2019年高考物理總復(fù)習(xí) 4-5宇宙速度 人造衛(wèi)星訓(xùn)練試題 新人教版.doc

2019年高考物理總復(fù)習(xí) 4-5宇宙速度 人造衛(wèi)星訓(xùn)練試題 新人教版1(多選)(2011廣東)已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G.有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()A衛(wèi)星距地面的高度為B衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度C衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為GD衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度解析衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，大小為G，選項C錯誤；由Gm(Rh)，可得衛(wèi)星距地面的高度hR，選項A錯誤；由Gm，可得衛(wèi)星的運行速度v，而第一宇宙速度v1，選項B正確由Gma，可得衛(wèi)星的向心加速度a，而地球表面的重力加速度g，選項D正確答案BD2(單選)(xx江西師大附中臨川一中高三聯(lián)考)物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度，第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是v2v1.已知某星球半徑是地球半徑R的1/3，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6.不計其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為()A.B.C. D.解析對該星球附近的衛(wèi)星，有mgm，則第一宇宙速度v1，所以該星球的第二宇宙速度為v2v1，則B項正確答案B3(多選)(xx蘇北四市二模)設(shè)想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運動，宇航員測出飛船繞行n圈所用的時間為t.登月后，宇航員利用身邊的彈簧秤測出質(zhì)量為m的物體重力為G1.已知引力常量為G，根據(jù)以上信息可得到()A月球的密度 B飛船的質(zhì)量C月球的第一宇宙速度 D月球的自轉(zhuǎn)周期解析由于飛船貼近月球表面做勻速圓周運動，根據(jù)Gmr()2可知，由已知量只能求出月球的質(zhì)量，不能求出飛船的質(zhì)量，選項B錯誤；由飛船繞行n圈的時間為t，可以求出飛船繞月球運動的周期T，而求不出月球的自轉(zhuǎn)周期，選項D錯誤；由于飛船在月球表面，所以萬有引力等于重力，即GG1mr()2，可得月球的半徑r，又由G1m，可得月球的第一宇宙速度v，選項C正確；根據(jù)GG1mr()2和Vr3可得月球的密度，選項A正確答案AC4.(多選)(xx山東)1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點的M和遠(yuǎn)地點的N的高度分別為439 km和2 384 km，則()A衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能B衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度C衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度D衛(wèi)星在N點的速度大于7.9 km/s解析從M點到N點，地球引力對衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星勢能增加，A項錯誤；由ma，得aM>aN，C項正確；在M點，<mrM，在N點，>mrN，故M>N，B項正確；在N點，由>，得vN<<7.9 km/s，D項錯誤答案BC5(單選)(xx安徽)我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350 km，“神舟八號”的運行軌道高度為343 km.它們的運行軌道均視為圓周，則()A“天宮一號”比“神舟八號”速度大B“天宮一號”比“神舟八號”周期長C“天宮一號”比“神舟八號”角速度大D“天宮一號”比“神舟八號”加速度大解析根據(jù)萬有引力提供向心力可得，Gm，v，則軌道半徑越大，線速度越小，A項錯誤；由Gmr可得，T2，則軌道半徑越大，周期越大，B項正確；由Gm2r可得，則軌道半徑越大，角速度越小，C項錯誤；由Gma可得，a，則軌道半徑越大，加速度越小，D項錯誤答案B6(單選)(xx安徽)為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，引力常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的引力C火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力解析Gm(Rh1)及Gm(Rh2)可求出火星的半徑R和質(zhì)量M，再由Gmg及MR3可求出火星的密度和火星表面的重力加速度，A項對，C項錯由于“螢火一號”的質(zhì)量未知，因此無法求出火星對“螢火一號”的引力，B、D兩項錯答案A7(單選)1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600 km的高空，使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運行已知地球半徑為6.4106 m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6107 m這一事實可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運動的周期以下數(shù)據(jù)中最接近其運動周期的是()A0.6小時 B1.6小時C4.0小時 D24小時解析由Gmr，可得T，另Gmg，則GMR2g，所以T2，即T.由T哈T同24 h1.6 h.