨道2变轨到轨道3需在 $$P$$ 点加速,错误。

综上,正确答案为 B

9. 解析:

选项分析:

A. 同一点加速度相同,错误。

B. 轨道Ⅱ上 $$Q$$ 点速度大于第一宇宙速度但未脱离地球,正确。

C. 周期公式应为 $$T_3 = 2\pi\sqrt{\frac{(R+r)^3}{GM}}$$,错误。

D. $$P$$ 点减速变轨时推力向上,处于超重,正确。

综上,正确答案为 B、D

10. 解析:

选项分析:

A. 嫦娥号发射速度需小于第二宇宙速度 $$11.2\,\mathrm{km/s}$$,错误。

B. 变轨前后开普勒第二定律仅适用于同一轨道,错误。

C. 从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在 $$P$$ 点减速,正确。

D. $$P$$ 点距离月球更近,加速度更大,正确。

综上,正确答案为 C、D

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