高中物理人造卫星选择题

美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒-22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍。已知万有引力常量和地球表面的重力加速度。根据以上信息，下列推理中正确的是

A．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力

B．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径

C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径

D．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度

如图，a、b、c是在地球大气层外同一平面内圆形轨道上运动的三颗卫星，则（  ）

A．b、c的角速度相等，且大于a的角速度

B．b、c的周期相等，且大于a的周期

C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度

对于地球同步卫星的认识，正确的是（ ） 

A．它们只能在赤道的正上方，它们的轨道半径可以不同，卫星的加速度为零

B．它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止,且处于平衡状态

C．它们的轨道半径都相同且一定在赤道的正上方，运行速度小于第一宇宙速度

D．它们可在我国北京上空运行，故用于我国的电视广播

发射同步卫星的过程是：首先使卫星在近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动，然后变轨为椭圆轨道Ⅱ，最后再由椭圆轨道Ⅱ变轨进入同步圆形Ⅲ上。忽略空气阻力，下列选项正确的是

A．卫星在轨道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度

B．由轨道Ⅰ变轨道Ⅱ后卫星的机械能增加

C．卫星在轨道Ⅲ运行的角速度大于在轨道Ⅰ上的角速度

D．卫星在轨道Ⅲ运行的向心加速度小于在轨道Ⅰ上的向心加速度

2001年7月哈勃空间望远镜拍摄了如图所示被称为哈氏天体的环状星系，星系外面是主要由明亮蓝星组成的环，而中心附近是较红的年老恒星，就像我们的银河系一样，这个环曾经也是一个标准的巨大星系，然而有一天，一个更小的星系却从一侧猛击这个星系，并贯穿了恒星系盘，入侵者的引力最初将星系内星体与气体牵引至受害者的中心，随后，当较小的星系穿过大星系的恒星盘，并从另一侧出现后，星体与气体又向外反弹，从而形成了一个扩大的环，你认为下列说法合理的是（   ）

A．若知道受撞击前该星系最外侧轨道恒星绕中心运动周期、半径，可估算星系总质量

B．小星系从星盘中央穿过时，引力增大使得巨大星系内星体离开原轨道做靠近中心的运动

C．小星系从星盘中央穿过后，引力减小使得巨大星系内星体做离心运动

D．星系环内所有星体绕中心旋转半径三次方与周期平方比值一定相等

今年的春节联欢晚会上“小彩旗”四个小时的旋转引起网络热议，有美国网友想到了“我究竟以什么样的速度沿着地球自转轴旋转呢？”并绘制出了不同纬度处沿地球自转的切向速度图（不考虑公转影响），如图所示，则下面说法正确的是（    ）

A．从图像中可知只要知道了地球上某位置随地球自转的线速度，就可以确定该点的纬度

B．从图像可知在赤道面近地环绕卫星的线速度约为1050英里/小时

C．若已知“小彩旗”所在的纬度，就可以从图像中得到她在舞台上旋转的线速度

D．坐在“春晚”现场观看表演的观众，他们随地球自转的向心加速度大小相等

两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为M_A/M_B=P，两行星半径之比为R_A/R_B=q，则两个卫星的周期之比T_a/T_b为（    ）

A．

B．

C．p

D．

一颗围绕地球运行的飞船，其轨道为椭圆。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g。则下列说法正确的是

A．飞船在远地点速度一定大于

B．飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后，周期一定变小

C．飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后，机械能一定变小

D．飞船在椭圆轨道上的周期可能等于π

一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，表示人对秤的压力，下面说法中正确的是

A．

B．

C．=

D．=

如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法中正确的是           （       ）

A．各小行星绕太阳运动的周期小于一年

B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等

C．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度

D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度

设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R（从地心算起）延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星。假设某物体A乘坐太空电梯到达了图示的B位置并停在此处，与同高度运行的卫星C比较

A．A与C运行的速度相同	B．A的速度大于C的速度
C．A的速度小于C的速度	D．因为不知道质量，故无法比较A与C的速度大小

太空行走又称为出舱活动，是载人航天的一项关键技术。据报道，美国“奋进”号女宇航员斯蒂法尼斯海恩派帕在2008年11月18日进行太空行走时，丢失了一个重大约30磅、价值10万美元的工具包，关于工具包丢失的原因可能是

A．宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包“掉”了下去

B．宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化

C．工具包在地球周围其它星球引力的作用下，被吸引过去了

D．由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道

为了探测月球，嫦娥三号探测器先在以月球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕月球做近月表面的圆周飞行，周期为To引力常量G已知。则

A．可以确定月球的质量

B．可以确定月球的半径

C．可以确定月球的平均密度

D．可以确定嫦娥三号探测器做近月表面圆周飞行时，其质量在增大

如图所示，A为太阳系中的天王星，它绕太阳O运行的轨道视为圆时，运动的轨道半径为R₀，周期为T₀。长期观测发现，天主星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离，且每隔t₀时间发生一次最大偏离，即轨道半径出现一次最大。根据万有引力定律，天文学家预言形成这种现象的原因可能是夭王星外侧还存在着一颗未知的行星(假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同），它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离，由此可推测未知行星的运动轨道半径是

        

目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断不正确的是(  )

A．由于地球引力做正功,引力势能一定减小

B．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

C．卫星的动能逐渐减小

D．气体阻力做负功,地球引力做正功,但机械能减小