高考物理一轮复习 课时跟踪检测(十五)天体运动与人造卫星-人教版高三物理试题
8页1、课时跟踪检测(十五) 天体运动与人造卫星对点训练:宇宙速度的理解与计算1(2018南通质检)某星球直径为d,宇航员在该星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为h,若物体只受该星球引力作用,则该星球的第一宇宙速度为()A.B2v0 C. D. 解析:选D星球表面的重力加速度为:g,根据万有引力定律可知:Gm,解得v;又Gmg,解得:v ,故选D。2多选设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t。登月后,宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1。已知引力常量为G,根据以上信息可得到()A月球的密度 B飞船的质量C月球的第一宇宙速度 D月球的自转周期解析:选AC设月球的半径为R,月球的质量为M。宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t,则飞船的周期为T,由GmR2得到月球的质量M,所以月球的密度为,故A正确;根据万有引力提供向心力,列出等式中消去飞船的质量,所以无法求出飞船的质量,故B错误;设月球的第一宇宙速度大小为v,根据v可以求得表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度,即可求出月球的第一宇宙速度,故C正确;根据万有
2、引力提供向心力,不能求月球自转的周期。故D错误。3(2018黄冈中学模拟)已知某星球的第一宇宙速度与地球相同,其表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则该星球的平均密度与地球平均密度的比值为()A12B14C21D41解析:选B根据mgm得,第一宇宙速度v。因为该星球和地球的第一宇宙速度相同,表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则星球的半径是地球半径的2倍。根据Gmg得,M,知星球的质量是地球质量的2倍。根据知,星球的平均密度与地球平均密度的比值为14,故B正确,A、C、D错误。对点训练:卫星运行参量的分析与比较4.(2015山东高考)如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是()Aa2a3a1 Ba2a1a3Ca3a1a2 Da3a2a1解析:选D空间站和月球绕地球运动的周期相同,由a2r知,a2a1;对地球同步卫星
3、和月球,由万有引力定律和牛顿第二定律得Gma,可知a3a2,则a3a2a1,故选项D正确。5多选(2018南京鼓楼区高三检测)GPS导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,它是由周期约为12小时的卫星群组成。则GPS导航卫星与地球同步卫星相比()A地球同步卫星的角速度大B地球同步卫星的轨道半径大CGPS导航卫星的线速度大DGPS导航卫星的向心加速度小解析:选BCGPS导航卫星周期小于同步卫星的周期,根据k可知,同步卫星的轨道半径较大,周期较大,角速度较小,A错误,B正确;根据v ,可知同步卫星的线速度较小,C正确;根据a可知,GPS导航卫星的向心加速度较大,D错误。6(2018镇江模拟)我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成,30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星,中轨道卫星轨道高度约为2.15104 km,静止轨道卫星的高度约为3.60104 km。下列说法正确的是()A中轨道卫星的线速度大于7.9 km/sB静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D静止
4、轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度解析:选C第一宇宙速度是卫星近地面飞行时的速度,由于中轨道卫星的轨道半径大于地球半径,故中轨道卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9 km/s,故A错误;根据万有引力提供向心力:Gm,解得:v ,静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径,所以静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度,故B错误;根据万有引力提供向心力:Gmr,解得:T ,静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径,所以静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期,故C正确;根据万有引力提供向心力:Gma,解得:aG,静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径,所以静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度,故D错误。7多选2012年6月18日,“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气,下列说法正确的是()A为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预,在运行一段时间后,“天宫一号”的动能可能会增加C航天员在“天宫一号”中处于失
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