高中物理* 宇宙概观试题

如图所示，一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，A.B两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点，若航天器所受阻力可以忽略不计，则该航天器

A.由近地点A运动到远地点B的过程中动能增大
B.由近地点A运动到远地点B的过程中万有引力做正功
C.在近地点A的加速度小于它在远地点B的加速度
D.运动到A点时其速度如果能增加到第二宇宙速度，那么它将不再围绕地球运行

P₁、P₂为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s₁、s₂做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P₁、P₂周围的a与r²的反比关系，它们左端点横坐标相同，则

A．P1的平均密度比P2的小

B．P1的第一宇宙速度比P2的小

C．s1的向心加速度比s2的大

D．s1的公转周期比s2的大

若已知月球质量为m_月，半径为R，引力常量为G，如果在月球上（   ）

A．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为

B．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为

C．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为

D．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2π

一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上以初速度沿竖直方向抛出一个小球，测得小球经过时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，则该星球的第一宇宙速度为

A．

B．

C．

D．无法确定

使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v₂与第一宇宙速度v₁的关系是v₂=v₁。已知某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（     ）

A．

B．

C．

D．

若假定“神舟九号”飞船绕地球做匀速圆周运动，它离地球表面的高度为h，运行周期为T，地球的半径为R，自转周期为T₀，由此可推知地球的第一宇宙速度为

A．

B．

C．

D．

第一宇宙速度是（ ）

A．物体在宇宙中所能达到的最高速度

B．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度

C．物体摆脱地球引力所必须具有的速度

D．物体摆脱太阳引力所必须具有的速度

美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，其直径约为地球的2. 4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于（  ）

A．3.3×10^3 m/s

B．7.9×10^3 m/s

C．1.2×10^4 m/s

D．1.9×10^4 m/s

假设我国发射的探月卫星“嫦娥一号”的绕月飞行轨道和载人飞船“神舟七号”的绕地运动轨道都可以看成圆轨道，且不计卫星到月球表面的距离和飞船到地球表面的距离，已知月球质量约为地球质量的1/81，月球半径约为地球半径的四分之一，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，卫星和飞船的轨道半径分别为和，周期分别为和，且，则下列说法或结果正确的是（   ）

A．神舟七号绕地运行的速率大于7.9km/s

B．嫦娥一号绕月运行的速率为3.95km/s

C．

D．

“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，有5颗是地球同步卫星．在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，如图9所示，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）

A．该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度

B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于第一宇宙速度

C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D．在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期

宇航员站在一星球表面的某高度处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L，若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为，已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，若在该星球上发射卫星，求卫星的第一宇宙速度

在半径R＝5000km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m＝0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：

（1）圆轨道的半径及星球表面的重力加速度
（2）该星球的第一宇宙速度

以下关于宇宙速度的说法中正确的是(      )

A．第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最大速度

B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度

C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度

D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚

我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接。已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R。下列说法中错误的是

A．航天飞机在图示位置正在加速向B运动

B．月球的第一宇宙速度为

C．月球的质量为

D．要使航天飞机和空间站对接成功，飞机在接近B点时必须减速

一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是v₁，周期是T₁，假设在某时刻它向后喷气进入椭圆轨道，经过远地点时再次向后喷气进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v₂，周期是T₂，则

A．

B．

C．

D．