高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練模型20 衛(wèi)星與空間站模型（原卷版）

模型20衛(wèi)星和空間站模型1.（2023高考海南卷）如圖所示，1、2軌道分別是天宮二號飛船在變軌前后的軌道，下列說法正確的是（）A.飛船從1軌道變到2軌道要點(diǎn)火加速 B.飛船在1軌道周期大于2軌道周期C.飛船在1軌道速度大于2軌道 D.飛船在1軌道加速度大于2軌道2．（2023全國高考新課程卷）2023年5月，世界現(xiàn)役運(yùn)輸能力最大的貨運(yùn)飛船天舟六號，攜帶約5800kg的物資進(jìn)入距離地面約400km（小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離）的軌道，順利對接中國空間站后近似做勻速圓周運(yùn)動。對接后，這批物資（）A．質(zhì)量比靜止在地面上時小B．所受合力比靜止在地面上時小C．所受地球引力比靜止在地面上時大D．做圓周運(yùn)動的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大3.（2022天津?qū)W業(yè)水平選擇性考試）2022年3月，中國空間站“天宮課堂”再次開講，授課期間利用了我國的中繼衛(wèi)是系統(tǒng)進(jìn)行信號傳輸，天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運(yùn)行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)中某衛(wèi)星是距離地面36000公里左右的地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），則該衛(wèi)星（）A.授課期間經(jīng)過天津正上空 B.加速度大于空間站的加速度C.運(yùn)行周期大于空間站的運(yùn)行周期 D.運(yùn)行速度大于地球的第一宇宙速度4.（2022新高考福建卷）2021年美國“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國運(yùn)行在距地SKIPIF1<0近圓軌道上的天宮空間站。為避免發(fā)生危險，天宮空間站實(shí)施了發(fā)動機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避碰措施。已知質(zhì)量為m的物體從距地心r處運(yùn)動到無窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為SKIPIF1<0，式中M為地球質(zhì)量，G為引力常量；現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為SKIPIF1<0，變軌前后穩(wěn)定運(yùn)行的軌道半徑分別記為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，如圖所示。空間站緊急避碰過程發(fā)動機(jī)做的功至少為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<05．（2022年6月浙江選考）神州十三號飛船采用“快速返回技術(shù)”，在近地軌道上，返回艙脫離天和核心艙，在圓軌道環(huán)繞并擇機(jī)返回地面。則A．天和核心艙所處的圓軌道距地面高度越高，環(huán)繞速度越大 B．返回艙中的宇航員處于失重狀態(tài)，不受地球的引力C．質(zhì)量不同的返回艙與天和核心艙可以在同一軌道運(yùn)行 D．返回艙穿越大氣層返回地面過程中，機(jī)械能守恒最新模擬題1.（2024江西紅色十校9月聯(lián)考）處理廢棄衛(wèi)星的方法之一是將報(bào)廢的衛(wèi)星推到更高的軌道——“墓地軌道”，這樣它就遠(yuǎn)離正常衛(wèi)星，繼續(xù)圍繞地球運(yùn)行．我國實(shí)踐21號衛(wèi)星（SJ－21）曾經(jīng)將一顆失效的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星從擁擠的地球同步軌道上拖拽到了“墓地軌道”上．拖拽過程如圖所示，軌道1是同步軌道，軌道2是轉(zhuǎn)移軌道，軌道3是墓地軌道，則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道2上的周期大于24小時B.衛(wèi)星在軌道1上P點(diǎn)的速度小于在軌道2上P點(diǎn)的速度C.衛(wèi)星在軌道2上Q點(diǎn)的加速度大于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上的機(jī)械能大于在軌道3上的機(jī)械能2.（2024山東泰安9月測試）2022年6月，“神舟十四號”載人飛船與“中國空間站”成功對接，全國人民為之振奮。