高中物理人造卫星试题

2012年6月18日，“神舟九号”飞船经5次变轨追“天宫一号”．如果将“神舟九号”飞船的五次变轨简化为如图所示的二次变轨：由轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ，再变至轨道Ⅲ.下列关于“神舟九号”飞船的描述正确的是

A．沿轨道Ⅱ从P向Q的运动过程中机械能增加

B．沿轨道Ⅱ从P向Q的运动过程中速度逐渐变小

C．沿轨道Ⅲ运动的机械能比沿轨道Ⅰ运动的机械能大

D．沿轨道Ⅲ运动的加速度比沿轨道Ⅰ运动的加速度小

关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是

A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星．可能具有相同的周期

B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速度

C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同

D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合

我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min。如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的运动相比(       )

A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径

B．飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度

C．飞船运动的向心加速度小于同步卫星运动的向心加速度

D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度

某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动，此时其动能为,周期为；再控制它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为，周期为，已知地球的质量为，月球的质量为，则为

A．

B．

C．

D．

如图为嫦娥三号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点。a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是

A．嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s

B．嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速

C．设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1＞ a2

D．嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能

北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道。其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1．5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为

A．

B．

C．

D．

中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h₁，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，已知万有引力常量G，求：

⑴地球的平均密度是多少
⑵飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小
⑶椭圆轨道远地点B距地面的高度

在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫一号”在离地面343km的圆形轨道上飞行；“嫦娥一号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”（地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36000千米）和“倾斜同步卫星”（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成。则以下分析正确的是

A．设“天宫一号”绕地球运动的周期为T,用G表示引力常量，则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小

B．“天宫一号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要小

C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内

D．“嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小

已知“神舟八号”飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（  ）

A．飞船运行的线速度大小为

B．飞船运行的线速度小于第一宇宙速度

C．飞船的向心加速度大小

D．地球表面的重力加速度大小为

下列说法正确的是

A．对运动员“大力扣篮”过程进行技术分析时，可以把运动员看做质点

B．“和谐号”动车组行驶313km从成都抵达重庆，这里的“313km"指的是位移大小

C．高台跳水运动员腾空至最高位置时，处于超重状态

D．绕地球做匀速圆周运动且周期为24h的卫星，不一定相对于地面静止

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

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

某同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误。
已知地球的半径R=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g=10m/s²。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。

人造卫星在太空绕地球运行时，若天线突然折断，天线将(　　)．

A．继续和卫星一起沿轨道运行

B．做平抛运动，落向地球

C．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动

D．做自由落体运动，落向地球

如图所示， B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴 为a，运行周期为T_B；C为绕地球做圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为T_C；P为B、C两卫星轨道的交点。下列说法或关系式中正确的是

A．，该比值的大小与地球质量有关
B．，该比值的大小不仅仅与地球的质量有关，还有其他因素
C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度一定相同
D．若卫星C为近地卫星，且已知C的周期和万有引力常量，则可求出地球的平均密度