2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備章節(jié)檢測(cè) 第4章 檢測(cè)2 人造衛(wèi)星 宇宙速度

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1、第四章　曲 線 運(yùn) 動(dòng) 第2講　人造衛(wèi)星　宇宙速度 一、 單項(xiàng)選擇題 1. 發(fā)射通信衛(wèi)星的常用方法是,先用火箭將衛(wèi)星送入一近地橢圓軌道運(yùn)行,然后再適時(shí)開(kāi)動(dòng)星載火箭,將其送上與地球自轉(zhuǎn)同步運(yùn)行的軌道,那么(　　) A. 變軌后瞬間與變軌前瞬間相比, 衛(wèi)星的機(jī)械能增大,動(dòng)能增大 B. 變軌后瞬間與變軌前瞬間相比, 衛(wèi)星的機(jī)械能增大,動(dòng)能減少 C. 變軌后衛(wèi)星運(yùn)行速度一定比變軌前衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的最大速度要大 D. 變軌后衛(wèi)星運(yùn)行速度一定比變軌前衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的最小速度要小 2. (2012·北京)關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是(　　) A. 分別沿圓軌道和橢

2、圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星,不可能具有相同的周期 B. 沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星,在軌道不同位置可能具有相同的速率 C. 在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星,它們的軌道半徑有可能不同 D. 沿不同軌道經(jīng)過(guò)北京上空的兩顆衛(wèi)星,它們的軌道平面一定會(huì)重合 3. 關(guān)于人造地球衛(wèi)星,下述說(shuō)法正確的是(　　) A. 人造地球衛(wèi)星只能繞地心做圓周運(yùn)動(dòng),而不一定繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B. 在地球周圍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星,其線速度大小必然大于7.9 km/s C. 在地球周圍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星,其線速度大小不能小于7.9 km/s D. 在地球周圍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星,如其空間

3、存在稀薄的空氣,受空氣阻力,動(dòng)能減小 4. (2012·深圳一模)我國(guó)繞月探測(cè)工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展.設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v,對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期為T(mén),則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測(cè)器的速度和周期分別為(　　) A. v,T B. v,T C. v,T D. v,T 二、 雙項(xiàng)選擇題 5. 甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星,其中甲為地球同步衛(wèi)星,乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度,兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道.以下判斷正確的是(　　) A. 甲的周期大于乙的周期 B. 乙的速度大于第一宇宙速度 C. 甲的加速度小于乙的加

4、速度 D. 甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北極的正上方 6. (2012·江蘇)2011年8月,“嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道,我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家.如圖所示,該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上,一飛行器處于該點(diǎn),在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),則此飛行器的(　　) A. 線速度大于地球的線速度 B. 向心加速度大于地球的向心加速度 C. 向心力僅由太陽(yáng)的引力提供 D. 向心力僅由地球的引力提供 7. (2013·廣東六校聯(lián)考)如圖所示,是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星,關(guān)于各物理量的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是(　　) A

5、. 根據(jù)v=,可知vAFB>FC C. 周期TAaB>aC (第7題) (第8題) 8. (2012·茂名一模)我國(guó)已于2011年9月29日發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器,11月1日發(fā)射“神舟八號(hào)”飛船并在11月3日與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接.某同學(xué)為此畫(huà)出“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的假想圖如圖所示,A代表“天宮一號(hào)”,B代表“神舟八號(hào)”,虛線為各自的軌道.由此假想圖,可以判定(　　) A. “天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率小于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率 B. “天宮一號(hào)”的周期小于“

6、神舟八號(hào)”的周期 C. “天宮一號(hào)”的向心加速度小于“神舟八號(hào)”的向心加速度 D. “神舟八號(hào)”適度減速有可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接 9. (2012·湛江一模)搭載著“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面100km,周期為118min的工作軌道,開(kāi)始對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)(　　) A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)速度比月球的第一宇宙速度小 B. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)大 C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)小 D. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機(jī)械能比在軌

7、道Ⅱ上大 三、 非選擇題 10. 我國(guó)在2007年向月球發(fā)射一顆繞月球運(yùn)行的探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”,“嫦娥一號(hào)”進(jìn)入軌道運(yùn)行若干圈后成功實(shí)施變軌進(jìn)入近月圓軌道運(yùn)行,經(jīng)過(guò)時(shí)間t“嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的路程為s,軌道半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度為1弧度.引力常量為G,求: (1) “嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的周期. (2) 月球的質(zhì)量. 11. 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓軌道上,在衛(wèi)星經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火實(shí)施變軌進(jìn)入橢圓軌道,最后在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道,如圖所示.已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),地球的半徑為R,地球表面重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響.求. (1)

8、 衛(wèi)星在近地點(diǎn)A的加速度大小. (2) 遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度. 12. 火星探測(cè)器著陸器降落到火星表面上時(shí),經(jīng)過(guò)多次彈跳才停下.假設(shè)著陸器最后一次彈跳過(guò)程,在最高點(diǎn)的速度方向是水平的,大小為v0,從最高點(diǎn)至著陸點(diǎn)之間的距離為s,下落的高度為h,如圖所示,不計(jì)一切阻力. (1) 求火星表面的重力加速度g0. (2) 已知萬(wàn)有引力常量為G,火星可視為半徑為R的均勻球體,忽略火星自轉(zhuǎn)的影響,求火星的質(zhì)量M. 第2講　人造衛(wèi)星　宇宙速度 1. A　 2. B　3. A 4. A　 5. AC　 6. AB　 7. CD　8.

9、 AC 9. AD　 10. (1) 根據(jù)題意“嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的角速度ω=,“嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的周期T==2πt. (2) 根據(jù)題意可知月球的半徑和“嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的半徑可認(rèn)為近視相等,設(shè)其為R,由幾何知識(shí)可知R=s,設(shè)月球質(zhì)量為M,“嫦娥一號(hào)”的質(zhì)量為m,則G=mω2R,解得M=. 11. (1) 設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,萬(wàn)有引力常量為G,衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度為a, 根據(jù)牛頓第二定律G=ma. 物體在地球赤道表面上受到的萬(wàn)有引力等于重力 G=mg. 由以上兩式得a=. (2) 設(shè)遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面高度為h2,衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有 G=m(R+h2). 解得h2= -R. 12. (1) 著陸器從最高點(diǎn)落至火星表面過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得 水平方向上,有x=v0t. 豎直方向上,有h=g0t2. 著陸點(diǎn)與最高點(diǎn)之間的距離s滿足s2=x2+h2. 解得火星表面的重力加速度g0=. (2)在火星表面的物體,重力大小等于火星對(duì)物體的萬(wàn)有引力,得mg0=G. 代入數(shù)據(jù)解得火星的質(zhì)量M=.