高中物理人造卫星试题

北京时间2013年12月10日晚上九点二十分，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km×100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是

A．在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大

B．在轨道Ⅰ上P点的向心加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的向心加速度小

C．在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大

D．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期

已知“神舟八号”飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（  ）

A．飞船运行的线速度大小为

B．飞船运行的线速度小于第一宇宙速度

C．飞船的向心加速度大小

D．地球表面的重力加速度大小为

如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是

A．各小行星绕太阳运动的周期大于一年

B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等

C．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度

D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度

已知近地卫星线速度大小为v₁、向心加速度大小为a₁，地球同步卫星线速度大小为v₂、向心加速度大小为a₂。设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是（   ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，飞船从圆轨道l变轨至圆轨道2，轨道2的半径是轨道l半径的3倍。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，则飞船在轨道2上运行和在轨道1上运行相比

A．线速度变为原来的3倍	B．向心加速度变为原来的
C．动能变为原来的	D．运行周期变为原来的3倍

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=

如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法中正确的是           （       ）

A．各小行星绕太阳运动的周期小于一年

B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等

C．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度

D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度

质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的

A．线速度	B．角速度
C．运行周期	D．向心加速度

甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是

A．甲的周期大于乙的周期

B．乙的速度大于第一宇宙速度

C．甲的加速度小于乙的加速度

D．甲在运行时能经过北极的正上方

我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比

A．卫星动能增大，引力势能减小

B．卫星动能减小，引力势能减小

C．卫星动能增大，引力势能增大

D．卫星动能减小，引力势能增大

质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R₁的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R₂，此过程中因摩擦而产生的热量为

A．

B．

C．

D．

如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A．甲的向心加速度比乙的小	B．甲的运行周期比乙的小
C．甲的角速度比乙的大	D．甲的线速度比乙的大

2012年6曰18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆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，下面说法正确的是

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

（1）开普勒从1609年～1619年发表了著名的开普勒行星运动三定律，其中第一定律为：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳在这个椭圆的一个焦点上。第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.实践证明，开普勒三定律也适用于其他中心天体的卫星运动。

（２）从地球表面向火星发射火星探测器.设地球和火星都在同一平面上绕太阳做圆周运动，火星轨道半径R_m为地球轨道半径R_０的1.5倍，简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行：第一步，在地球表面用火箭对探测器进行加速，使之获得足够动能，从而脱离地球引力作用成为一个沿地球轨道运动的人造行星。第二步是在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度数值增加到适当值，从而使得探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道正好射到火星上.当探测器脱离地球并沿地球公转轨道稳定运行后，在某年3月1日零时测得探测器与火星之间的角距离为60°，如图所示，问应在何年何月何日点燃探测器上的火箭发动机方能使探测器恰好落在火星表面?(时间计算仅需精确到日)，已知地球半径为：；；

同重力场作用下的物体具有重力势能一样，万有引力场作用下的物体同样具有引力势能。若取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为r时的引力势能为

星球上以初速度v₀竖直向上抛出一个质量为m的物体，不计空气阻力，经t秒后物体落回手中，则