答案B8(單選)(2011課標(biāo)全國)衛(wèi)星電話信號需要通過地球同步衛(wèi)星傳送如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運動的軌道半徑約為3.8105 km，運行周期為27天，地球半徑約為6 400 km，無線電信號的傳播速度為3108 m/s)()A0.1 s B0.25 sC0.5 s D1 s解析由Gmr()2得，r3T2，則，即r同r月；同步衛(wèi)星的周期T同1天，代入數(shù)據(jù)得，r同4.2107 m；則t0.24 s，選項B正確答案B9(單選)(xx北京)關(guān)于環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星，下列說法正確的是()A分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會重合解析環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星，由開普勒第三定律常數(shù)，知當(dāng)橢圓軌道半長軸與圓形軌道的半徑相等時，兩顆衛(wèi)星周期相同，A項錯誤；沿橢圓軌道運行的衛(wèi)星，只有引力做功，機械能守恒，在軌道上相互對稱的地方(到地心距離相等的位置)速率相同，B項正確；所有地球同步衛(wèi)星相對地面靜止，運行周期都等于地球自轉(zhuǎn)周期，由，得R，軌道半徑都相同，C項錯誤；同一軌道平面、不同軌道半徑的衛(wèi)星，相同軌道半徑、不同軌道平面的衛(wèi)星，都有可能(不同時刻)經(jīng)過北京上空，D項錯誤答案B10(多選)(xx江蘇)2011年8月，“嫦娥二號”成功進入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家如圖所示，該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上，一飛行器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動，則此飛行器的()A線速度大于地球的線速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力僅由太陽的引力提供D向心力僅由地球的引力提供解析由于飛行器與地球同步繞太陽做圓周運動，則周期相同，根據(jù)v可知A項正確；由a()2r.可知B項正確；飛行器的向心力由地球和太陽的萬有引力共同提供，C、D兩項錯誤答案AB11(多選)(xx遼寧省大連市高三雙基測試)我國自主研發(fā)的“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”是由多顆衛(wèi)星組成的，其中有5顆地球同步衛(wèi)星在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道，如圖所示，然后在Q點通過改變衛(wèi)星的速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道，則()A該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2 km/sB衛(wèi)星在同步軌道上的運行速度小于7.9 km/sC在軌道上，衛(wèi)星在P點的動能小于在Q點的動能D在軌道上的運行周期大于在軌道上的運行周期解析11.2 km/s是第二宇宙速度，衛(wèi)星發(fā)射速度v只有滿足7.9 km/s<v<11.2 km/s才能沿橢圓軌道繞地球運動，A項錯誤衛(wèi)星繞地球沿同步圓軌道運動的速度都小于7.9 km/s，B項正確沿軌道由P點運動到Q點，萬有引力對衛(wèi)星做負(fù)功，動能減小，C項錯誤由開普勒行星運動第三定律可知，軌道半徑或半長軸越大，運行周期越大，本題中軌道的直徑大于軌道的長軸，所以衛(wèi)星在軌道上運行周期大，D項正確答案BD12(單選)(xx浙江省名校新高考研究聯(lián)盟第一次聯(lián)考)2012年10月25日，我國將第十六顆北斗衛(wèi)星“北斗G6”送入太空，并定點于地球靜止軌道東經(jīng)110.5.由此，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)將首先具備為亞太地區(qū)提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并具短報文通信能力其定位精度優(yōu)于20 m，授時精度優(yōu)于100 ns.關(guān)于這顆“北斗G6”衛(wèi)星以下說法中正確的有()A這顆衛(wèi)星軌道平面與東經(jīng)110.5的經(jīng)線平面重合B通過地面控制可以將這顆衛(wèi)星定點于杭州正上方C這顆衛(wèi)星的線速度大小比離地350 km高的“天宮一號”空間站線速度要大D這顆衛(wèi)星的周期一定等于地球自轉(zhuǎn)周期解析由題意知該衛(wèi)星是一顆地球同步衛(wèi)星，它的軌道平面與赤道平面重合，它的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，它離地高度大于350 km，它的線速度要比離地高度等于350 km的“天宮一號”空間站線速度要小，故只有選項D正確答案D13(多選)(xx廣東)如圖所示，飛船從軌道1變軌至軌道2.若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質(zhì)量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的()A動能大B向心加速度大C運行周期長 D角速度小解析飛船在軌道上做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供，Gm，v，Gma向，a向，Gmr，T，mr2，飛船由軌道1飛至軌道2上，軌道半徑變大，則線速度變小，動能變小，向心加速度變小，周期變大，角速度變小，故C、D兩項正確答案CD14(xx安徽六校聯(lián)考)“天宮一號”是中國第一個目標(biāo)飛行器，于2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，發(fā)射“天宮一號”的“長征二號F”T1型火箭加注約450噸的推進劑，火箭發(fā)射后騰空而起設(shè)發(fā)射裝備總質(zhì)量為M，從靜止開始的不太長時間內(nèi)做豎直方向的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t上升高度h，且發(fā)射裝備總質(zhì)量不變，重力加速度為g.求：(1)火箭發(fā)射經(jīng)過時間t時的速度大??；(2)火箭發(fā)射時的推力F大?。?3)如已知地球半徑為R，求飛行器繞地球近地勻速圓周運動時的速率v.解析(1)設(shè)火箭發(fā)射時的加速度為a，有hat2又vat，得v(2)由牛頓第二定律，得FMgMa解得FM(g)(3)飛行器做近地勻速圓周運動時，設(shè)飛行器質(zhì)量為m，有mgm，解得v答案(1)(2)M(g)(3)