高中物理人造卫星试题

我国已先后成功发射了飞行器“天宫一号”和飞船“神舟八号”,并成功地进行了对接试验,若“天宫一号”能在离地面约300km高的圆轨道上正常运行,下列说法中正确的是

A．“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度

B．对接前,“神舟八号”欲追上“天宫一号”,必须在同一轨道上点火加速

C．对接时,“神舟八号”与“天宫一号”的加速度大小相等

D．对接后,“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度

某行星的质量是地球质量的3倍，直径是地球直径的3倍．设想在该行星表面附近绕其做圆周运动的人造卫星的周期为T₁，在地球表面附近绕地球做圆周运动的人造卫星的周期为T₂，则T₁：T₂等于（  ）

A．1：1

B．3：1

C．1：3

D．6：1

“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动。“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是

A．“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C．“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度

D．“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度

地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切，以下说法中正确的是（  ）

A．如果地球自转的角速度突然变为原来的（g+a)/a倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来

B．卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等

C．卫星甲的周期最大

D．三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度

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.

天文爱好者设想，将同一平面内，向同一方向运动的两颗卫星A、B，用一根软梯连接起来，航天员可以通过软梯往返于两颗卫星之间，如图所示。设两颗卫星A、B的轨道半径分别为R₁和R₂（R₁<R₂），质量均为m，稳定后软梯与半径方向相同，则下列说法正确的是（    ）

A．运行稳定后，软梯的拉力为零
B．运行稳定后A卫星的运行速度比连接前变快了
C．运行稳定后B卫星的运行速度比连接前变快了
D．运行稳定后，A卫星内的物体处于完全失重状态

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

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D．卫星在轨道1上的周期大于它在轨道3上的周期

M、N两颗质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图所示，已知M卫星的轨道半径大于N卫星的轨道半径，则( ）

A．M卫星与地球中心连线在相等的时间内转过的角度较大

B．M卫星的机械能大于N卫星的机械能

C．M卫星的速度变化更快

D．M卫星在相同的时间内经过的路程较长

我国首次载人飞船从2003年10月15日9时绕地球飞行14圈后，历时21小时于10月16日上午6时左右安全返回到内蒙古主着陆场，若飞船的运动近似地看作近地匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，引力常量G=6.67×10^-11N•m²/kg²，则下列说法正确的是：（  ）

A．要使载人飞船从近地圆轨道返回地球，飞船需点火加速

B．载人飞船在近地圆轨道上的运行速度可能大于第一宇宙速度

C．通过以上数据可算出地球质量

D．通过以上数据可算出地球的平均密度

我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS多5颗。多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星（以下简称“静卫”），其它的有27颗中轨道卫星（以下简称“中卫”）轨道高度为静止轨道高度的。下列说法正确的是

A．“中卫”的线速度介于7.9 km/s和11.2km/s之间

B．“静卫”的轨道必须是在赤道上空

C．如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3:5

D．“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期

2011年9月29日2 1时1 6分我国第一个空间实验室“天宫一号”发射升空，并成功进入约350公里的圆轨道，绕行485圈后，降轨至高度约为343公里的圆轨道。11月24日发射的在近地点200公里、远地点330公里的预定轨道飞行的“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功对接。关于“天宫一号’’与“神舟八号’’的说法正确的是

A．“神舟八号”与“天宫一号”在对接前相比较，“神舟八号"的运行周期小于“天宫一号”的运行周期

B．“天宫一号”降轨前的速度小于同步卫星的速度

C．“天宫一号”降轨后与降轨前相比动能增大、势能减小、机械能增大

D．“神舟八号”飞船必须在半径大于343公里的轨道加速才能与“天宫一号’’对接

2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G₁”和“G₃”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G₁”和“G₃”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置。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。则下列说法正确的是
A．卫星“G₁”和“G₃”的加速度大小相等且为
B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
C.卫星“G₁”由位置A运动到位置B所需的时间为
D．若“高分一号”所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，机械能会增大

在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则

A．该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s

B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s

C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

关于人造地球卫星，下列说法中正确的是

A．卫星离地球越远，运行周期越小

B．卫星运行的瞬时速度可以大于7.9km/s

C．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小可能不同

D．地球同步卫星可以经过地球两极上空