四川省昭觉中学高考物理第一轮复习 课时跟踪检测十五天体运动与人造卫星

1、 十五() 天体运动与人造卫星课时跟踪检测 对点训练：宇宙速度的理解与计算qp倍，半径为地球的若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的1(2014福建高考) 倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的( qpq倍 B 倍 A pp3pq倍 倍 DCq 2(2015宜春模拟)2014年3月8日凌晨，从吉隆坡飞往北京的马航MH370航班起飞后与地面失去联系，机上有154名中国人。之后，中国紧急调动了海洋、风云、高分、遥感等4个型号近10颗卫星为地面搜救行动提供技术支持。假设“高分一号”卫星与同步卫星、月球绕地球运行的轨道都是圆，它们在空间的位置示意图如图1所示。下列有关“高分一号”的说法正确的是

2、( ) 图1 A其发射速度可能小于7.9 km/s B绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的大 C绕地球运行的周期比同步卫星的大 D在运行轨道上完全失重，重力加速度为0 对点训练：卫星运行参量的分析与比较 3(2014浙江高考)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的rT6.39天。2006km，公转周期年3月，天文学家新发现两颗冥公转轨道半径600 19 11rT最接近于( km，则它的公转周期) 王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径48 000 22A15天 B25天 D45天天C35 4(2015赣州模拟)如图2所示，轨道是近地气象卫星轨道，轨道是地球同步卫v星轨道

3、，设卫星在轨道和轨道上都绕地心做匀速圆周运动，运行的速度大小分别是1vaa则( ) ，加速度大小分别是和和212 1 2 图avva A2211aavv B 2121avva C2121aavv D 2211年，是现代世界的奇25GPS已运行了整整年5(多选)截止到20142月全球定位系统系小时。GPSGPS迹之一。全球定位系统有24颗卫星在轨运行，每个卫星的环绕周期为12) 统的卫星与地球同步卫星相比较，下面说法正确的是( 3 图2 系统的卫星轨道半径是地球同步卫星半径的GPS倍A232 倍BGPS系统的卫星轨道半径是地球同步卫星半径的2 2倍CGPS系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的3

4、2倍 GPS系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的D6如图4建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”。设某人造地球卫星在赤道上空飞行，r，飞卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星。已知卫星轨道半径为R，地球表面重力行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为，地球半径为0g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，该卫星过多长时间再次经过这个位加速度为置？( ) 图4 22 BA 22gRgR033rr 2 22 CD22gRgR0033rr对点训练：卫星变轨问题分析 7我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨

5、依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比( ) A卫星动能增大，引力势能减小 B卫星动能增大，引力势能增大 C卫星动能减小，引力势能减小 D卫星动能减小，引力势能增大 8(多选)(2013全国卷)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km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，两者运行速度的大小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

6、 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 9(多选)(2015青岛模拟)我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在HT，随后“嫦娥三号”在处的环月轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为距月球表面AhR表示月若以5该轨道上所示。点采取措施，降至近月点高度为的椭圆轨道上，如图球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下述判断正确的是( ) 图5 23RH4 月球的质量为A2GT3hRR2 月球的第一宇宙速度为BTRC“嫦娥三号”在环月轨道上需加速才能降至椭圆轨道 3 3hRH2T D“嫦娥三号”在图中椭圆轨道上的周期为3

7、HR8 对点训练：宇宙多星系统问题10.(多选)(2015广西三校联考)如图6所示，两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是( ) 图6 A它们做圆周运动的角速度大小相等 B它们做圆周运动的线速度大小相等 C它们的轨道半径与它们的质量成反比 D它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比 11(多选)(2015聊城模拟)如图7所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星RM，万有引的圆轨道上运行，若三颗星质量均为较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为G，则( 力常量为) 图7 2GM5 甲星所受合外力为A2R42GMB乙星所受合外力为 2RC甲星和

8、丙星的线速度相同 D甲星和丙星的角速度相同 对点训练：天体运动的综合问题 122014年8月11日，天空出现了“超级月亮”，这是月球运动到了近地点的缘故。然后月球离开近地点向着远地点而去，“超级月亮”也与我们渐行渐远。在月球从近地点到达远地点的过程中，下面说法正确的是( ) 图8 A月球运动速度越来越大 4 B月球的向心加速度越来越大 C地球对月球的万有引力做正功 D虽然离地球越来越远，但月球的机械能不变CBA，它们在一条、)假设在宇宙中存在这样三个天体、13.(2015东北三省四市模拟BAAB就会以相同的角速度共同绕天体和天体离天体的高度为某值时，直线上，天体天体CBCA所示。以下说法正确的

9、绕天体和天体9运转，且天体运动的轨道都是圆轨道，如图) 是( 9 图BA 天体做圆周运动的加速度做圆周运动的加速度小于天体ABA 做圆周运动的线速度做圆周运动的线速度小于天体天体BCA 对它的万有引力做圆周运动的向心力大于天体C天体CA 做圆周运动的向心力等于天体对它的万有引力D天体分，搭载嫦娥三号探测器的长征三号301时14(2015上饶模拟)2013年12月2日半径为假设为了探测月球，载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心，乙火箭点火升空。mrT变轨到离月球更近的半径的圆轨道上运动，周期为登陆舱随后脱离飞船，总质量为111mr。最终在月球表面实现软着陆、无人探测及为的圆轨道上运动，此时登陆

