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(共48張PPT)
三、考前必明的6大情境熱點(diǎn)
熱點(diǎn)情境2　航天技術(shù)類
1.我國第一顆人造地球衛(wèi)星因可以模擬演奏《東方紅》樂曲并讓地球上從電波中接收到這段音樂而命名為“東方紅一號”。該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動。如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的角速度分別為ω1，ω2，在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1，v2，則(　　)
A．ω1<ω2　　　　
B．ω1＝ω2　　　　
C．v1>v2　　　　
D．v1【答案】　C
2.我國正在建立的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建成后，將有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是由周期約為12 h的衛(wèi)星群組成。則北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星相比(　　)
A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的角速度大
B．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的軌道半徑小
C．GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大
D．GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小
【答案】　C
3.北斗衛(wèi)星是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)。其中第41顆北斗衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，第49顆北斗衛(wèi)星是傾斜地球“同步”衛(wèi)星(軌道傾斜、周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同)，第50顆和51顆北斗衛(wèi)星是中圓軌道衛(wèi)星(軌道高度約20 000 km)，則下列說法正確的是(　　)
A．第50顆衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于24 h 　　　　
B．第51顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)行速度約為7.9 km/s
C．第41顆、第49顆衛(wèi)星都相對地面靜止 　　　　
D．第41顆、第49顆衛(wèi)星的角速度大小相等
【答案】　D
4.火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進(jìn)步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運(yùn)動，可看成先勻速后減速的直線運(yùn)動，最后撞落在地面上。不計火箭質(zhì)量的變化，則(　　)
A．火箭在勻速下降過程中機(jī)械能守恒
B．火箭在減速下降過程中攜帶的檢測儀器處于失重狀態(tài)
C．火箭在減速下降過程中合力做的功，等于火箭機(jī)械能的變化
D．火箭著地時，火箭對地的作用力大于自身的重力
【答案】　D
【解析】　火箭勻速下降過程中，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，A錯誤；火箭在減速下降時，攜帶的檢測儀器受到的支持力大于自身重力，故處在超重狀態(tài)，B錯誤；由功能關(guān)系知，合力做功等于火箭動能變化，而除重力外的其他力做功之和等于機(jī)械能變化，故C錯誤；火箭著地時，加速度向上，所以火箭對地面的作用力大于自身重力，D正確。
5.如圖所示是嫦娥五號的飛行軌道示意圖，其中弧形軌道為地月轉(zhuǎn)移軌道，軌道Ⅰ是嫦娥五號繞月運(yùn)行的圓形軌道。已知軌道Ⅰ到月球表面的高度為H，月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，若忽略月球自轉(zhuǎn)及地球引力影響，則下列說法中正確的是(　　)
A．嫦娥五號在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上經(jīng)過Q點(diǎn)時的速率相等
B．嫦娥五號在P點(diǎn)被月球捕獲后沿軌道Ⅲ無動力飛行運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中，月球與嫦娥五號所組成的系統(tǒng)機(jī)械能不斷增大
【答案】　C
