高中物理人造卫星选择题

1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展．假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行．已知地球半径为6.4×10⁶m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×10⁷m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期．以下数据中最接近其运行周期的是（ ）

A．0.6小时

B．1.6小时

C．4.0小时

D．24小时

“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200 km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，下列说法正确的是(　　)

A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度

B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短

C．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度

D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小

据报道．我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008 年4 月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月l日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01卫星”，下列说法正确的是

A．离地面高度一定，相对地面静止

B．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大

C．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

D．运行速度大于7.9km/s

将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于点，2、3相切于点，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上的周期大于轨道1上的周期

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1上经过点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率

D．无论卫星在2轨道还是3轨道，卫星在P点加速度相等

研究表明，地球自转在逐渐改变，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，且地球的质量、半径都不变，若干年后（）

A．近地卫星（以地球半径为轨道半径）的运行速度比现在大

B．近地卫星（以地球半径为轨道半径）的向心加速度比现在小

C．同步卫星的运行速度比现在小

D．同步卫星的向心加速度与现在相同

中国自主研发的北斗二号卫星系统预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在中国正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上。而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km。则下列说法中正确的是：

A．美国所有GPS的卫星所受向心力大小均相等

B．美国所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大

C．北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度

D．北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小

北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星正常运行时

A．低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面一定重合

B．低轨卫星的环绕速率不可能大于

C．地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大

D．低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的角速度

2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运动。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的（    ）

A．

周期变大

B．

速率变大

C．

动能变大

D．

向心加速变大

"嫦娥四号"探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 $K$ 倍。已知地球半径 $R$ 是月球半径的 $P$ 倍，地球质量是月球质量的 $Q$ 倍，地球表面重力加速度大小为 $g$ 。则"嫦娥四号"绕月球做圆周运动的速率为 $($ 　　 $)$

A．

$\sqrt{\frac{\mathit{RKg}}{\mathit{QP}}}$

B．

$\sqrt{\frac{\mathit{RPKg}}{Q}}$

C．

$\sqrt{\frac{\mathit{RQg}}{\mathit{KP}}}$

D．

$\sqrt{\frac{\mathit{RPg}}{\mathit{QK}}}$

研究发现，月球的平均密度和地球的平均密度差不多相等，航天飞机分别贴近月球表面和地球表面飞行，下列哪些物理量的大小差不多相等的是（ ）

A．线速度

B．角速度

C．向心加速度

D．万有引力

假设我国发射的探月卫星“嫦娥一号”的绕月飞行轨道和载人飞船“神舟七号”的绕地运动轨道都可以看成圆轨道，且不计卫星到月球表面的距离和飞船到地球表面的距离，已知月球质量约为地球质量的1/81，月球半径约为地球半径的四分之一，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，卫星和飞船的轨道半径分别为和，周期分别为和，且，则下列说法或结果正确的是（   ）

A．神舟七号绕地运行的速率大于7.9km/s

B．嫦娥一号绕月运行的速率为3.95km/s

C．

D．

如图，地球赤道正上空有两颗卫星，其中a为地球同步卫星，轨道半径为r，b为另一颗卫星，轨道半径为同步卫星轨道半径的。从图示时刻开始计时，在一昼夜内，两颗卫星共“相遇”的次数为（所谓相遇，是指两颗卫星距离最近）

A．2次

B．3次

C．4次

D．5次

有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，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图2，则有

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．c在4 h内转过的圆心角是

C．b在相同时间内转过的弧长最长

D．d的运动周期有可能是23h

假设地球赤道上有一物体随地球自转时的线速度为v₁，地球同步卫星的线速度为v₂，第一宇宙速度为v₃.则关于这三个速度的大小关系，下列判断正确的是(  )

A．v1＞v2＞v3

B．v3＞v2＞v1

C．v2＞v3＞v1

D．v3＞v1＞v2

我国发射“神州九号”飞船与“天宫一号”实现空中对接，对接前分别在如图所示的圆形轨道上做匀速圆周运动。则（  ）

A．“神舟九号”加速度较大	B．“神舟九号”速度较小
C．“神舟九号”周期较长	D．“神舟九号”速度大于第一宇宙速度