已知空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，地球半徑為R，萬有引力常量為G，地球表面重力加速度為g，圓周率為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A.空間站做圓周運(yùn)動的加速度小于gB.空間站的運(yùn)行速度介于SKIPIF1<0與SKIPIF1<0之間C.根據(jù)題中所給物理量可計(jì)算出地球的密度D.空間站離地面的高度為SKIPIF1<03.（2024山東泰安9月測試）用火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星，假設(shè)最后一節(jié)火箭的燃料用完后，火箭殼體和衛(wèi)星一起以SKIPIF1<0的速度繞地球做勻速圓周運(yùn)動。已知衛(wèi)星的質(zhì)量為SKIPIF1<0，最后一節(jié)火箭殼體的質(zhì)量為SKIPIF1<0。某時刻火箭殼體與衛(wèi)星分離，分離時火箭殼體相對衛(wèi)星以SKIPIF1<0的速度沿軌道切線方向向后飛去。則（）A.分離后衛(wèi)星的速度為SKIPIF1<0 B.分離后衛(wèi)星的速度為SKIPIF1<0C.分離后火箭殼體的軌道半徑會變大 D.分離后衛(wèi)星的軌道半徑會變大。4．（2024南京零模）我國發(fā)射的“神舟”五號飛船于2003年10月15日上午9:00在酒泉載人航天發(fā)射場發(fā)射升空，按預(yù)定計(jì)劃在太空飛行了接近21小時，環(huán)繞地球14圈，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)任務(wù)后于北京時間10月16日6時07分在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸。飛船運(yùn)行及航天員活動時刻表如下：15日[09:00發(fā)射升空][09:10船箭分離][09:34感覺良好]15日[09:42發(fā)射成功][17:26天地通知][18:40展示國旗]15日[19:58家人通話][23:45太空熟睡]16日[04:19進(jìn)入最后一圈][05:04進(jìn)入軌道][0.5:35命令返回]16日[0.5:36飛船分離][05:38制動點(diǎn)火][06:07飛船著陸]16日[06:36回收成功][06:54自主出艙]試回答下列問題：(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估計(jì)船的軌道半徑約是通訊衛(wèi)星軌道半徑的多少倍？（保留根號）(2)當(dāng)返回艙降到距地球10km時，回收著陸系統(tǒng)啟動工作，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動作，主傘展開面積足有1200m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，并已知返回艙的質(zhì)量為8t，這一過程的收尾速度為14m/s，則當(dāng)返回艙速度為42m/s時的加速度為多大？（g取10m/s2）(3)當(dāng)返回艙在距地面約1m時，點(diǎn)燃反推火箭發(fā)動機(jī)，最后以不大于3.5m/s的速度實(shí)現(xiàn)軟著陸，這一過程中反推火箭產(chǎn)生的動力約等于多少？（這一過程空氣阻力與自身重力可看作平衡）5.．(2024江蘇鹽城期初摸底質(zhì)檢)如圖為地球的三個衛(wèi)星軌道，II為橢圓軌道，其半長軸為a，周期為T，I、III為圓軌道，且III的半徑與II的半長軸相等，III與II相交于M點(diǎn)，I與II相切于N點(diǎn)，三顆不同的衛(wèi)星A、B、C分別運(yùn)行在軌道I、II、III上，已知引力常量為G，則（）

A．由題中條件可求得地球質(zhì)量B．B、C在M點(diǎn)的向心加速度大小相等C．A、B經(jīng)過N點(diǎn)時的所受地球引力相同D．A、B與地心的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等6.(2023山東濰坊重點(diǎn)高中期末)某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍，半徑為地球的一半，在地球表面從某一高度平拋一物體，其水平射程為60m，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的水平速度拋同一物體，其水平射程為（）A.360m B.90m C.15m D.10m7.