5.宇宙航行知识点题库

据国家航天部消息，由于诸多原因，西昌卫星发射中心正在逐渐移师纬度较低的海南文昌发射中心．若在两地发射中心的火箭发射架上，都有一颗待发射的卫星，则下列说法正确的是（）

A . 两颗卫星在发射架上随地球自转时线速度一样大 B . 两颗卫星在发射架上随地球自转时向心加速度一样大 C . 两颗卫星在发射架上随地球自转时线速度大于地球同步卫星的线速度 D . 两颗卫星在发射架上随地球自转时向心加速度小于近地轨道卫星的向心加速度

请阅读下列材料，回答第（1）~（4）小题．

“神舟十一号”成功返回，刷新我国太空驻留时间记录

“神舟十一号”飞船于2016年10月17日成功发射．目的显了更好地掌握空间交会对接技术，开展地球观和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航于医学等领域的应用和试验．

飞船入轨手经过2天独立飞行完成与“天宫二号”空间实验室自动对接形成组合体．轨道高度约393km，运行周期约1.5小时，“神舟十一号”飞行任务是中国第7次载人飞行任务，也是中国持续时间最长的一次载人飞行任务，总飞行时间长达33天．

2016年11月18日下午，“神舟十一号”载人飞船顺利返回着陆．

（1）若火箭从地面升空阶段做匀加速直线运动，下列能反映其运动的v﹣t图象是（）

A . B . C . D .
（2）在火箭加速上升和飞船环绕地球做匀速圆周运动时，它所处的状态分别是（）

A . 失重、失重 B . 失重、超重 C . 超重、超重 D . 超重、失重
（3）若“神舟十一号”飞船在近地轨道上做匀速圆周运动，与地球的同步卫星相比，“神舟十一号”飞船具有较小的（）

A . 周期 B . 线速度 C . 角速度 D . 向心加速度
（4）若地球半径为6400km，与“神舟十一号”飞船的运行速度最接近的是（）

A . 3.4×10⁴km/h B . 2.8×10⁴km/h C . 2.2×10⁴km/h D . 1.6×10⁴km/h

如图所示，在月球椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G．下列说法中正确的是（）

A . 在椭圆轨道上，月球对探月卫星的引力不做功 B . 由题中条件可以算出探月卫星所受到的月球引力 C . 由题中条件可以算出月球的质量 D . 探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速

如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点，已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对地心，下列说法中错误的是（　　）

A . 卫星C的运行速度大于物体A的速度 B . 物体A和卫星C具有相同大小的加速度 C . 卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相同 D . 卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点的加速度大小相等

三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M_A=M_B＞M_C ，则对于三个卫星，正确的是（）

A . 运行线速度关系为 υ_A＞υ_B=υ_C B . 运行周期关系为 T_A＜T_B=T_C C . 向心力大小关系为 F_A＞F_B＞F_C D . 半径与周期关系为 $\text{[math]}$

若使空间探测器挣脱太阳的束缚，其发射速度至少要达到（）

A . 环绕速度 B . 第一宇宙速度 C . 第二宇宙速度 D . 第三宇宙速度

甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道｡以下判断正确的是( )

A . 甲的周期小于乙的周期 B . 乙的速度大于第一宇宙速度 C . 甲的加速度小于乙的加速度 D . 甲在运行时能经过北极的正上方

同一轨道上有一宇航器和一小行星，同方向围绕太阳做匀速圆周运动，由于某种原因，小行星发生爆炸而分成两块，爆炸结束瞬间，两块的速度都和原方向相同，一块比原速度大，一块比原速度小，关于两块小行星能否撞上宇航器，下列判断正确的是(　　)

A . 速度大的一块能撞上宇航器 B . 宇航器能撞上速度小的一块 C . 宇航器与小行星不会发生碰撞 D . 条件不够，无法判断

2018年12月8日，“嫦娥四号”月球探测器在我国西昌卫星发射中心发射成功，并实现人类首次月球背面软着陆。“嫦娥四号”从环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示。关于“嫦娥四号”，下列说法正确的是（）

A . 沿轨道I运行至P点时，需加速才能进入轨道Ⅱ B . 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期 C . 沿轨道Ⅱ运行经P点时的加速度等于沿轨道I运行经P点时的加速度 D . 沿轨道Ⅱ从P点运行到Q点的过程中，月球对探测器的万有引力做的功为零

2013年12月2日凌晨1时30分，嫦娥三号月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空,这是继2007年嫦娥一号、2010年嫦娥二号之后，我国发射的第3颗月球探测器，也是首颗月球软着陆探测器.嫦娥三号携带有一台无人月球车，重3吨多，是我国设计的最复杂的航天器.如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是（）

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A . 嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小 B . 嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度大于在环月轨道2上P点的加速度 C . 嫦娥三号的发射速度应该大于16.7km/s D . 嫦娥三号在安全着陆阶段中一直处于完全失重状态

2019年1月3日上午10点26分，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，成为人类首次在月球背面软者陆的探测器，首次实现月球背面与地面站通过中继卫星通信，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G．求：

（1） “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；
（2）月球的质量.

