高中物理人造卫星选择题

2009年被确定为国际天文年，以此纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年。从伽利略的“窥天”创举，到20世纪发射太空望远镜——天文卫星，天文学发生了巨大飞跃。2009年5月14日，欧洲航天局又发射了两颗天文卫星，它们飞往距离地球约160万千米的第二拉格朗日点（图中L₂）。L₂点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点能与地球同步绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持背对太阳和地球的姿势，不受太阳的干扰而进行天文观测。不考虑其它星球影响，下列关于工作在L₂点的天文卫星的说法中正确的是                 （   ）

A．它绕太阳运行的周期比地球绕太阳运行的周期大

B．它绕太阳运行的角速度比地球绕太阳运行的角速度小

C．它绕太阳运行的线速度与地球绕太阳运行的线速度相等

D．它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳运行的向心加速度大

2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，则下列关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有  (　　)．

A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度

B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能

C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期

D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

有两颗绕地球运行的人造地球卫星，它们的质量之比是m₁∶m₂=1:2，它们运行线速度的大小之比是v₁∶v₂=1∶2，那么下列说法错误的是：（   ）

A．它们运行的周期之比是T1∶T2=8∶1

B．它们的轨道半径之比是r1∶r2=4∶1

C．它们的向心力大小之比是F1∶F2=1∶32

D．它们的向心加速度大小之比是a1∶a2=16∶1

在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O在同一轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中错误的是（  ）

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零

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

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

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．

已知地球的半径为6.4×10⁶m，地球自转的角速度为7.27×10^－5rad/s，地球表面的重力加速度为9.8 m/s2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×10³m/s，第三宇宙速度为16.7×10³m/s，月地中心间距离为3.84×10⁸m．假设地球上有一棵苹果树长到月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，请计算此时苹果线速度判断，苹果将不会(  )

A．落回地面	B．成为地球的“苹果月亮”
C．成为地球的同步“苹果卫星”	D．飞向茫茫宇宙

(多选)2013年6月13日13时18分，“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器顺利完成自动交会对接．关于它们的交会对接，以下说法正确的是  (  )

A．飞船在同轨道上加速直到追上“天宫一号”完成对接

B．飞船从较低轨道，通过加速追上“天宫一号”完成对接

C．在同一轨道上的“天宫一号”通过减速完成与飞船的对接

D．若“神舟十号”与“天宫一号”原来在同一轨道上运动，则不能通过直接加速或减速某飞行器的方式完成对接

如图所示，有A、B两颗卫星绕地心O做圆周运动，旋转方向相同．A卫星的周期为T₁，B卫星的周期为T₂，在某一时刻两卫星相距最近，则(引力常量为G)

A．两卫星经过时间t= T₁₊ T₂再次相距最近
B．两颗卫星的轨道半径之比T₂²：T₁²
C．若己知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球的质量
D．若己知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球表面的重力加速度

“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形。下列说法正确的是

A．探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度

B．探测器在轨道I经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度

C．探测器在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

D．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ必须点火加速

某同步卫星距地面高度为h，已知地球半径为R，表面的重力加速度为g，地球自转的角速度为ω，则该卫星的周期为

A．

B．

C．

D．

有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图所示，已知地面的重力加速度为g。则

A．a的向心加速度等于g

B．b在相同时间内转过的弧长最长

C．c在6h内转过的圆心角是

D．d的运动周期有可能是26h

如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知A、B连线与AO连线间的夹角最大为，则卫星A、B的线速度之比为

A.      B.          C.          D.

现在，人造地球卫星发挥着越来越重要的作用。马航MH370航班与地面失去联系的一年多时间里，我国共调动了21颗卫星为搜救行动提供技术支持。假设某颗做匀速圆周运动的卫星A，其轨道在赤道平面内，距离地面的高度为地球半径的2.5倍，取同步卫星B离地面高度为地球半径的6倍，则(      )

A．卫星B的线速度小于第一宇宙速度

B．卫星B的向心加速度是地球表面重力加速度的12.25倍

C．同步卫星B的向心加速度为地球表面赤道上物体随地球自转向心加速度的6倍

D．卫星B的周期是于卫星A的周期的8倍