高中物理人造卫星试题

⑴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，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。则月球绕地球运动的轨道半径为         
⑵若某位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，小球落回到抛出点。已知月球半径为R_月，万有引力常量为G。则月球的密度为  

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，向心加速度为a₁，b处于地面附近近地轨道上正常运动速度为v₁，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v₂，加速度为a₂，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图2，地球的半径为R则有 (   )．

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．d的运动周期有可能是20小时

C．

D．

据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗卫星在西伯利亚上空相撞．这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件．碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，恰好比国际空间站的轨道高270英里（434公里）．若卫星和空间站轨道均可视为圆轨道，则以下相关说法中不正确的是（  ）

A．碰撞后的碎片若受到稀薄大气的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相碰撞

B．在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小

C．发射一颗到碰撞轨道运行的卫星，则发射速度要大于第一宇宙速度7.9 km/s

D．同一个圆轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相碰撞

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．

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11.2km/s

B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于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

已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（   ）

A．卫星距地面的高度为	B．卫星运行时受到的向心力大小为
C．卫星的运行速度大于第一宇宙速度	D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

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，则当卫星分别在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上的角速度小于在轨道1上的角速度

B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

C．卫星在轨道3上的周期小于在轨道1上的周期

D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做绕向相同的匀速圆周运动，设地球平均半径为R，a卫星离地面高为R，b卫星离地面高为3R，若某时该两卫星正好同时通过地面同一点正上方，试求从两卫星位于地面同一点正上方开始，两卫星第一次出现最远距离的时间是a卫星周期的几倍？

两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比为T_A:T_B=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（　　）
A．R_A:R_B=4:1，v_A:v_B=1:2         B．R_A:R_B=4:1，v_A:v_B=2:1
C．R_A:R_B=1:4，v_A:v_B=1:2          D．R_A:R_B=1:4，v_A:v_B=2:1

2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R₁、R₂，线速度大小分别为v₁、v₂.则等于

A．

B．

C．

D．

某同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误。
已知地球的半径R=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g=10m/s²。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。

2012年6月18 日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形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。下列说法正确的是（　　）

A．为实现对接，两者运行速度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

2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对导航系统的依赖，由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和导航的轨道半径分别为和，向心加速度分别为和，则：=：=．（可用根式表示）

“嫦娥二号”曾飞向距离地球150万公里外的“第二拉格朗日点”（图中M），在太阳和地球引力共同作用下，“嫦娥二号”能在M点与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动）。不考虑其他星球影响，与地球相比，“嫦娥二号”

A．周期大

B．角速度大

C．线速度小

D．向心加速度小

2013年12月11日，“嫦娥三号”携带月球车“玉兔”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道II，由近月点Q成功落月，如图所示。关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是 （    ）

A．沿轨道I运行一周的位移大于沿轨道II运行一周的位移

B．沿轨道II运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度

C．沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期

D．在轨道II上由P点到Q点的过程中机械能增加