10、舱的质量为22R则下列有月夜生存三大创新。若以忽略月球自转及地球对卫星的影响。表示月球的半径，) 关说法正确的是( 2r41g A月球表面的重力加速度月2T13Rr21 B月球的第一宇宙速度为T3rTTr 轨道上的周期C登陆舱在半径为1223r1rm21rr 登陆舱在半径为与半径为的轨道上的线速度之比为D 21rm12P绕某星球做匀速圆周运动。星球所示，飞行器如图(多选)(2014广东高考)1015。下列说法正确的是( 相对飞行器的张角为) 5 10 图 A轨道半径越大，周期越长 B轨道半径越大，速度越大 若测得周期和张角，可得到星球的平均密度C 若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度D

11、答 案2vMmvmG ，得卫星绕中心天体做圆周运动时，万有引力充当向心力，即选C 12rrGM，可见环绕速度与中心天体质量与半径比值的平方根成正比，题述行星卫星的环绕速rp 度是地球卫星环绕速度的C 项正确。倍，q2GMm42rrmmA错误；由B 2选在地球上发射卫星的最小速度为7.9 km/s，22Tr32rGM4T，“高分一号”的轨道半径小于同步卫星和月球的轨道可得： ，3GMrB半径，因此，“高分一号”的角速度比月球绕地球运行的大，绕行周期比同步卫星的小，错误；卫星在运行轨道上的加速度等于所在处的重力加速度，处于完全失重状态，C正确， 错误。重力加速度不为零，D33rrr48 000?2

12、2133?TT6.39 由开普勒第三定律可得3选B ，解得1222r?TT19 600121。本题也可利用万有引力定律对“卡戎星”和小卫星分别列方程，联立)24.5(天，故选B 方程组求解。2GMMmvGMavvGmmavaa正，B，所以选4B 根，可知 ，。选项221122rrrr 确。Mm22TrmG，卫星运动的周期)BD 5选(万有引力是卫星围绕地球转动的向心力，2Tr3rTrTr，根，周期为，同步卫星半径为系统的卫星半径为2，设GPS，周期为2211GM 6 33TrrvTrT/22321111112错误，据周期公式解得2C正确；，A错误，BTrTrrTv/221222222 D正确。

13、GMm2mrMm，用、分别表示卫星及地球的质量，则有用选6D 表示卫星的角速度，2r2gRMmmgG，卫星高度低于同步卫星高度，则在地面上，有，联立解得032rR22tttt D用表示所需时间，则2，所以，正确。02gR003rGMv可知，轨道7 “嫦娥一号”变轨过程中，质量变化可忽略不计，由选D r错误；轨道变高时，万有引力对卫星越高，卫星速度越小，故变轨后卫星动能减小，BA、 错误，做负功，卫星引力势能增大，故CD正确。本题考查人造地球卫星的运行规律，意在考查考生对万有引力定律的理解和BC 8选神舟九号和天宫一号在近地轨道上运行的速度都小于第一宇宙对牛顿第二定律的应用能力。错误；由于空间存

14、在稀薄气体，若不对两者干预，其动能将增加，轨道半径减速度，选项A正确；由于天宫一号做匀速圆周运动，航天员受到的万有引力全部提供其做CB小，选项、 D错误。圆周运动的向心力，处于完全失重状态，选项2GMm4RmABD 选9(“嫦娥三号”卫星在轨道上做匀速圆周运动，由22TRH223vHRGMm4vHMm A，正确。由可求出月球第一宇宙速度为可得：月球质量)22RGTR3HGMRR2“嫦娥三号”卫星在环月轨道上需要减速做近心运动，正确；BTRR1?3HhR?23?2HR，错误；由开普勒第三定律可得：C才能降至椭圆轨道上，22TT3hRH2TT 正确。可得：，D3HR8BA选项线速度大小不一定相等，

15、它们做圆周运动的角速度大小相等，AC 10选正确mGmAB22rmmr正确由错误；选项，它们的轨道半径与它们的质量成反比，CBAAABB2rrBA 错误。D22GMGMF甲星所受合外力为乙、丙对甲星的万有引力的合力，AD 11选甲22RR2 7 2GM5B，A正确；由对称性可知，甲、丙对乙星的万有引力等大反向，乙星所受合力为0， 2R4Rv可知，甲、乙两星的错误；由于甲、乙位于同一直线上，甲、乙的角速度相同，由 正确。C错误，D线速度大小相同，但方向相反，故根据开普勒定律，近地点到达远地点过程中，速度逐渐减小，万有引力做负D 12选错误；C错误；因为随着地月之间距离变大，万有引力减小，向心加速度也变小，B功，A、 月球运动过程只有万有引力做功，机械能守恒，D正确。2rrvABCa可知绕天体，运动的轨道都是圆轨道，根据13选C 由于天体、CBA对其引力的合力提供的，所以错误；天体和做圆周运动的向心力是由天体选项A、B 错误。选项C正确，D2GMmGMm4mgmr 14选C 由， 月1222RTr113223rGMmvr2411vgm错，可得： ，A错误；由可得月球第一宇宙速度为B 月222RRTRRT11232vrGMmGMGMm42vTmmrT ，C正确；由可得： 故得绕行速度误；由 1223222rr