第五章　第2練　人造衛(wèi)星　宇宙速度-2025高中物理大一輪復(fù)習(xí)

1．(多選)關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是()A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B．它的周期、高度、速度大小都是一定的C．它的速度大小隨高度的變化而變化，但周期都是一定的D．我國(guó)發(fā)射的同步通信衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京上空2．設(shè)想將來(lái)發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，能在月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行，該軌道可視為圓軌道。該衛(wèi)星與月球相比，一定相等的是()A．質(zhì)量B．向心力大小C．向心加速度大小D．受到地球的萬(wàn)有引力大小3．(多選)(2023·北京市海淀區(qū)期中)我國(guó)航天事業(yè)處于世界領(lǐng)先地位。我國(guó)自行研制的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。風(fēng)云二號(hào)離地面的高度是36000km，神舟號(hào)飛船離地面的高度是340km。以下說(shuō)法中正確的是()A．它們的線速度都大于第一宇宙速度B．風(fēng)云二號(hào)的向心加速度小于神舟號(hào)飛船的向心加速度C．風(fēng)云二號(hào)的線速度大于神舟號(hào)飛船的線速度D．風(fēng)云二號(hào)的周期大于神舟號(hào)飛船的周期4．(2023·浙江6月選考·9)木星的衛(wèi)星中，木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為1∶2∶4。木衛(wèi)三周期為T，公轉(zhuǎn)軌道半徑是月球繞地球軌道半徑r的n倍。月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為T0，則()A．木衛(wèi)一軌道半徑為eq\f(n,16)rB．木衛(wèi)二軌道半徑為eq\f(n,2)rC．周期T與T0之比為D．木星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為eq\f(T\o\al(02),T2)n35．(2023·北京卷·12)2022年10月9日，我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星“夸父一號(hào)”成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)探測(cè)的跨越式突破。“夸父一號(hào)”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地面高度約為720km，運(yùn)行一圈所用時(shí)間約為100分鐘。如圖所示，為了隨時(shí)跟蹤和觀測(cè)太陽(yáng)的活動(dòng)，“夸父一號(hào)”在隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的過程中，需要其軌道平面始終與太陽(yáng)保持固定的取向，使太陽(yáng)光能照射到“夸父一號(hào)”，下列說(shuō)法正確的是()A．“夸父一號(hào)”的運(yùn)行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動(dòng)的角度約為1°B．“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sC．“夸父一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．由題干信息，根據(jù)開普勒第三定律，可求出日地間平均距離6．(2023·廣東茂名市模擬)如圖，“嫦娥五號(hào)”、“天問一號(hào)”探測(cè)器分別在近月、近火星軌道運(yùn)行。已知火星的質(zhì)量為月球質(zhì)量的9倍、半徑為月球半徑的2倍。假設(shè)月球、火星均可視為質(zhì)量均勻分布的球體，忽略其自轉(zhuǎn)影響，則()A．月球表面重力加速度比火星表面重力加速度大B．月球的第一宇宙速度比火星的第一宇宙速度大C．質(zhì)量相同的物體在月球、火星表面所受萬(wàn)有引力大小相等D．“嫦娥五號(hào)”繞月周期比“天問一號(hào)”繞火星周期大7．(2023·湖北武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)檢測(cè))在某國(guó)產(chǎn)科幻電影中，太空電梯是其重要的科幻元素，其結(jié)構(gòu)主要由地面基座、纜繩、空間站、平衡錘、運(yùn)載艙組成，如圖所示。地面基座為纜繩的起始段，主要起到固定作用，空間站位于距離地表36000km的地球靜止同步衛(wèi)星軌道，并在距離地表90000km的尾端設(shè)置了平衡錘，空間站、平衡錘、地面基座之間由若干碳納米纜繩垂直連接，運(yùn)載艙可沿纜繩上下運(yùn)動(dòng)。已知空間站、平衡錘與地球自轉(zhuǎn)保持同步，則()A．平衡錘的加速度小于空間站的加速度B．平衡錘的線速度小于空間站的線速度C．平衡錘做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于地球?qū)λ娜f(wàn)有引力D．若平衡錘與空間站之間的纜繩斷裂，平衡錘將墜落地面8.(2023·海南瓊海市嘉積中學(xué)模擬)如圖所示，a為放在赤道上相對(duì)地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星(軌道半徑約等于地球半徑)，c為地球的靜止軌道衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說(shuō)法中正確的是()A．地球同步衛(wèi)星都與c在同一個(gè)軌道上，并且它們受到的萬(wàn)有引力大小相等B．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系為aa>ab>acC．a(chǎn)與地球的萬(wàn)有引力全部提供a隨地球自轉(zhuǎn)的向心力D．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期大小關(guān)系為Ta＝Tc>Tb9．(2024·遼寧省模擬)火星是近些年來(lái)發(fā)現(xiàn)的最適宜人類居住生活的星球，我國(guó)成功發(fā)射“天問一號(hào)”標(biāo)志著我國(guó)成功地邁出了探測(cè)火星的第一步。已知火星直徑約為地球直徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一，航天器貼近地球表面飛行一周所用時(shí)間為T，地球表面的重力加速度為g，若未來(lái)在火星表面發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，最小發(fā)射速度約為()A.eq\f(gT,2π)B.eq\f(\r(5)gT,10π)C.eq\f(\r(5)gT,5π)D.eq\f(2\r(5)gT,5π)10.(2024·廣西南寧市模擬)2023年5月17日10時(shí)49分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬地球靜止軌道衛(wèi)星，是唯一一顆高軌備份衛(wèi)星。圖為其繞地球運(yùn)行的示意圖，測(cè)得該衛(wèi)星在t時(shí)間內(nèi)沿順時(shí)針從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這段圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為θ。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的()A．線速度大小為eq\f(Rθ,t)B．周期為T＝eq\f(2πt,θ)C．向心加速度大小為eq\r(3,\f(gR2θ2,t2))D．軌道半徑為eq\r(\f(gR2t,θ))11.(多選)(2023·河南開封市期末)我國(guó)的北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星共30顆衛(wèi)星組成。如圖所示，A、C為地球靜止軌道衛(wèi)星，B為在赤道平面的中圓地球軌道衛(wèi)星，繞行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向一致。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T1，衛(wèi)星B的運(yùn)行周期為T2，圖示時(shí)刻，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B相距最近。下列說(shuō)法正確的是()A．衛(wèi)星A、B、C的向心加速度的大小關(guān)系為aA＝aC<aBB．衛(wèi)星C向后噴氣加速可沿圓軌道追上衛(wèi)星AC．經(jīng)過時(shí)間eq\f(T1T2,T1－T2)，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B又一次相距最近D．衛(wèi)星A、C的發(fā)射速度小于第一宇宙速度12．(多選)(2023·山東泰安市模擬)2021年2月10日，在歷經(jīng)近7個(gè)月的太空飛行后，我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“天問一號(hào)”成功“太空剎車”，順利被火星捕獲，進(jìn)入環(huán)火星軌道。物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫作引力勢(shì)能，若取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為M的引力源中心為r時(shí)，其引力勢(shì)能Ep＝－eq\f(GMm,r)(式中G為引力常量)。已知地球半徑約為6400km，地