地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动，地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所成夹角叫做地球对该行星的观察视角，如图中θ所示.当行星处于最大观察视角时是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时机.已知某行星的最大观察视角为θ₀ ，则该行星绕太阳转动的角速度与地球绕太阳转动的角速度之比（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g₀ ，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，则（）

A . 卫星在轨道Ⅲ的运动周期可能大于轨道Ⅱ的运动周期 B . 飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为 $\text{[math]}$ C . 卫星在轨道Ⅱ经过B点时的速度一定小于月球的第一宇宙速度 D . 只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度

“北斗一号”导航卫星系统中有5颗地球同步轨道卫星，定位在距地面约为36000km的地球同步轨道上。关于同步卫星，下面说法正确的是（）

A . 发射速度小于7.9km/s B . 发射速度大于11.2km/s C . 运行速度小于7.9km/s D . 如果需要，该卫星可以定位在江苏上空

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了10余颗倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)，其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（）

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A . 该卫星不可能经过深圳上空 B . 与赤道平面夹角为60°的倾斜地球同步轨道只有唯一一条 C . 该卫星的向心加速度大小与同步轨道静止卫星相同 D . 该卫星运行的速度可能大于第一宇宙速度

图甲为“中星 9A”在定位过程中所进行的 10 次调整轨道的示意图，其中的三条轨道如图乙所示，曲线Ⅰ是最初发射的椭圆轨道，曲线Ⅱ是第 5 次调整后的椭圆轨道，曲线Ⅲ是第 10 次调整后的最终预定圆轨道；轨道Ⅰ与Ⅱ在近地点 A 相切，轨道Ⅱ与Ⅲ在远地点B 相切。卫星在变轨的过程中质量变化忽略不计，下列说法正确的是（）

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A . 卫星在轨道Ⅲ上运行的速度大于第一宇宙速度 B . 卫星在轨道Ⅱ上经过 B 点时的速度等于卫星在轨道Ⅲ上经过 B 点时的速度 C . 卫星在轨道Ⅰ上经过A 点时的机械能小于卫星在轨道Ⅲ上经过 B 点时的机械能 D . 卫星在轨道Ⅱ上经过B 点时的加速度小于卫星在轨道Ⅲ上经过 B 点时的加速度

“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球，在距离月球表面 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行．然后卫星在 $\text{[math]}$ 点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面 $\text{[math]}$ 的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（）

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A . 卫星在三个轨道上运动的周期 $\text{[math]}$ B . 不考虑卫星质量的变化，卫星在三个轨道上的机械能 $\text{[math]}$ C . 卫星在不同轨道运动到 $\text{[math]}$ 点（尚未制动）时的加速度都相等 D . 不同轨道的半长轴（成半径）的二次方与周期的三次方的比值都相等

2021年5月15日7时18分，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。太阳系中，火星是离地球较近且环境与地球最相似的星球，其自转周期与地球自转周期近似相等，火星绕太阳的公转周期约为地球绕太阳公转周期的两倍。已知火星直径约为地球直径的 $\text{[math]}$ ，火星质量约为地球质量的 $\text{[math]}$ ，若将火星和地球看作为均匀球体，两者绕太阳公转的轨道可近似为圆轨道，根据以上信息可知（　　）

A . “天问一号”在火星上的重力与在地球上的重力之比约为4∶9 B . 火星的同步卫星轨道半径与地球同步卫星轨道半径之比约为1∶3 C . 火星绕太阳公转的半径与地球绕太阳公转的半径之比约为 $\text{[math]}$ D . 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为2∶3

如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道b运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道b与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道I进入圆轨道II，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（）

A . “天问一号”的发射速度v满足7.9km/s< v <11.2km/s B . “天问一号”的发射速度v满足11.2km/s≤v <16.7km/s C . “天问一号”在轨道II上的速度大于火星的第一宇宙速度 D . “天问一号”在椭圆轨道I上经过M点的速度小于在圆轨道II上经过M点的速度

2020年11月24日，中国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，并于12月17日凌晨，返回器携带月球样品着陆地球。降落月球之前，嫦娥五号探测器在近月点“刹车”，从椭圆环月轨道变为圆形环月轨道，如图所示。嫦娥五号（）

A . 在A点时的机械能比在B点时的机械能大 B . 在圆轨道运动的周期大于其在椭圆轨道运动的周期 C . 在A点时的加速度比其在B点时的加速度大 D . 在A点时的速率比其在B点时的速率小

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