高中物理人造卫星、宇宙速度》练习卷B

2025届高考物理复习：经典好题专项（人造卫星、宇宙速度）练习1．(多选)下列关于三大宇宙速度的说法正确的是()A．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2B．从地球发射的火星探测器，其发射速度大于第三宇宙速度C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的飞行器的最小发射速度D．第一宇宙速度(7.9 km/s)是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度2．(多选)(2023ꞏ云南昆明市模拟)2003年10月，我国首位航天英雄杨利伟搭乘“神舟五号”载人飞船，历时约21小时绕地球转动14圈后返回；某气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12小时，若飞船和卫星的运动轨迹均为圆，则() A．载人飞船与气象卫星的运行周期之比约为1∶8B．载人飞船与气象卫星的轨道半径之比约为1∶2C．载人飞船与气象卫星的线速度大小之比约为2∶1D．载人飞船与气象卫星的向心加速度大小之比约为4∶13．(2023ꞏ北京市东城区模拟)设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，则下列说法不正确的是()A．静止卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B．同步卫星的离地高度为h＝3GMω2C．同步卫星的离地高度为h＝3GMω2－RD．同步卫星的角速度为ω，线速度大小为3GMω4．(2023ꞏ江西南昌市质检)我国首个独立火星探测器“天问一号”已于2021年5月15日成功着陆火星表面，对我国持续推进深空探测、提升国家软实力和国际影响力具有重要意义。

假设火星是质量分布均匀的球体，半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则()A．火星密度为3πGT2B．火星的第一宇宙速度为2πR TC．火星“赤道”表面的重力加速度为4π2R T2D．一个质量为m的物体分别静止在火星“两极”和“赤道”时对地面的压力的差值为4π2mR T25．(多选)(2023ꞏ山东省模拟)为了探测某未知星球，探测飞船载着登陆舱先是在离该星球中心距离为r 1的圆轨道上运动，经测定周期为T 1；随后登陆舱脱离飞船，变轨到该星球的近地圆轨道上运动。

“人造卫星 宇宙速度”练习题A 组一、单项选择题（每小题4分，共24分）1、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率（ ） A ．一定等于7.9 km/s B ．等于或小于7.9 km/s C ．一定大于7.9 km/s D ．介于7.9 km/s~11.2 km/s2、人造地球卫星的轨道半径越大，则( )A ．速度越小，周期越小B ．速度越大，加速度越小C ．加速度越小，周期越大D ．角速度越小，加速度越大3、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R ，线速度为v ，周期为T ，若要使卫星的周期变为2T ，可能的方法是( )A ．R 不变，使线速度变为v/2B ．v 不变，使轨道半径变为2RC ．轨道半径变为R 43D ．无法实现4、关于地球同步卫星，它们具有相同的（ ） ①质量 ②高度 ③向心力 ④周期 A ．①② B ．③④ C ．①③ D ．②④5、关于人造地球卫星的向心力的大小与圆周运动半径的关系的下述说法中正确的是( )A ．由公式F=m ω2r 得向心力大小与半径成正比B ．由公式rmv F 2=得向心力大小与半径成反比C ．由公式F=m ωv 得向心力大小与半径无关D ．由公式2r MmGF =得向心力大小与半径的平方成反比 6、关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，以下判断正确的是（ ） A ．同一轨道上，质量大的卫星速度大B ．同一轨道上，质量大的卫星向心加速度大C ．离地面越近的卫星线速度越大D ．离地面越远的卫星线速度越大二、填空与论述题（共26分） 7．（4分）在宇宙飞船上做物理实验时，下列仪器中不能正常使用的是＿＿＿＿＿（填序号）①弹簧秤 ②秒表 ③物理天平 ④电磁打点计时器 ⑤酒精温度计 ⑥电压表 ⑦电流表 8．（4分）已知地球自转周期为T ，地球的同步卫星离地面高度为h ，地球半径为R ，则地球同步卫星绕地球运行的加速度为 。

