高中物理人造卫星试题

A. 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）第一宇宙速度v₁的表达式为_____________________________；
（2）若我国风云二号气象卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h，则该卫星的运行周期T=________________________________；
B. 质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为       ________，方向          。

如图，质量相同的物体A和B，分别位于地球表面赤道上的a处和某一纬度上的b处，跟随地球匀速自转，下列说法正确是

A．A物体的线速度大于B物体的线速度

B．A物体的角速度大于B物体的角速度

C．A物体所受的万有引力大于B物体所受的的万有引力

D．A物体的向心加速度大于B物体的向心加速度

一列向x轴正方向传播的简谐横波在t＝6s末的波形如图所示，A、B、C分别是x＝0、x＝1m和x＝2m处的三个质点．已知该波周期为4s，则下列说法正确的是

A．对质点A来说，在t＝8s末将位于x＝2m处
B．对质点B来说，在第7s内回复力对它做正功
C．对质点C来说，在第7s内加速度在增大
D．该列波的传播速度是1m/s

目前，我国探月工程已取得重大进展。在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如给你提供三组信息：①一同学在家中用长为L的细线和一个小螺丝帽组成了一个单摆，测得该单摆的振动周期为T；②一宇航员在月球表面上以初速度v₀竖直上抛一小球，经过时间t，小球落回原处；③地球的质量约为月球质量的81倍，地球半径为R。 
请你根据以上信息求：
（1）地球表面的重力加速度。
（2）月球表面的重力加速度。
（3）月球的半径。

2010年10月，我国成功发射了“嫦娥二号”探月飞行器，它的工作轨道是距月球表面100 km的圆形轨道，而当年我国的“嫦娥一号”绕月飞行器的工作圆轨道距月球表面约为200 km（见图）。则下列说法正确的是（   ）

A．“嫦娥二号”比“嫦娥一号”在工作轨道上运行的速度更小

B．“嫦娥二号”比“嫦娥一号”在工作轨道上运行的向心加速度更大

C．“嫦娥二号”在绕月圆轨道上运行时须向运动的反方向喷气以提高速率

D．若已知引力常量，则利用题中提供的数据，可以求出月球表面的重力加速度

2010年10月1日，“嫦娥二号”探月卫星发射成功。若“嫦娥二号”沿圆形轨道绕月球飞行的半径为R，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为4R，地球质量足月球质量的81倍，根据以上信息可以确定              （   ）

A．国际空间站的加速度比“嫦娥二号”大

B．国际空间站的速度比“嫦娥二号”小

C．国际空间站的周期比“嫦娥二号”长

D．国际空间站的角速度比“嫦娥二号”小

下列叙述不符合事实的是（ ）                                            

A．牛顿利用理想斜面实验推翻了亚里斯多德关于运动需要力来维持的观点

B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”

C．开普勒首先指出了行星绕太阳的轨道不是圆形，而是椭圆

D．卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量G

地面上的空气成分主要以氧、氮分子为主，随着高度的增加，由于地球引力的作用，重的气体逐渐稀薄，轻的气体逐渐相对增多。在太阳紫外光线的照射下，分子态的气体被电离为原子态，在“神州”三号飞船343公里的运行轨道上，主要是原子态的氧，氮和氦气。虽然高层大气的密度很小，但其对飞船的阻力仍会严重影响飞船的运行轨道。针对这段材料有下列叙述正确的是（   ）

A．由于大气阻力，飞船运行轨道要下降，运行速度要变小

B．如果是真空，飞船可以一直保持在343公里的轨道上运行

C．由于大气阻力，飞船运行轨道要下降，运行周期要变长

D．由于飞船轨道比较低，飞船内的物体对支持面的压力与在地球上对地面的压力差不多

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后在圆轨道1的Q点适当加速，使其沿椭圆轨道运行，最后再在椭圆轨道上的P点适当加速，将卫星送入同步圆轨道2。轨道1、2分别与椭圆轨道相切于Q、P两点，如图所示。椭圆轨道的离心率为（椭圆的半焦距与半长轴的比值叫做离心率，即），若卫星分别在轨道1、2上匀速圆周运动时，卫星的速率分别为、，下列结论正确的是

A．卫星在轨道1上的运行周期为3小时

B．卫星在轨道1上的运行周期为6小时

C．

D．

如图所示，从地球表面发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道I运动，A、B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点B点火加速变轨后沿圆轨道II运动。下列说法中正确的是(     )

A．卫星沿轨道II运动的周期小于沿轨道I运动的周期
B．卫星在轨道II上机械能大于在轨道I上的机械能
C．卫星在轨道II上B点的加速度大于在轨道I上B点的加速度
D．卫星在轨道II上C点的加速度大于在轨道I上A点的加速度

中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备。设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，飞船上备有以下实验仪器：A 计时表一只，B 弹簧秤一把，C 已知质量为m的物体一个，D 天平一只（附砝码一盒）。在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月做匀速圆周运动，宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用时间为t，飞船的登月舱在月球上着陆后，遥控机器人利用所携带的仪器又进行第二次测量，科学家利用上述两次测量数据便可计算出月球的半径和质量。若已知万有引力常量为G，则：
（1）遥控机器人在第二次测量中利用所携带的什么仪器完成物体在月球所受重力F的测量。
（2）试利用测量数据（用符号表示）球月球的半径和质量。

在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示。下列说法正确的是

A．宇航员相对于地面的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间

B．若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，球将落到“地面”上

C．宇航员仍将受地球的引力作用

D．宇航员对“地面”的压力等于零

飞船在轨道上运行时，由于受大气阻力的影响，飞船飞行轨道高度逐渐降低，为确保正常运行，一般情况下在飞船飞行到第30圈时，控制中心启动飞船轨道维持程序，则可采取的具体措施是

A．启动火箭发动机向前喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，飞船运行速度增大

B．启动火箭发动机向后喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，飞船运行速度减小

C．启动火箭发动机向前喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，飞船运行周期增大

D．启动火箭发动机向后喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，飞船运行周期增大

宇宙飞船在飞行中需要多次“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间及推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行“轨道维持”，由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况将会是

A．动能、重力势能和机械能都逐渐减小

B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能保持不变

C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能保持不变

D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小

在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v₀，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r₀的均匀球体。