高中物理人造卫星试题

“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星（同步卫星)和30 颗非静止轨道卫星组成，30 颗非静止轨道卫星中有27 颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角为55°的三个平面上，轨道高度约为21 500 km，静止轨道卫星的高度约为36 000 km，已知地球半径为6 400 km。下列说法中正确的是（   )

A．质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低

B．地球赤道上物体随地球自转的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度

C．地球赤道上物体随地球自转的线速度大于中轨道卫星的线速度

D．中轨道卫星的线速度大于7.9 km/s

我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”，进入距月面高度h的圆形轨道正常运行。已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则嫦娥一号绕月球运行的周期为          
B．嫦娥一号绕行的速度为
C．嫦娥一号绕月球运行的角速度为   
D．嫦娥一号轨道处的重力加速度

中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500”．假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是

A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度

B．飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度

C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度

中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500”．假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是

A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度

B．飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度

C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度

2011年4月10日，我国成功发射了第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GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，则北斗导航卫星系统中地球同步卫星和GPS导航系统中卫星的向心加速度之比为（   ）

A．

B．

C．

D．

“嫦娥三号”于2013年12月14日21时11分降落在距离地球38万公里的月球上，中国成为继苏联、美国之后的第三个在月球成功实现探测器软着陆的国家。着陆前“嫦娥三号”曾在离月面100ｍ处悬停避障，然后缓速下降，离月面4ｍ时，7500N变推力发动机关机，“嫦娥三号”做自由落体运动降落在月球虹湾以东地区（19.51Ｗ，44.12Ｎ），已知月表重力加速度为地表重力加速度的六分之一，下列说法正确的是（g取9.8ｍ／s²）

A．若悬停时“嫦娥三号”的总质量为kg，则变推力发动机的推力约为2450Ｎ

B．“嫦娥三号”落月点的北边十几米处有一个大撞击坑，假如悬停时“嫦娥三号”在撞击坑的正上方，为避障姿态控制发动机先向南喷气，后向北喷气再次悬停在落月点正上方

C．变推力发动机关机后，同样的着陆速度相当于从离地球表面m处落下

D．变推力发动机关机后，同样的着陆速度相当于从离地球表面m处落下

“嫦娥三号”卫星在距月球100公里的圆形轨道上开展科学探测，其飞行的周期为118分钟。若已知月球半径和万有引力常量，由此可推算

A．“嫦娥三号”卫星绕月运行的速度

B．“嫦娥三号”卫星的质量

C．月球对“嫦娥三号”卫星的吸引力

D．月球的质量

火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住。2010年，我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的“模拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是

A．王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的倍

B．火星表面的重力加速度是

C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍

D．王跃在火星上向上跳起的最大高度是

关于地球同步通讯卫星，下列说法中不正确的是

A．它一定在赤道正上空运行

B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样

C．它运行的线速度小于第一宇宙速度

D．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间

已知地球半径为R,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g。不考虑地球自转的影响。
⑴ 推导第一宇宙速度v的表达式 ；   
⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h ，飞行n圈，所用时间为t.，求地球的平均密度

如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是 ：(         )

A．a、b、c的向心加速度大小关系为ab＞ac＞aa

B．a、b、c的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac

C．a、b、c的线速度大小关系为va = vb＞vc

D．a、b、c的周期关系为Ta = Tc＞Tb

如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ₁，金星转过的角度为θ₂(θ₁、θ₂均为锐角)，则由此条件可求得  (　　     )

A．水星和金星的质量之比

B．水星和金星的运动轨道半径之比

C．水星和金星受到太阳的引力之比

D．水星和金星的向心加速度大小之比

某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则

A．卫星的向心加速度减小到原来的

B．卫星的角速度减小到原来的

C．卫星的周期增大到原来的8倍

D．卫星的轨道半径增大到原来的4倍

我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的重力为，在月球表面的重力为。已知地球半径为，月球半径为，地球表面处的重力加速度为g，则

A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为

B．地球的质量与月球的质量之比为

C．地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为

D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空．此飞行轨道示意图如图所示，卫星从地面发射后奔向月球，现在圆形轨道Ⅰ上运行，在P点从轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上（　　）

A．运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期

B．从P到Q的过程中速率不断增大

C．经过P的速度大于在轨道Ⅰ上经过P的速度

D．经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度