9．（8分）若取地球的第一宇宙速度为8 km/s ，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度为多少km/s ？10、（8分）1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km 的轨道，已知地球半径为6400km ，这两颗卫星的运动速度约为多少？B 组一、不定项选择题（每小题4分，共24分）1．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ） A ．同步卫星处于平衡状态B ．同步卫星绕地球旋转的线速度和地球表面上物体的线速度相等C ．所有同步卫星离地面高度相同D ．同步卫星运行的轨道平面不一定在赤道平面内2.行星A 和行星B 的质量之比M A :M B =2:1，半径之比R A :R B =1:2，两行星各有一颗卫星a 和b ，其圆形轨道都非常接近各自的行星表面.若卫星a 运行周期为T a ，卫星b 运行周期为T b ，则T a :T b 为( )A.1:4B.1:2C.1:1D.4:13、在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R ，地面上的重力加速度为g ，则（ ）A ．卫星运动的线速度为2gRB ．卫星运动的周期为4πgR 2 C ．卫星运动的加速度为2gD ．卫星运动的角速度R 8g =ω4．启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比( )A.速率增大B.周期增大C. 加速度减小D. 向心力增大5．2008年9月25日晚21时10分04秒，我国利用“神舟七号”飞船将3名宇航员送入太空，并成功完成了太空行走．设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T ，离地面的高度为H ，地球半径为R ．则根据T 、H 、R 和万有引力恒量G ，宇航员能计算出下面的哪些项（ ）A ．地球的质量B ．地球的平均密度C ．飞船所需的向心力D ．飞船线速度的大小6、用m 表示地球通讯卫星（同步卫星）质量，h 表示它离地面的高度，R 0表示地球半径，g 0表示地球表面的重力加速度，ω0表示地球自转的角速度，则该卫星所受的地球对它的万有引力的大小为（ ）A ．0B ．20020)h R (g mR + C ．340020g R m ω D ．340030ωg R 四、填空与论述题（共26分） 7、（5分）一颗以华人物理学家“吴健雄”命名的小行星，半径约为16 km ，密度与地球相近。

人造卫星宇宙速度(单选基础练+多选提升练+计算综合练)一、基础练(单选题)1.2021年1月，“天通一号”03星发射成功。

发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上轨道1(椭圆轨道，P 、Q 是远地点和近地点)后火箭脱离；卫星再变轨，到轨道2(圆轨道)；卫星最后变轨到轨道3(同步圆轨道)。

轨道1、2相切于P 点，轨道2、3相交于M 、N 两点。

忽略卫星质量变化。

以下说法正确的是()A.卫星在三个轨道上的周期T 3=T 2=T 1B.由轨道1变至轨道2，卫星在P 点向前喷气C.卫星在三个轨道上机械能E 3=E 2<E 1D.轨道1在Q 点的线速度大于轨道3的线速度【答案】D【详解】A ．由图可知，轨道2和轨道3的半径相等，且大于轨道1的半长轴，根据开普勒第三定律a 3T 2=k 可知卫星在三个轨道上的周期关系为T 3=T 2>T 1故A 错误；B ．由轨道1变至轨道2，卫星在P 点向后喷气加速，使卫星做离心运动，故B 错误；C ．由轨道1变至轨道2，卫星必须在P 点加速，则E 2>E 1轨道2和轨道3的半径相等，则E 3=E 2因此E 3=E 2>E 1故C 错误；D ．假设卫星在过Q 点的圆轨道上运行的速度为v 1，卫星轨道1在Q 点的线速度为v 1，在轨道3的线速度为v 3。

从过Q 点的圆轨道变轨到轨道1，必须在Q 点加速，则v 1<v 1根据卫星做匀速圆周运动的线速度公式v =GM r可知v 3<v 1因此v 3<v 1<v 1则轨道1在Q 点的线速度大于轨道3的线速度，故D 正确。

故选D 。

2.如图为同一平面内绕地球运行的三颗不同卫星A 、B 、C 的轨道示意图，I 、III 为圆轨道，II 为椭圆轨道，III 的半径与II 的半长轴相等，且III 与II 相交于M 点，I 与II 相切于N 点。

则()A.A 、B 经过N 点时的速度大小相等B.B 、C 绕地球运行的周期相等C.B在椭圆轨道上运行的速度均大于A的速度D.B、C在M点的向心加速度大小相等【答案】B【详解】A．设地球的质量为M，根据a=Fm=G Mr2则，A、B经过N点时的加速度相等，A在N点时做圆周运动，B在N点时做离心运动，所以B的速度大于A的速度，故A错误；B．根据开普勒第三定律可知Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，则B、C绕地球运行的周期相等，故B正确；C．B在椭圆轨道上N点的速度比A在N点的速度大，此后B从N向远地点运动过程中速度变小而A的速度大小不变，因此B的速度并不是一直比A大，故C错误；D．根据a=Fm =G Mr2则B、C在M点加速度大小相同，但是B在M的向心加速度为加速度的一个分量，因此向心加速度大小不相等，故D错误。

