2020年高考物理考點練習(xí)5.14 衛(wèi)星(航天器)的變軌及對接問題(解析版)

1、2020年高考物理100考點最新模擬題千題精練（必修部分）第五部分萬有引力定律和航天專題5.14衛(wèi)星（航天器）的變軌及對接問題一選擇題1（6分）（2019陜西榆林四模）我國是少數(shù)幾個掌握飛船對接技術(shù)的國家之一，為了實現(xiàn)神舟飛船與天宮號空間站順利對接，具體操作應(yīng)為（）A. 飛船與空間站在同一軌道上且沿相反方向做圓周運動接觸后對接B. 空間站在前、飛船在后且兩者沿同一方向在同一軌道做圓周運動，在合適的位置飛船加速追上空間站后對接C. 空間站在高軌道，飛船在低軌道且兩者同向飛行，在合適的位置飛船加速追上空間站后對接D. 飛船在前、空間站在后且兩者在同一軌道同向飛行，在合適的位置飛船減速然后與空間站對

2、接【參考答案】C【名師解析】飛船在軌道上高速運動，如果在同軌道上沿相反方向運動，則最終會撞擊而不是成功對接，故A錯誤；兩者在同軌道上，飛船加速后做離心運動，則飛船的軌道抬升，故不能采取同軌道加速對接,故B錯誤；飛船在低軌道加速做離心運動，在合適的位置，飛船追上空間站實現(xiàn)對接，故C正確；兩者在同一軌道飛行時，飛船突然減速做近心運動，飛船的軌道高度要降低，故不可能與同軌道的空間站實現(xiàn)對接，故D錯誤。2.（2019遼寧沈陽一模）“神舟十一號”飛船與“天宮二號”空間實驗室自動交會對接前的示意圖如圖所示，圓形軌道I為“天宮二號”運行軌道，圓形軌道II為“神舟十一號”運行軌道。此后“神舟十一號”要進(jìn)行多次

3、變軌，才能實現(xiàn)與“天宮二號”的交會對接，則：（）A. “天宮二號”在軌道I的運行速率大于“神舟十一號”在軌道II上運行速率B. “神舟一號”由軌道II變軌到軌道I需要減速C. “神舟十一號”為實現(xiàn)變軌需要向后噴出氣體D. “神舟十一號”變軌后比變軌前機(jī)械能減少參考答案】C名師解析】Mmv2fGM由題可知，萬有引力提供向心力，即;：，貝嘰，由于“天宮二號”的軌道半徑大，可知其速率小，則A錯誤；“神舟一號”由軌道II變軌到軌道I需要加速做離心運動，要向后噴出氣體，速度變大，發(fā)動機(jī)做正功，使其機(jī)械能增加，故選項C正確，BD錯誤。名師點睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵掌握變軌的原理，以

4、及掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運用。3（2019湖北名校聯(lián)盟三模）2018年12月9日2時28分高分五號衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星經(jīng)過多次變軌后，在距地心為R的地球冋步軌道上凝望地球。該衛(wèi)星首次搭載了大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、主要溫室氣體探測儀、大氣多角度偏振探測儀等，是實現(xiàn)高光譜分辨率對地觀測的標(biāo)志。高分五號衛(wèi)星由半徑為R的圓軌道1經(jīng)橢圓軌道2變軌到同步軌道3時的情況如圖A所示，已知高分五號衛(wèi)星在軌道1上運行的周期為T，已知地球半徑RR，引力常量為G,則下列說法10A正確的是（）3nA. 地球的平均密度為&兒B. 在軌道3上穩(wěn)定運行時，衛(wèi)星

5、每天可兩次經(jīng)過地表上同一點的正上方、便+C. 衛(wèi)星在從A點經(jīng)軌道2運動到B點的時間為Ra丿D. 衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，只需要加速一次即可參考答案】C3n【名師解析】當(dāng)衛(wèi)星軌道半徑等地球半徑時，可求得其密度為；，但軌道1的半徑不是地球半徑,故A錯誤；因軌道3為同步衛(wèi)星，其相對地面上的某點不動，故B錯誤；在軌道2上的周期T：由A到B的時間為故C正確；D項：衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，只需要加速兩次，故D錯誤。故選：Co【易錯警示】解答此題常見錯誤主要有：一是對宇宙速度理解掌握不到位，導(dǎo)致錯選A；二是對探測器變軌時速度加速度等相關(guān)物理量理解掌握不到位，導(dǎo)致錯選C或Do4. （201

6、9河北唐山聯(lián)考）（多選）荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計劃.登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為G,則下列說法正確的是（）A. 飛船在軌道上運動時，運行的周期Tm>Tn>TiB. 飛船在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能C. 飛船在P點從軌道II變軌到軌道I,需要在P點朝速度方向噴氣D. 若軌道I貼近火星表面，已知飛船在軌道I上運動的角速度，可以推知火星的密度【參考答案】ACD【名師解析】根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運動時，運行的周期Tm>Tn>Ti，選項A正確；飛船在P點從軌道II變軌到軌道I,需要在P點朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達(dá)軌道I,則飛船在Mm4軌道I上的機(jī)械能小于在軌道II上的機(jī)械能，選項B錯誤，C正確；根據(jù)Gr;=mw2R以及皿=尹Rsp，解得p=3G，已知飛船在軌道I上運動的角速度，可以推知火星的密度，選項D正確.5. （2017全國卷m，14）2017年4月，我國成功發(fā)射的天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室完成了首次交會對接，對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道（可視為圓軌道）運行。與天宮二號單獨運行時相比，組合體運行的（）A.周期變大B.速率變大C.動能變大D.向心加速度變大參考答案】CGMm4n2v【名師解析】根據(jù)組合體