高考物理模拟题练习 专题5.15 卫星运动的物理量比较问题（基础篇）（原卷版）

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（必修部分）

第五部分  万有引力定律和航天

专题5.15卫星运动的物理量比较问题（基础篇）

一．选择题

1.（2019年1月湖北黄冈调研）据报道，2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上，其亮度是月球亮度的8倍，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时（    ）

A．“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度

B．“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度

C．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D．“人造月亮”的公转周期大于月球绕地球运行的周期

2．(2016·河南开封高三质检)如图所示，A是地球的同步卫星，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(　　)

A．A、B加速度的大小之比为()2

B．A、C加速度的大小之比为1＋

C．A、B、C速度的大小关系为vA＞vB＞vC

D．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

3．(多选)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在轨道1和轨道3正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在轨道2经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T3，以下说法正确的是(　　)

A．v1>v2>v3　          B．v1>v3>v2                          C．a1>a2>a3               D．T1<T2<T3

4．如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是(　　)

A．线速度vA<vB<vC B．万有引力FA>FB>FC          C．角速度：ωA>ωB>ωC D．向心加速度aA<aB<aC

5．(2019·天津六校联考)如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是(　　)

A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度

B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度

C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c

D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，则其机械能逐渐增大

6．(2019·湖南邵阳月考)两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A．两卫星在图示位置的速度v2＝v1                      B．两卫星在A处的加速度大小相等

C．两颗卫星在A或B点处可能相遇           D．两卫星永远不可能相遇

7.(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.周期小于地球自转周期                    D.向心加速度小于地面的重力加速度

8.(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(　　)

A.＝   B.＝()2          C.＝      D.＝

9.(2018·山东微山一中期末)(多选)如图所示，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(　　)

A.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

10.(多选)如图所示，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、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有(　　)

A.TA>TB  　　B.EkA>EkB              C.SA＝SB  　　D.＝

11. (2017·河南平顶山高三联考) (多选)图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(　　)

A.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ρ＝

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＝

12．(2017·四川省遂宁市高三二诊)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R，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ω.万有引力常量为G，则(　　)

A．发射卫星b时速度要大于11.2 km/s

B．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t＝

D．若要卫星c沿同步轨道与b实现对接，可让卫星c加速

13（2016湖南十三校联考）为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N。已知引力常量为G。则下列计算中错误的是（    ）

A．该行星的质量为  B．该行星的半径为

C．该行星的密度为                       D．在该行星的第一宇宙速度为

14．(2016·河北百校联考)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器预计在2017年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品。某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为(　　)

A.   B.   C．4   D．6