《4. 人造卫星宇宙速度》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、人造卫星在轨道上做匀速圆周运动时，其向心力来自于何处？A、地球的吸引力B、卫星的喷气推进力C、地球的磁场力D、太阳的吸引力2、关于第一宇宙速度，下列哪种描述是正确的？A、它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时的速度。

B、它是发射人造卫星进入近地轨道的最小速度。

C、它是使物体能够脱离地球引力的最小速度。

D、它是使物体能够进入宇宙空间而不再受地球引力影响的最小速度。

3、人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其运动速度与以下哪个因素无关？（）A、卫星的质量B、地球的质量C、卫星的轨道半径D、地球的半径4、已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，根据万有引力定律，第一宇宙速度v1是指人造卫星绕地球表面飞行时的最小速度，则v1的表达式为（）A、v1 = √(gR)B、v1 = √(gR/2)C、v1 = √(2gR)D、v1 = √(g/2R)5、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、离地球越近的卫星，其线速度越小B、所有卫星的线速度都等于第一宇宙速度C、卫星的轨道半径越大，其线速度越大D、卫星的轨道半径越大，其线速度越小6、若地球的质量是月球的81倍，那么地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为（）A、1:9B、9:1C、1:81D、81:17、下列关于人造卫星的说法正确的是：A. 人造卫星在环绕地球运行的过程中，其运行轨迹是圆形的。

B. 宇宙速度是指人造卫星绕地球做圆周运动时所需的最小速度。

C. 人造地球卫星的线速度随着轨道半径的增大而增大。

D. 人造卫星在同步轨道上绕地球运行的速度比在低轨道上绕地球运行的速度小。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于人造卫星的说法中，正确的是（）A、人造卫星在轨道上运动时，速度越大，其轨道半径越小。

