高中物理人造卫星试题

2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道．如图，该点位于太阳和地球连线的延长线上，“嫦娥二号”在该点几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动．“嫦娥二号”的向心力由太阳和地球引力的合力提供，地球绕太阳运动的向心力仅由太阳的万有引力提供。若此时太阳和地球的距离为地球和“嫦娥二号”距离的倍，则太阳与地球的质量之比为：（     ）

A．	B．
C．	D．

北京时间2013年2月16日凌晨，直径约45米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”，以大约每小时2．8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过，与地球表面最近距离约为2．7万公里，这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。但它对地球没有造成影响，对地球的同步卫星也几乎没有影响．这颗小行星围绕太阳飞行，其运行轨道与地球非常相似，根据天文学家的估算，它下一次接近地球大约是在2046年．假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置，下列说法正确的是（    ）

A．小行星对地球的轨道没有造成影响，地球对小行星的轨道也没有任何影响

B．只考虑太阳的引力，地球在P点的加速度大于小行星在Q点的加速度

C．只考虑地球的引力，小行星在Q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度

D．小行星在Q点没有被地球俘获变成地球的卫星，是因为它在Q点的速率大于第二宇宙速度

2012年9月采用一箭双星的方式发射了“北斗导航卫星系统”（BDS）系统中的两颗圆轨道半径均为21332km的“北斗-M5”和“北斗M-6”卫星，其轨道如图所示。关于这两颗卫星，下列说法正确的是（     ）

A．两颗卫星绕地球运行的向心加速度大小相等

B．两颗卫星绕地球的运行速率均大于7．9km/s

C．北斗-M5绕地球的运行周期大于地球的自转周期

D．北斗-M6绕地球的运行速率大于北斗-M5的运行速率

我国已成功发射多颗卫星，为实现国人的飞天梦想提供了大量的信息、科技支持。嫦娥一号的成功发射，标志着我国新的航天时代的到来。已知发射的卫星中，卫星A是极地圆形轨道卫星，卫星B是地球同步卫星，二者质量相同，且卫星A的运行周期是卫星B的一半。根据以上相关信息，比较这两颗卫星，下列说法中正确的是

A．卫星B离地面较近，卫星A离地面较远

B．正常运行时卫星A的线速率比卫星B的线速率大

C．卫星A和卫星B由西昌卫星发射中心发射时卫星A比卫星B的发射难度大

D．卫星A对地球的观测范围比卫星B的观测范围大

中国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”简化后的路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，先经过地面发射轨道进入地球附近的停泊轨道做匀速圆周运动；然后从停泊轨道经过调控进入地月转移轨道；到达月球附近时，再次调控进入工作轨道做匀速圆周运动．这时卫星将开始对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的轨道半径之比为b．则下列说法中正确的是（ ）

A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为

C．卫星在停泊轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度

D．卫星从停泊轨道调控进入地月转移轨道过程卫星机械能守恒

今年 12月2日1时30分，搭载着嫦娥三号的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空并准确入轨，发射圆满成功。“嫦娥三号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时

A．r、v 都将略为减小	B．r、v都将保持不变
C．r将略为减小，v将略为增大	D．r将略为增大，v将略为减小

2009年12月，我国自主研制的第一颗为青少年服务的科学实验卫星“希望一号”在太原卫星发射中心升空．“希望一号”卫星主要飞行任务是搭载青少年提出的“天圆地方”科学实验方案、建立业余无线电空间通讯及进行太空摄影．由于是为我国青少年研制的第一颗科学实验卫星，有关方面专门邀请了来自全国的50位热爱航天事业的中小学生到现场观看卫星发射的全过程．

（1）上图是某监测系统每隔2．5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度,结果如图所示．求火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小．
（2）假设“希望一号”卫星整体质量2350千克，图示时段长征三号甲运载火箭质量200吨．取g=" 10" m/s2 ,求火箭的推力．
（3）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，“希望一号”卫星在距地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动．求“希望一号”卫星环绕地球运行的周期．

“天宫一号”和“神舟十号”交会对接成功，标志着我国在对接技术上迈出了重要一步，用M代表“神舟十号”，N代表“天宫一号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则(    )

A．M的运行速度小于N的运行速度

B．M的向心加速度大于N的向心加速度

C．M的运行周期大于N的运行周期

D．M适度加速可与N对接

以下关于人造地球卫星的运动的说法正确的是（   ）

A．美国科学家合力研究出了一颗绕地球匀速圆周运动的卫星，可以在同一圆周上经过美国、中国、英国三国上空。

B．某年美国和俄罗斯的卫星在太空中相撞了，已知卫星都是匀速圆周运动，则他们一定是在同一轨道上运动的.

C．中国想发射一颗通过北京正上方的太空中的一个固定点的做匀速圆周运动的卫星，卫星运动的轨道只有一条.

D．可以发射许多与地球赤道平面在同一个平面的不同轨道的卫星，其中包括同步卫星.

“嫦娥一号”卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。已知卫星绕月运动的周期约为127分钟，月球绕地球运动的轨道半径与卫星绕月球运动的轨道半径之比约为220。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出地球对卫星与月球对卫星的万有引力的比值约为（  ）

A．2×10^-3

B．0.2

C．7

D．2×10^2

2012年6月18日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是（   ）

A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加

C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

“嫦娥一号” 的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周，距月球表面的高度为H，飞行周期为T,月球的半径为R，万有引力常量为G，假设宇航员在飞船上,飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲， 在最低点附近作半径为r的圆周运动，宇航员质量是m，飞船经过最低点时的速度是v；。求：(1)月球的质量M是多大？ (2)经过最低点时，座位对宇航员的作用力F是多大？

我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H,绕行周期为T_M; 月球绕地球公转的周期为T_E，公转轨道半径为R₀；地球半径为R_E，月球半径为R_M. 忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，则下列说法正确的是

A．月球与地球的质量之比为

B．若光速为C，信号从卫星传输到地面所用时间为

C．由开普勒第三定律可得＝

D．由开普勒第三定律可得＝

一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的

A．向心加速度大小之比为4:1	B．角速度大小之比为2:1
C．周期之比为1:8	D．轨道半径之比为1:2

如图所示，在同一轨道平面上，绕地球做圆周运动的卫星A、B和C，某时刻恰好在同一直线上，当卫星B运转一周时，下列说法正确的有(    )

A. 因为各卫星的角速度ω_A=ω_B=ω_C，所以各卫星仍在原位置上
B. 因为各卫星运转周期T_A＜T_B＜T_C，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于卫星B
C. 因为各卫星运转频率f_A＞f_B＞f_C，所以卫星A滞后于卫星B，卫星C超前于卫星B
D. 因为各卫星的线速度v_A＜v_B＜v_C，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于卫星B