高中物理 3.3飞向太空练习 粤教版必修2-粤教版高一必修2物理试题.doc

第三节飞向太空

一、单项选择题
1．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()
A．第一宇宙速度又叫环绕速度
B．第一宇宙速度又叫脱离速度
C．第一宇宙速度跟地球的质量无关
D．第一宇宙速度跟地球的半径无关
【答案】A
【解析】地球卫星的第一宇宙速度又叫环绕速度，A对，B错．由eq\f(GMm,R2)＝meq\f(v2,R)得v＝eq\r(\f(GM,R))，因此C、D都错．
2．宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1＞R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的()
A．线速度变小B．角速度变小
C．周期变大D．向心加速度变大
【答案】D
【解析】万有引力提供向心力，则eq\f(GMm,R2)＝mRω2＝eq\f(mv2,R)＝mReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2＝ma，v∝eq\f(1,R)、ω∝eq\r(\f(1,R3))、T∝eq\r(R3)、a∝eq\f(1,R2)，v变大，A错；ω变大，B错；T变小，C错；a变大，D对．
3．地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星，相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及这两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是()
A．一人在南极，一人在北极；两卫星到地球中心的距离一定相等
B．一人在南极，一人在北极；两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍
C．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等
D．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍
【答案】C
【解析】同步卫星由于其绕地球转动周期与地球的自转周期相同，根据万有引力定律和匀速圆周运动的规律，Geq\f(Mm,r2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r，可知其轨道半径是唯一确定的，即它们与地面的高度是相同的，所以，C正确．
4．当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是()
A．在同一轨道上，卫星质量越大，运动速度越大
B．同质量的卫星，轨道半径越大，向心力越大
C．轨道半径越大，运动周期越大
D．轨道半径越大，运动速度越大
【答案】C
二、双项选择题
5．人造卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体将()
A．处于完全失重状态，所受万有引力为零
B．处于完全失重状态，但仍受到万有引力的作用
C．所受的万有引力就是维持它随卫星一起做匀速圆周运动所需的向心力
D．处于平衡状态，合外力为零
【答案】BC
【解析】做匀速圆周运动的卫星，万有引力完全为向心力，卫星及卫星内的物体处于完全失重状态，故A、D错，B、C对．
6．假如一颗做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做圆周运动，则()
A．根据公式v＝ωr可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B．根据公式F＝eq\f(mv2,r)可知卫星所需的向心力将减小到原来的eq\f(1,2)
C．根据公式F＝Geq\f(Mm,r2)可知地球提供的向心力将减小到原来的eq\f(1,4)
D．根据上述B和C中给出的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的eq\f(\r(2),2)
【答案】CD
【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，得v＝eq\r(\f(GM,r))，所以当轨道半径加倍时，引力变为原来的eq\f(1,4)，速度变为原来的eq\f(\r(2),2)倍，故选项C、D正确．
7．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是()
A．运行速度大于7.9km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
【答案】BC
【解析】本题综合考查了卫星和同步卫星的有关知识、应用万有引力定律解题的基本思路，及向心加速度的概念.7.9km/s是人造卫星的第一宇宙速度，是近地卫星的运转速度，也是人造卫星的最大运行速度，所以同步卫星的运行速度小于7.9km/s，A项错误；根据Geq\f(Mm,R＋h2)＝meq\f(4π2,T2)(R＋h)得：卫星的高度h＝eq\r(\f(GMT2,4π2))－R，由于同步卫星的周期T(等于地球自转周期)确定，所以高度确定，B项正确．同步卫星的周期