6.位于貴州的“中國天眼”是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，通過FAST測得水星與太陽的視角為θ(水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角)，如圖所示，若最大視角的正弦值為k，地球和水星繞太陽的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動，則地球和水星的公轉(zhuǎn)周期的比值為(　　)
【答案】　B
7.我國的“長征”系列運(yùn)載火箭已經(jīng)成功發(fā)射了240多顆不同用途的衛(wèi)星。火箭升空過程中向后噴出高速氣體，從而獲得較大的向前速度。火箭飛行所能達(dá)到的最大速度是燃料燃盡時火箭獲得的最終速度。影響火箭最大速度的因素是(　　)
A．只有火箭向后噴出的氣體速度 　　　　　
B．只有火箭開始飛行時的質(zhì)量
C．只有火箭噴出的氣體總質(zhì)量 　　　　　
D．火箭噴出的氣體速度和火箭始、末質(zhì)量比
【答案】　D
8.中國火星探測任務(wù)命名為“天問系列”，首次火星探測任務(wù)命名為“天問一號”。1925年德國物理學(xué)家瓦爾特·霍曼提出了一種相對節(jié)省燃料的從地球飛往火星的方案，其基本構(gòu)想是在地球上將火星探測器發(fā)射后，探測器立即被太陽引力俘獲，以太陽為焦點(diǎn)沿橢圓軌道b運(yùn)動到達(dá)火星。橢圓軌道b分別與地球公轉(zhuǎn)軌道a、火星公轉(zhuǎn)軌道c相切，如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．依照霍曼的猜想，火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度
B．探測器登陸火星需要先進(jìn)入火星公轉(zhuǎn)軌道c，則探測器在橢圓軌道的遠(yuǎn)日點(diǎn)處需要加速變軌
C．若探測器沿橢圓軌道運(yùn)動，探測器在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的加速度比火星繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度大
D．火星探測器沿橢圓軌道運(yùn)動時軌道半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方的比值小于火星繞太陽運(yùn)動時軌道半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方的比值
【答案】　B
9.我國探月工程嫦娥四號“鵲橋”中繼星進(jìn)入地月拉格朗日L2點(diǎn)的Halo使命軌道，以解決月球背面的通訊問題。如圖所示，地月拉格朗日L2點(diǎn)在地球與月球的連線上。若“鵲橋”中繼星在地月拉格朗日L2點(diǎn)上，受地球、月球兩大天體的引力作用，其繞地球運(yùn)行的周期和月球繞地球運(yùn)行的周期相同。已知地球質(zhì)量、地月距離和月球的質(zhì)量，分析月球受力時忽略“鵲橋”中繼星對月球的作用力，則下列物理量可以求出的是(　　)
A．引力常量
B．月球繞地球運(yùn)行的周期
C．“鵲橋”中繼星的質(zhì)量
D．地月拉格朗日L2點(diǎn)與地球間的距離
【答案】　D
10. (多選)“鵲橋”是嫦娥四號月球探測器的中繼衛(wèi)星，運(yùn)行在地月拉格朗日L2點(diǎn)處的Halo使命軌道，該點(diǎn)位于地月延長線上，在月球背對地球的一側(cè)，距離月球約為地球半徑的10倍。假設(shè)中繼衛(wèi)星在L2點(diǎn)受地月引力保持與月球同步繞地球運(yùn)行，已知地月距離約為地球半徑的60倍，中繼衛(wèi)星的質(zhì)量遠(yuǎn)小于月球的質(zhì)量，根據(jù)以上數(shù)據(jù)下列判斷正確的是(　　)
A．中繼衛(wèi)星與月球繞地球運(yùn)動的加速度之比約為7∶6
B．中繼衛(wèi)星與月球繞地球運(yùn)動的加速度之比約為36∶49
C．地球與月球質(zhì)量之比約為83∶1
D．地球與月球質(zhì)量之比約為49∶1
【答案】　AC
11. (多選)“嫦娥五號”的主要任務(wù)是月球取樣返回。“嫦娥五號”要面對取樣、上升、對接和高速再入等四個主要技術(shù)難題，要進(jìn)行多次變軌飛行。如圖所示是“嫦娥五號”繞月球飛行的三條軌道，1軌道是貼近月球表面的圓形軌道，2和3軌道是變軌后的橢圓軌道。A點(diǎn)是2軌道的近月點(diǎn)，B點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)。“嫦娥五號”在軌道1的運(yùn)行速率為1.8 km/s，則下列說法中正確的是(　　)
A．“嫦娥五號”在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時的速率一定大于1.8 km/s
B．“嫦娥五號”在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時的速率一定小于1.8 km/s
C．“嫦娥五號”在3軌道所具有的機(jī)械能小于在2軌道所具有的機(jī)械能
D．“嫦娥五號”在3軌道所具有的最大速率小于在2軌道所具有的最大速率
【答案】　AB
