《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 人造衛(wèi)星》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 人造衛(wèi)星(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2014年高考一輪復(fù)習(xí)章節(jié)訓(xùn)練之人造衛(wèi)星
1.2013·吉林檢測甲、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,兩顆衛(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速度
D.甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過北極的正上方
2.2013·鹽城摸底2011年11月26日美國宇航局的“好奇號”火星探測器發(fā)射成功,順利進(jìn)入飛往火星的軌道以探尋火星上的生命元素.已知質(zhì)量為m的探測器在接近火星表面軌道上飛行,可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng).火星質(zhì)量為M,半徑為R,火星表面重力加速度為g,引力常量為G,不考慮火星自
2、轉(zhuǎn)的影響,則探測器的( )
A.線速度v=
B.角速度ω=
C.運(yùn)行周期T=2π
D.向心加速度a=
3.2012·韶關(guān)模擬中國探月二期工程的先導(dǎo)星——“嫦娥二號”衛(wèi)星,在西昌點(diǎn)火升空,準(zhǔn)確入軌.探月衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,軌道控制結(jié)束,衛(wèi)星進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道.圖K12-1中MN之間的一段曲線表示轉(zhuǎn)移軌道的一部分,P是軌道上的一點(diǎn),直線AB過P點(diǎn)且和兩邊的軌道相切.下列說法中不正確的是( )
A.衛(wèi)星此段軌道上動(dòng)能一直減小
B.衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
C.衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度方向由P向B
D.衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)加速度為零
圖K12-1 圖K12-2
4.2013·武漢四校
3、聯(lián)考如圖K12-2所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ.若衛(wèi)星的發(fā)射速度為v0,第一宇宙速度為v1,在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度為v2,則( )
A.v0>v1>v2
B.若衛(wèi)星的發(fā)射速度為2v0,衛(wèi)星最終圍繞地球運(yùn)行的軌道半徑將變大
C.在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度
D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ
5.2012·廈門模擬如圖K12-3所示,A為靜止于地球赤道上的物體,B為繞地球橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn).已知A、B、C
4、繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同.相對于地心,下列說法中不正確的是( )
A.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度
B.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度
C.可能出現(xiàn):在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方
D.衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)的加速度相等
圖K12-3
圖K12-4
6.2012·云浮模擬在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的國際空間站里,宇航員手拿小球相對于太空艙靜止“站立”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”上,如圖K12-4所示.下列說法正確的是( )
A.宇航員相對于地球的速度介于7.9 km/s與11.2 km/s之間
B.若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球,小球?qū)⒙?/p>
5、到“地面”上
C.宇航員將不受地球的引力作用
D.宇航員對“地面”的壓力等于零
7.美國太空總署(NASA)為探測月球是否存在水分,曾利用一支火箭和一顆衛(wèi)星連續(xù)撞擊月球.據(jù)天文學(xué)家測量,月球的半徑約為1 800 km,月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的,月球表面在陽光照射下的溫度可達(dá)127 ℃,而此時(shí)水蒸氣分子的平均速率達(dá)2 km/s,下列說法正確的是( )
A.衛(wèi)星撞月前應(yīng)先在原繞月軌道上減速
B.衛(wèi)星撞月前應(yīng)先在原繞月軌道上加速
C.由于月球的第一宇宙速度大于2 km/s,所以月球表面可能有水
D.由于月球的第一宇宙速度小于2 km/s,所以月球表面在陽光照射
6、下不可能有水
圖K12-5
8.2012·泉州模擬如圖K12-5示,a是地球赤道上的一點(diǎn),t=0時(shí)刻在a的正上空有b、c、d三顆軌道均位于赤道平面內(nèi)的地球衛(wèi)星,這些衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))相同,其中c是地球的同步衛(wèi)星.設(shè)衛(wèi)星b繞地球運(yùn)行的周期為T,則在t=T時(shí)刻這些衛(wèi)星相對a的位置最接近實(shí)際的是圖K12-6中的( )
A B C D
圖K12-6
9.2012·南通一診已知地球的半徑為6.4×106 m,地球自轉(zhuǎn)的角速度為7.29×10-5rad/s,地面的重力加速度為9.8 m/s2,在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的
7、第一宇宙速度為7.9×103 m/s,第三宇宙速度為16.7×103 m/s,月球到地球中心的距離為3.84×108 m.假設(shè)地球上有一棵蘋果樹長到了接近月球那么高,則當(dāng)蘋果脫離蘋果樹后,將( )
A.落向地面
B.成為地球的同步“蘋果衛(wèi)星”
C.成為地球的“蘋果月亮”
D.飛向茫茫宇宙
10.我們知道在一個(gè)恒星體系中,各個(gè)行星圍繞著該恒星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r與運(yùn)轉(zhuǎn)周期T之間一般存在以下關(guān)系:=k,k的值由位于中心的恒星的質(zhì)量決定.現(xiàn)在,天文學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了相互繞轉(zhuǎn)的三顆恒星,可以將其稱為三星系統(tǒng).如圖K12-7所示,假設(shè)三顆恒星質(zhì)量相同,均為m,間距也相同,它們僅在彼此的引力作用下繞著三星系
8、統(tǒng)的中心點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡完全相同.它們自身的大小與它們之間的距離相比可以忽略.請你通過計(jì)算定量說明:三星系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑的三次方及運(yùn)轉(zhuǎn)周期的二次方的比值應(yīng)為多少.(引力常量為G)
圖K12-7
11.偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行,它的運(yùn)行軌道距地面高度為h,要使衛(wèi)星在一天的時(shí)間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下全都拍攝下來,衛(wèi)星在通過赤道上空時(shí),衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少?設(shè)地球半徑為R,地面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T.