B、人造卫星在轨道上运动时，轨道半径越小，其角速度越大。

4.人造卫星宇宙速度课时过关·能力提升一、基础巩固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A正确,选项B错误;由于则v与M和R都有关,选项C、D均错误.2.若地球卫星的运动可视为匀速圆周运动,由以下哪组数据即可确定卫星的最小发射速度()A.引力常量、地球质量和卫星半径B.引力常量、卫星质量和地球半径C.地球表面处重力加速度、地球半径D.地球表面处重力加速度、地球自转周期R0,表面处重力加速度为g0,由得v由引力常量、地球质量和地球半径可求得最小发射速度,故选项A、B错误;又有由得v知道地球表面处重力加速度和地球半径也可求得最小发射速度,故选项C正确,D错误.3.(多选)已知火星的质量为地球质量的火星的半径为地球半径的下列关于火星探测器的说法中正确的是A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C.发射速度应大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度D.火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的,而小于第二宇宙速度时,火星探测器仍不能脱离地球吸引,故选项A错误;若发射速度达到或超过第三宇宙速度,火星探测器将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外,故选项B错误;发射速度达到或超过第二宇宙速度,而小于第三宇宙速度时,火星探测器将会克服地球的引力,永远离开地球,但不会离开太阳系,故选项C正确;设第一宇宙速度为v1,火星探测器环绕火星运行的最大速度为v2,则v1解得v2≈0.5v1,故选项D正确.4.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来的半径的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的()A倍倍,此时卫星的轨道半径近似地认为是地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力.故有公式成立,所以解得v当M不变,R增加为2R时,v减小为原来的即选项B正确.5.关于绕地球运行的人造卫星,下列说法正确的是()A.质量越大,离地面越远,速度越大B.与质量无关,离地面越近,速度越大C.人造卫星的运行速度大于等于7.9 km/sD.人造卫星的发射速度等于7.9 km/s,由万有引力提供向心力,得所以v离地面越近,速度越大,与卫星质量无关,故选项A错误,选项B正确;人造卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度是7.9km/s,故选项C错误;7.9km/s是人造卫星的最小发射速度,故选项D错误.6.如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法正确的是()A.根据v可知运行速度满足B.运转角速度满足ωA>ωB>ωCC.向心加速度满足a A<a B<a CD.运动一周后,A最先回到图示位置得v大则v小,故v A<v B<v C,选项A错误;由得大则ω小,故ωA<ωB<ωC,选项B错误;由得a大则a小,故a A<a B<a C,选项C正确;由得T=2大则T大,故T A>T B>T C,因此运动一周后,C最先回到图示位置,选项D错误.7.(多选)如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中正确的是()A.物体A和卫星C具有相同大小的加速度B.卫星C的运行线速度的大小大于物体A线速度的大小C.可能出现:在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D.卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等、C两者周期相同,转动角速度相同.由a=ω2r可知选项A错误;由v=ωr,v A<v C,故选项B正确;因为物体A随地球自转,而B绕地球做椭圆运动,且周期相同,当B物体经过地心与A连线与椭圆轨道的交点时,就会看到B在A的正上方,故选项C正确;P点是C卫星的圆形轨道与B卫星椭圆轨道的交点,到地心的距离都是C卫星的轨道半径,由可知,B在P点的加速度和卫星C的加速度大小相等时,选项D正确.8.宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h.已知该星球的半径为R,且物体只受该星球的引力作用.(1)求该星球表面的重力加速度.(2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星,求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期.设该星球表面的重力加速度为g',物体做竖直上抛运动,由题意得解得g'(2)卫星贴近星球表面转动,则有mg'=解得v由T得T二、能力提升1.关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,以下判断正确的是()A.同一轨道上,质量大的卫星线速度大B.同一轨道上,质量大的卫星向心加速度大C.离地面越近的卫星线速度越大D.离地面越远的卫星线速度越大得v所以,卫星的轨道半径越小,其线速度越大,卫星的线速度大小与卫星的质量无关,选项A、D错误,选项C正确;由得a=可见卫星的向心加速度大小与卫星的质量无关,选项B错误.2.2017年12月23日12时14分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将陆地勘查卫星二号发射升空,该卫星进入预定轨道后,每天绕地球转动16圈.已知地球半径R,地球同步卫星距离地面的高度为h,则该卫星在预定轨道上绕地球做圆周运动过程中离地面的高度为()ACT'h h,根据万有引力提供向心力,对同步卫星有其中T=24h;对陆地勘查卫星二号有联立解得h'故A正确,B、C、D错误.3.(多选)如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M,半径为R.下列说法正确的是()A.地球对一颗卫星的引力大小为-B.一颗卫星对地球的引力大小为C.两颗卫星之间的引力大小为D.三颗卫星对地球引力的合力大小为,地球对同步卫星引力的大小应为F=其中r为同步卫星到地球球心的距离,故选项A错误,选项B正确;由于三颗同步卫星连线为一圆内接等边三角形,根据几何关系可知两同步卫星间距为则两颗同步卫星间万有引力为选项C正确;三颗同步卫星对地球的引力的合力为零,选项D错误.4.(多选)同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,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,地球的半径为R,如图所示,则下列比值正确的是()ACM,同步卫星质量为m1,地球赤道上的物体质量为m2,在地球表面运行的物体质量为m3,由于地球同步卫星周期与地球自转周期相同,则a1=所以故选项A正确,选项B错误.依据万有引力定律和向心力表达式可得对m1有所以v1对m3有所以v2式除以式得故选项C错误,选项D正确.5.利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信.目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为()A.1 hB.4 hC.8 hD.16 h,万有引力提供向心力,即··r,整理得T2假设地球半径为R,目前同步卫星的半径r1=6.6R,周期是24h;当自转周期最小时,同步卫星的轨道半径为2R,如图所示.联立解得地球自转周期的最小值约为4h.根据开普勒第三定律同样可以得出正确答案,选项B正确.6.某人造卫星距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,地面重力加速度为g,引力常量为G.(1)试用h、R、M、G分别表示卫星的周期T、线速度v、角速度ω.(2)试用h、R、g分别表示卫星的周期T、线速度v与角速度ω.根据万有引力提供向心力得=m(R+h所以vT=2(2)卫星在地球表面上受到的万有引力近似等于mg,则代入(1)中各式可得vωTT=27.某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,试问,春分那天(太阳光直射赤道)在日落后12 h内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T,不考虑大气对光的折射.t,用m、M分别表示卫星和地球的质量,r表示卫星到地心的距离,有春分时阳光直射赤道,如图所示,图中S表示卫星,A表示观察者,O表示地心.由图可知当卫星S绕地心O转到图示位置以后(设地球自转是沿图中逆时针方向),其正下方的观察者将看不到它.据此再考虑到对称性,有r sinθ=R,t由以上各式解得t。