(2023北京四中期末)我國航天技術(shù)水平在世界處于領(lǐng)先地位，對于人造衛(wèi)星的發(fā)射，有人提出了利用“地球隧道”發(fā)射人造衛(wèi)星的構(gòu)想：沿地球的一條弦挖一通道，在通道的兩個出口處分別將等質(zhì)量的待發(fā)射衛(wèi)星部件同時釋放，部件將在通道中間位置“碰撞組裝”成衛(wèi)星并靜止下來；另在通道的出口處由靜止釋放一個大質(zhì)量物體，大質(zhì)量物體會在通道與待發(fā)射的衛(wèi)星碰撞，只要物體質(zhì)量相比衛(wèi)星質(zhì)量足夠大，衛(wèi)星獲得足夠速度就會從對向通道口射出。（以下計(jì)算中，已知地球的質(zhì)量為SKIPIF1<0，地球半徑為SKIPIF1<0，引力常量為G，可忽略通道AB的內(nèi)徑大小和地球自轉(zhuǎn)影響。）（1）如圖甲所示，將一個質(zhì)量為SKIPIF1<0的質(zhì)點(diǎn)置于質(zhì)量分布均勻的球形天體內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)離球心O的距離為r。已知天體內(nèi)部半徑在SKIPIF1<0之間的“球殼”部分（如甲示陰影部分）對質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為零，求質(zhì)點(diǎn)所受萬有引力的大小SKIPIF1<0。（2）如圖乙所示，設(shè)想在地球上距地心h處沿弦長方向挖了一條光滑通道AB，一個質(zhì)量為m。的質(zhì)點(diǎn)在離通道中心SKIPIF1<0的距離為x處，求質(zhì)點(diǎn)所受萬有引力沿弦AB方向的分力SKIPIF1<0；將該質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)靜止釋放，求質(zhì)點(diǎn)到達(dá)通道中心SKIPIF1<0處時的速度大小SKIPIF1<0。（3）如圖丙所示，如果質(zhì)量為m的待發(fā)射衛(wèi)星已靜止在通道中心SKIPIF1<0處，由A處靜止釋放另一質(zhì)量為M的物體，物體到達(dá)SKIPIF1<0處與衛(wèi)星發(fā)生彈性正碰，設(shè)M遠(yuǎn)大于m，計(jì)算時可取SKIPIF1<0。衛(wèi)星從圖丙示通道右側(cè)B處飛出，為使飛出速度達(dá)到地球第一宇宙速度，h應(yīng)為多大？8．（2023年8月沈陽育才中學(xué)一模）有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（）A．在相同時間內(nèi)a轉(zhuǎn)過的弧長最長B．b的向心加速度近似等于重力加速度gC．c在6h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是SKIPIF1<0D．d的運(yùn)動周期有可能是25h9.（2023安徽宣城期末）北京時間2023年5月30日上午，神舟十六號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。當(dāng)天下午，神舟十六號飛船成功對接于空間站天和核心艙徑向端口。神舟十六號的“博士乘組”景海鵬、朱楊柱、桂海潮，與神舟十五號的“圓夢乘組”費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸在天宮順利會師。已知空間站離地面的高度為h，這個高度低于地球同步衛(wèi)星的高度。地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。若空間站可視為繞地心做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.空間站的線速度大小為SKIPIF1<0 B.空間站的向心加速度大小為SKIPIF1<0C.空間站的運(yùn)行周期大于24小時 D.地球質(zhì)量為SKIPIF1<010.(2023年7月浙江寧波期末)2023年5月17日10時49分，由航天科技集團(tuán)五院研制的第五十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星搭乘長征三號乙運(yùn)載火箭，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該衛(wèi)星屬地球靜止軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號工程的首顆備份衛(wèi)星，以下說法正確的（）A.該衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度大于7.9km/sB.該衛(wèi)星的加速度大于赤道上一建筑物的向心加速度C.發(fā)射該衛(wèi)星的速度超過了第二宇宙速度D.啟動該衛(wèi)星的發(fā)動機(jī)進(jìn)行加速，能減小該衛(wèi)星的運(yùn)動周期11.（2024江蘇南通期初考試）4．反衛(wèi)星技術(shù)（ASAT）是目前在軍事航天領(lǐng)域一項(xiàng)非常敏感且先進(jìn)的技術(shù)，其中一項(xiàng)技術(shù)是從正在正常運(yùn)行的某衛(wèi)星發(fā)射