高中物理人造卫星试题

一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对台秤的压力，这些说法中，正确的是(　　)．

A．g′＝0	B．g′＝g
C．N＝0	D．N＝mg

2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。 飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是

A．飞船变轨前后的机械能相等

B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态

C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度

D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

今年9月29日，天宫一号成功发射，标志着我国迈向了空间站时代。天官一号沿椭圆轨道运行，近地点离地面高度，远地点离地高度。若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响，求：（结果均用符号表示，不作数字计算）
环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最小周期；
天宫一号运行周期．

围绕地球旋转的人造卫星，在万有引力的作用下做匀速圆周运动。和R为人造卫星的线速度和相应的轨道半径，和R₀为近地卫星的线速度和相应的轨道半径。则下列关系正确的是

A．	B．
C．	D．

我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员，于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行76圈后，于10月17日4时32分安全返回落在内蒙古的主着陆场。
⑴设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。
⑵已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中，万有引力做功为W=，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上，火箭至少要对飞船做多少功？（为简化计算，不考虑地球自转对发射的影响）

我国启动“嫦娥工程”以来，分别于2007年10月24日和2010年10月1日将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射，“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天，并已给落月点起了一个富有诗意的名字——“广寒宫”．
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，求月球绕地球运动的轨道半径r；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v₀竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点．已知月球半径为r_月，引力常量为G，试求月球的质量M_月．

年月日，欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星.这颗围绕红矮星 运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为光年，直径约为地球的倍，质量约为地球的倍，绕红矮星运行的周期约为天。假设有一艘宇宙飞船飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确的是（）

A．	飞船在 表面附近运行的周期约为 天
B．	飞船在 表面附近运行时的速度大于
C．	人在 上所受重力比在地球上所受重力大
D．	的平均密度比地球平均密度小

如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v₁，向心加速度为a₁；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a₂，第一宇宙速度为v₂，地球半径为R，则下列比值正确的是（ ）

A．=

B．=（）^2

C．=

D．=

一卫星在地球同步轨道上运行，关于卫星内一个质量为m＝1kg的物块，下列说法正确的是

A．物块受到的重力为9．8N

B．物块处于完全失重状态，所受重力为零

C．物块受到地球引力和向心力作用，处于平衡状态

D．物块受到地球的万有引力提供物块绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力

宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程（宇航员看不见太阳），如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T₀，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为，则以下判断不正确的是

A．飞船绕地球运动的线速度为

B．一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T

C．飞船每次“日全食”过程的时间为

D．飞船周期为T=

2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m，月球为R，月面的重力加速度为g月。以月面为零势能面。“玉兔”在h高度的引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为（    ）

A．	B．
C．	D．

宇宙飞船以周期T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示.已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T₀太阳光可看做平行光，宇航员在A点测出的张角为，则以下判断不正确的是

A．飞船绕地球运动的线速度为

B．一天内飞船经历“日全食”的次数为

C．飞船每次“日全食”过程的时间为

D．飞船周期为

我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面高度为h的某处以速度v₀水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为x。已知月球半径为R_月，引力常量为G，试求出月球的质量M_月。

2001年7月哈勃空间望远镜拍摄了如图所示被称为哈氏天体的环状星系，星系外面是主要由明亮蓝星组成的环，而中心附近是较红的年老恒星，就像我们的银河系一样，这个环曾经也是一个标准的巨大星系，然而有一天，一个更小的星系却从一侧猛击这个星系，并贯穿了恒星系盘，入侵者的引力最初将星系内星体与气体牵引至受害者的中心，随后，当较小的星系穿过大星系的恒星盘，并从另一侧出现后，星体与气体又向外反弹，从而形成了一个扩大的环，你认为下列说法合理的是（   ）

A．若知道受撞击前该星系最外侧轨道恒星绕中心运动周期、半径，可估算星系总质量

B．小星系从星盘中央穿过时，引力增大使得巨大星系内星体离开原轨道做靠近中心的运动

C．小星系从星盘中央穿过后，引力减小使得巨大星系内星体做离心运动

D．星系环内所有星体绕中心旋转半径三次方与周期平方比值一定相等

2007 年3 月26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星——火卫一合作的协议》，双方确定2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测．“火卫一”在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为9450km．绕火星1周需7h39min，若其绕行轨道简化为圆轨道，引力常量G已知．则由以上信息能求出

A．火星的质量	B．火星的密度
C．“火卫一”的质量	D．“火卫一”受到火星的引力