課時(shí)作業(yè)(十二)
1.AC [解析] 甲的軌道半徑較大,由開普勒第三定律知,甲的周期大于
9、乙的周期,選項(xiàng)A正確;由牛頓第二定律知G=ma,故甲的加速度小于乙的加速度,選項(xiàng)C正確;繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的運(yùn)行速度總小于或等于第一宇宙速度,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;地球同步衛(wèi)星只能在赤道上空運(yùn)行,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
2.AC [解析] 根據(jù)牛頓第二定律有G=,解得v=,選項(xiàng)A正確;根據(jù)mg=mω2R,解得ω=,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)mg=m·R,解得T=2π,選項(xiàng)C正確;根據(jù)G=ma,解得a=,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
3.A [解析] 依題意,衛(wèi)星由M到P的過程中,需要克服地球的引力做功,動(dòng)能減小,而在由P到N的過程中,月球的引力對其做功,動(dòng)能增大,衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小,但不為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;物體做曲線運(yùn)
10、動(dòng)時(shí),其速度沿曲線的切線方向,選項(xiàng)C正確;衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)所受地球和月球的引力合力為零,加速度為零,選項(xiàng)D正確.
4.AD [解析] 第一宇宙速度為v1是地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度,選項(xiàng)A正確;衛(wèi)星的發(fā)射速度v0大于第一宇宙速度7.9 km/s,則2v0必大于第二宇宙速度11.2 km/s,衛(wèi)星將遠(yuǎn)離地球進(jìn)入繞日軌道或脫離太陽系,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由開普勒第二定律,衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)時(shí),近地點(diǎn)P處的速度最大,遠(yuǎn)地點(diǎn)Q處的速度最小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;衛(wèi)星在軌道Ⅰ的Q點(diǎn)時(shí)萬有引力提供的向心力大于需要的向心力,在軌道Ⅱ的Q點(diǎn)時(shí)萬有引力提供的向心力等于需要的向心力,所以衛(wèi)星在Q
11、點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ,選項(xiàng)D正確.
5.B [解析] 物體A和衛(wèi)星C的周期相同,角速度相同,由v=rω知,衛(wèi)星C的速度大于物體A的速度,選項(xiàng)A正確.由a=ω2r和rA
12、來的速度,所以地球?qū)π∏虻娜f有引力正好提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力,即G=m′,其中m′為小球的質(zhì)量,故小球不會(huì)落到“地面”上,而是沿原來的軌道繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;宇航員受地球的引力作用,此引力提供宇航員隨空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,否則宇航員將脫離圓周軌道,C錯(cuò)誤;因宇航員受的引力全部提供了向心力,故宇航員不能對“地面”產(chǎn)生壓力,處于完全失重狀態(tài),D正確.
7.AD [解析] 當(dāng)月球?qū)πl(wèi)星的引力大于衛(wèi)星繞月運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí),衛(wèi)星將在萬有引力的作用下向月球運(yùn)動(dòng),因此衛(wèi)星撞月前應(yīng)先在繞月軌道上減速,A正確,B錯(cuò)誤;在萬有引力的作用下,物體在月球表面的第一宇宙速度約為v=≈1.
13、7 km/s<2 km/s,即月球?qū)λ魵獾娜f有引力小于水蒸氣繞月球運(yùn)動(dòng)的向心力,水蒸氣做離心運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤,D正確.
8.C [解析] 衛(wèi)星c是地球的同步衛(wèi)星,始終在a點(diǎn)的正上方;衛(wèi)星b經(jīng)過轉(zhuǎn)過90°;由T=2π,得Tb