12. (多選)2020年4月24日，國家航天局將我國行星探測任務(wù)命名為“天問(Tianwen)系列”。根據(jù)計劃，2020年我國將實(shí)施“天問一號”，目標(biāo)是通過一次發(fā)射任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“火星環(huán)繞、火星表面降落、巡視探測”三大任務(wù)。若探測器登陸火星前，除P點(diǎn)在自身動力作用下改變軌道外，其余過程中僅受火星萬有引力作用，經(jīng)歷從橢圓軌道Ⅰ→橢圓軌道Ⅱ→圓軌道Ⅲ的過程，如圖所示，則探測器(　　)
A．在軌道Ⅰ上從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能不變
B．在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期
C．在軌道Ⅲ上運(yùn)行速度大于火星的第一宇宙速度
D．在軌道Ⅲ上P點(diǎn)受到火星萬有引力等于在軌道Ⅱ上P點(diǎn)受到火星萬有引力
【答案】　AD
13. (多選)在科學(xué)史上，有學(xué)者提出制造“人造月亮”，以解決高緯度地區(qū)的夜晚照明問題。據(jù)報道中國四川成都天府系統(tǒng)科學(xué)研究會曾宣布，屆時將在成都正式升空中國制造的“人造月亮”，屆時天空中將同時出現(xiàn)月亮和“人造月亮”。如果在將來某一時刻，月亮A、“人造月亮”B和地球(球心為O)的位置如圖所示，∠BAO＝θ。月亮和“人造月亮”繞地球的運(yùn)動均可視為勻速圓周運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動過程中θ的最大正弦值為p，則(　　)
【答案】　BC
14. (多選)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星，下表給出了其中三顆衛(wèi)星的信息，其中傾角為軌道平面與赤道平面的夾角。下列陳述正確的是(　　)
衛(wèi)星 發(fā)射日期 運(yùn)行軌道
北斗—G4 2010年11月01日 地球靜止軌道160.0°E，高度35 815公里，傾角0.6°
北斗—IGSO2 2010年12月18日 傾斜地球同步軌道，高度35 883公里，傾角54.8°
北斗—M3 2012年04月30日 中地球軌道，高度21 607公里，傾角55.3°
A．北斗—IGSO2的運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等
B．北斗—G4的線速度小于北斗—M3的線速度
C．北斗—IGSO2總在地面上某點(diǎn)的正上方
【答案】　AB
15. (多選)據(jù)人民日報報道，“人造月亮”構(gòu)想有望在未來逐步實(shí)現(xiàn)。屆時首顆“人造月亮”將完成從發(fā)射、展開到照明的整體系統(tǒng)演示驗(yàn)證并發(fā)射。“人造月亮”將部署在距離地球500 km以內(nèi)的低軌道上，可為城市提供夜間照明。假設(shè)“人造月亮”繞地球做圓周運(yùn)動，則“人造月亮”在軌道上運(yùn)動時(　　)
A．“人造月亮”的線速度大于第一宇宙速度
B．“人造月亮”的向心力大于月球受到的向心力
C．“人造月亮”的公轉(zhuǎn)周期小于月球繞地球運(yùn)行的周期
D．“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度
【答案】　CD
16. (多選)中國人自己制造的第一顆直播通信衛(wèi)星“鑫諾二號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，定點(diǎn)于東經(jīng)92.2度的上空(拉薩和唐古拉山口即在東經(jīng)92.2度附近)，“鑫諾二號”載有22個大功率轉(zhuǎn)發(fā)器，如果正常工作，可同時支持200余套標(biāo)準(zhǔn)清晰度的電視節(jié)目，它將給中國帶來1 000億元人民幣的國際市場和幾萬人的就業(yè)機(jī)會，它還承擔(dān)著“村村通”的使命，即滿足中國偏遠(yuǎn)山區(qū)民眾能看上電視的愿望，關(guān)于“鑫諾二號”通信衛(wèi)星的說法正確的是(　　)
A．它一定定點(diǎn)在赤道上空
B．它可以定點(diǎn)在拉薩或唐古拉山口附近的上空
C．它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，有可能經(jīng)過北京的上空
D．與“神舟”六號載人飛船相比，“鑫諾二號”的軌道半徑大，環(huán)繞速度小
【答案】　AD
17.天宮二號在距地面h高度處繞地球做勻速圓周運(yùn)動。2016年10月19日，神舟十一號飛船發(fā)射成功，與天宮二號空間站圓滿完成自動交會對接。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G。
(1)求天宮二號在軌運(yùn)行線速度v的大小；
(2)求天宮二號在軌運(yùn)行周期T；
(3)若天宮二號在軌運(yùn)行周期T＝90分鐘，在赤道上空由西向東運(yùn)動。請結(jié)合計算，分析說明天宮二號中的航天員在24小時之內(nèi)大約能看到幾次日出。
【答案】　116.54 m

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