高中物理人造卫星试题

如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较三个物体的运动情况，以下判断正确的是

A．三者线速度的大小关系为v_A＜v_C＜v_B
B．三者角速度的大小关系为ω_A＝ω_B＞ω_C
C．三者的周期关系为T_A＜T_B＜T_C
D．三者向心加速度大小关系为a_A＞a_B＞a_C

“嫦娥一号”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。2007年12月11日“嫦娥一号”卫星的CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为T_M；月球绕地公转的周期为T_E，半径为R₀；地球半径为R_E，月球半径为R_M。
试解答下列问题：
（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比。
（2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）时，探月卫星将向地球发送所拍摄的照片。已知光速为c，则此照片信号由探月卫星传送到地球最短需要多长时间?

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

两颗人造地球卫星A和B，分别在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，两卫星的轨道半径分别为r_A和r_B，且r_A> r_B，则A和B两卫星比较，下列说法正确的是

A．卫星A受到地球引力较小	B．卫星A的运行速率较小
C．卫星B的运动周期较大	D．卫星A的机械能较大

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

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）

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

2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。经过5天的飞行和多次的近月制动，它于10月9日进入极月圆轨道，卫星绕月球飞行一圈时间为117分钟。则下列说法正确的是

A．“18时59分57秒”和“117分钟”前者表示“时刻”，后者表示“时间”

B．卫星绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为零

C．地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时可以将飞船看成质点

D．卫星月球飞行一圈过程中每一时刻的瞬时速度都不为零，它的平均速度也不为零

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．

因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的1/k倍，半径为地球半径的1/q倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 [       ]

A．q/k倍

B．k/q倍

C．q^2/k倍

D．k^2/q倍

已知万有引力常量G，地球的半径R，地球表面重力加速度g，地球自转周期T，不考虑地球自转对重力的影响。利用以上条件不可能求的物理量有

A．地球的质量和密度

B．地球同步卫星的轨道高度

C．第一宇宙速度

D．第三宇宙速度

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

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。

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．