高考物理一轮复习 专题5-11 卫星运动的物理量比较问题千题精练.doc
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1、1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 5-115-11 卫星运动的物理量卫星运动的物理量比较问题千题精练比较问题千题精练一选择题1.(2017市高三模拟)我国首颗量子科学实验卫星于 2016 年 8 月 16 日 1点 40 分成功发射。量子卫星成功运行后,我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星轨道在赤道平面,如图 1 所示。已知量子卫星的轨道半径是地球半径的 m 倍,同步卫星的轨道半径是地球半径的 n 倍,图中 P 点是地球赤道上一点,由此可知( )图 1A.同步卫星与量
2、子卫星的运行周期之比为n3 m3B.同步卫星与 P 点的速度之比为1 nC.量子卫星与同步卫星的速度之比为n mD.量子卫星与 P 点的速度之比为n3 m【参考答案】D【名师解析】由开普勒第三定律,R),T)可知,,T),可知同步卫星与量子卫星的运行周期之比为,选项 A 错误;由于同步卫星的周期与地球自转周期相同,由 vrr 可得同步卫星与 P 点的速度之比为 v 同vPn1,选项 B 错误;由 Gm 解得 v,量子卫星与同步卫星的速度之比为2 / 10,选项 C 错误;量子卫星与 P 点的速度之比为,选项 D 正确。v量 v同2. (2016河南开封高三质检)如图所示,A 是地球的同步卫星,
3、B 是位于赤道平面内的近地卫星,C 为地面赤道上的物体,已知地球半径为 R,同步卫星离地面的高度为 h,则( )AA、B 加速度的大小之比为()2BA、C 加速度的大小之比为 1h RCA、B、C 速度的大小关系为 vAvBvCD要将 B 卫星转移到 A 卫星的轨道上运行至少需要对 B 卫星进行两次加速【参考答案】BD3.(2017江苏卷,6)(多选)“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距地面约 380 km 的圆轨道上飞行,则其( )A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小
4、于地球自转周期D.向心加速度小于地面的重力加速度【参考答案】BCD4.(多选)如图 2,同步卫星与地心的距离为 r,运行速率为 v1,向心加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2。第一宇宙速度为 v2,地球半径为 R,则下列比值正确的是( )3 / 10图 2A. B.()2C. D.R r【参考答案】AD【名师解析】本题中涉及三个物体,其已知量排列如下地球同步卫星:轨道半径 r,运行速率 v1,加速度 a1地球赤道上的物体:轨道半径 R,随地球自转的向心加速度 a2,近地卫星:轨道半径 R,运行速率 v2对于卫星,其共同特点是万有引力提供向心力,有Gm,故。故选项 D 正
5、确;对于同步卫星和地球赤道上的物体,其共同特点是角速度相等,有 a2r,故。故选项 A 正确。5.(2018山东微山一中期末)(多选)如图 2 所示,a、b、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b 质量相同,且小于 c 的质量,则( )图 2A.b 所需向心力最大B.b、c 周期相等,且大于 a 的周期C.b、c 向心加速度相等,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4 / 10【参考答案】BD6.(多选)如图 3 所示,两质量相等的卫星 A、B 绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单
6、位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有( )图 3A.TATB B.EkAEkBC.SASB D.,T),T)【参考答案】AD7. (2017河南平顶山高三联考) (多选)图 3 中的甲是地球赤道上的一个物体、乙是“神舟六号”宇宙飞船(周期约 90 分钟)、丙是地球的同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法正确的是( )图 3A.它们运动的向心加速度大小关系是 a 乙a 丙a 甲B.它们运动的线速度大小关系是 v 乙v 丙v 甲C.已知甲运动的周期 T 甲24 h,可计算出地球的密度 )D.已知乙运动的周期 T 乙及轨道半径 r 乙,可计算出地球质量 M
7、,GT)【参考答案】AD8、(2017四川省市高三二诊)如图所示,质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动,其中 b、c 在地球的同步轨道上,a 距离地球表面的高度为5 / 10R,此时 a、b 恰好相距最近已知地球质量为 M、半径为 R、地球自转的角速度为.万有引力常量为 G,则( )A发射卫星 b 时速度要大于 11.2 km/sB卫星 a 的机械能大于卫星 b 的机械能C卫星 a 和 b 下一次相距最近还需经过 t2GM 8R3D若要卫星 c 沿同步轨道与 b 实现对接,可让卫星 c 加速【参考答案】C【名师解析】卫星 b 绕地球做匀速圆周运动,7.9 km/s 是指在地球上
8、发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度,11.2 km/s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度所以发射卫星 b 时速度大于 7.9 km/s,而小于 11.2 km/s,故 A 错误;卫星从低轨道到高轨道需要克服引力做较多的功,卫星 a、b质量相同,所以卫星 b 的机械能大于卫星 a 的机械能,故 B 错误;b、c 在地球的同步轨道上,所以卫星 b、c 和地球具有相同的周期和角速度由万有引力提供向心力,即m2r,解得 ,a 距离地球表面的高度为 R,所以卫星 a 的角速度 a,此时 a、b 恰好相距最近,到卫星 a 和 b 下一次相距最近时满足(a)t2,解得 t,故 C 正确;让
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