專題提升練8　衛(wèi)星變軌問(wèn)題　雙星模型-2026版大一輪高中物理（原卷版）

專題提升練8衛(wèi)星變軌問(wèn)題雙星模型梯級(jí)Ⅰ基礎(chǔ)練1.如圖所示，一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運(yùn)動(dòng)。經(jīng)P點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)推進(jìn)器短時(shí)間向前噴氣使其變軌，2、3是與軌道1相切于P點(diǎn)的可能軌道，則飛行器()A.相對(duì)于變軌前運(yùn)行周期變長(zhǎng)B.變軌后可能沿軌道2運(yùn)動(dòng)C.變軌前、后在兩軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小相等D.變軌前、后在兩軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度大小相等2.(多選)(2025·深圳模擬)如圖所示，為一個(gè)較高軌道衛(wèi)星發(fā)射所經(jīng)歷的理想過(guò)程，衛(wèi)星在較低的圓軌道上運(yùn)行時(shí)，線速度為v1、加速度大小為a1;加速后在橢圓軌道上運(yùn)行，近地點(diǎn)的速度為v2、加速度大小為a2，遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)速度為v3、加速度大小為a3;在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)再次加速進(jìn)入較高的圓軌道上運(yùn)行，線速度為v4、加速度大小為a4，則()A.v2>v4 B.v1>v3C.a1>a2 D.a4>a33.(多選)(2025·泉州模擬)中國(guó)天眼FAST觀測(cè)某脈沖雙星系統(tǒng)如圖所示。該雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的天體組成，并遠(yuǎn)離其他天體，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若較大天體質(zhì)量為M、運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R，較小天體質(zhì)量為m、運(yùn)動(dòng)軌道半徑為r，引力常量為G，則()A.兩天體質(zhì)量與半徑之間的關(guān)系式為Mr=mRB.兩天體質(zhì)量與半徑之間的關(guān)系式為MR=mrC.天體運(yùn)動(dòng)的角速度為GMD.天體運(yùn)動(dòng)的角速度為GM4.(2024·湖北卷)太空碎片會(huì)對(duì)航天器帶來(lái)危害。設(shè)空間站在地球附近沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，如圖中實(shí)線所示。為了避開(kāi)碎片，空間站在P點(diǎn)向圖中箭頭所指徑向方向極短時(shí)間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖速度，從而實(shí)現(xiàn)變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長(zhǎng)軸大于原軌道半徑。則()A.空間站變軌前、后在P點(diǎn)的加速度相同B.空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的小C.空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前的小D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的大5.中國(guó)計(jì)劃2025年發(fā)射天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船，此次任務(wù)將上行航天員駐留和消耗物資、維修備件、推進(jìn)劑和應(yīng)用任務(wù)載荷樣品，并下行在軌廢棄物。飛船發(fā)射后會(huì)在停泊軌道(Ⅰ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)確認(rèn)，后擇機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道(Ⅱ)完成與中國(guó)空間站的交會(huì)對(duì)接，其變軌過(guò)程可簡(jiǎn)化如圖所示，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R，中國(guó)空間站軌道距地面的平均高度為h，飛船在停泊軌道上的周期為T(mén)1，則()A.飛船在停泊軌道上的速度小于在空間站軌道上運(yùn)行的速度B.飛船應(yīng)提前T12(1+h2RC.因?yàn)轱w船在P點(diǎn)加速進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，相比于停泊軌道其在轉(zhuǎn)移軌道上的速度越來(lái)越大D.中國(guó)空間站的物品或航天員可以漂浮，說(shuō)明此時(shí)地球?qū)λ麄兊囊οЯ?.(2025·成都模擬)如圖所示，甲、乙、丙分別為單星、雙星、三星模型圖，軌跡圓半徑都為R，中心天體質(zhì)量為M，環(huán)繞天體質(zhì)量均為m，已知M?m，則()A.乙、丙兩圖中環(huán)繞天體的周期之比為2∶3B.乙圖中環(huán)繞天體的角速度大于丙圖中環(huán)繞天體的角速度C.甲圖中m的角速度大于丙圖中m的角速度D.乙、丙兩圖中環(huán)繞天體的線速度之比為2∶4梯級(jí)Ⅱ能力練7.(2025·呂梁模擬)洛希極限是指在雙星系統(tǒng)中，兩個(gè)天體之間的最近距離。如果兩個(gè)天體之間的距離小于洛希極限，則質(zhì)量較小的天體就會(huì)在質(zhì)量較大的天體引力下被撕碎。洛希極限的計(jì)算公式為r=2.44R3Mm，其中r為洛希極限，M、m分別為質(zhì)量較大和較小的天體質(zhì)量，R為質(zhì)量較大的天體半徑。如圖甲所示，某脈沖雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的天體組成，并遠(yuǎn)離其他天體，它們?cè)诒舜碎g的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)化為如圖乙所示，測(cè)得A、B兩恒星間的距離為L(zhǎng)，A、B兩恒星的半徑分別為RA、RB，恒星A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是恒星B的8倍，該雙星系統(tǒng)的洛希極限為(A.4.88RA B.2.44RAC.4.88RB D.2.44RB8.宇宙中存在兩個(gè)質(zhì)量均為m的星球A和星球B，兩星球之間的距離為L(zhǎng)，引力常量為G。(1)如圖甲所示，若將A、B星球視為遠(yuǎn)離其他天體的雙星模型，請(qǐng)用L、G、m等參數(shù)表示兩行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T0;(2)天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)A、B星球?qū)嶋H的運(yùn)行周期T1=T02，某天文學(xué)家認(rèn)為導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因可能是在A、B星球連線的中點(diǎn)處存在一顆暗星(由暗物質(zhì)構(gòu)成的天體)C，如圖乙所示，請(qǐng)根據(jù)上述信息計(jì)算暗星C的質(zhì)量M與A星球的質(zhì)量梯級(jí)Ⅲ創(chuàng)新練9.(2025·岳陽(yáng)模擬)如圖所示，虛線Ⅰ、Ⅱ分別表示地球衛(wèi)星的兩條軌道，其中軌道Ⅰ為近地環(huán)繞圓軌道，軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道。起初衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)行，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)成功變軌進(jìn)入軌道Ⅱ，b點(diǎn)為軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)，b點(diǎn)與地心的距離為軌道Ⅰ半徑的2倍，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速率為va