人造卫星宇宙速度素养目标：1.会比较卫星运行的各物理量之间的关系。

2.理解三种宇宙速度，并会求解第一宇宙速度的大小。

3.会分析天体的“追及”问题。

1．北京时间2024年5月3日17时27分，长征五号遥五运载火箭在我国文昌航天发射场点火升空，嫦娥六号顺利发射。

如图所示，嫦娥六号探测器进行多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面，下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是（ ）A．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B．在P点由轨道1进入轨道2需要加速C．在轨道1与轨道2上经过P点时，机械能相同D．在轨道2上运行时经过P点时的速度小于经过Q点时的速度【答案】D【解析】A．嫦娥六号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥六号的发射速度大于第一宇宙速度7.9km/s，小于第二宇宙速度11.2km/s。

故A错误；BC．嫦娥六号在轨道1上的P点处减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入轨道2，嫦娥六号的机械能减小，则在轨道1与轨道2上经过P点时，机械能不相等。

故BC 错误；D．由开普勒第二定律可知，在轨道2上运行经过P点时的速度小于经过Q点时的速度。

故D正确。

故选D。

考点一　卫星运行参量的分析1．基本公式(1)线速度大小：由G Mmr 2＝m v 2r得v(2)角速度：由GMm r 2＝mω2r 得ω(3)周期：由G Mmr 2＝m (2πT )2r 得T ＝(4)向心加速度：由GMm r 2＝ma n 得a n ＝GM r 2。

结论：同一中心天体的不同卫星，轨道半径r 越大，v 、ω、a n 越小，T 越大，即越高越慢。

2．“黄金代换式”的应用忽略中心天体自转影响，则有mg ＝G Mm R 2，整理可得GM ＝gR 2。

在引力常量G 和中心天体质量M 未知时，可用gR 2替换GM 。

3．人造卫星卫星运行的轨道平面一定通过地心，一般分为赤道轨道、极地轨道和其他轨道，同步卫星中的静止卫星的轨道是赤道轨道。

第23讲人造卫星宇宙速度（模拟精练+真题演练）1．（2023·江西南昌·江西师大附中校考三模）中国空间站于2022年全面建成并转入应用与发展新阶段，计划于2023年5月发射天舟六号货运飞船。

飞船将对接“天和”核心舱，对接完成后，可认为空间站贴近地球表面运行。

已知地球的半径为R，地球同步卫星离地面的高度约为6R，地面的重力加速度为g，下列说法正确的是（）AB．空间站的周期约为2C．地球的自转周期约为14D．空间站与地球同步卫星的线速度之比约为7:12．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考模拟预测）我国成功发射“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了“伴飞”小卫星。

载人飞船在固定的轨道上做匀速圆周运动，“伴飞”小卫星与载人飞船相对静止，“伴飞”小卫星有多种伴飞模式，图1和图2是其中的两种伴飞模式，则下列说法正确的是（）A．载人飞船的速度大小介于7.9km/s到11.2km/s之间B．图1的伴飞模式下，“伴飞”小卫星的线速度大于载人飞船的线速度C．图2模式下“伴飞”小卫星只需向后喷出气体，加速后，就可以和载人飞船对接D．图1和图2这两种伴飞模式下“伴飞”小卫星的角速度大小是相等的3．（2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中学校考模拟预测）北京时间2022年10月7日21时10分，中国成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6两颗试验卫星送入离地高度约700km的近地轨道。

这两颗卫星主要用于实时监测全球卫星导航系统服务性能，开展导航增强及星间激光通信试验。

已知目前在轨运行R=，地的中国空间站离地高度约400km，若它们绕地球做的均是匀速圆周运动，已知地球的半径6400km球同步卫星的轨道半径约为6.6R，两颗试验卫星的质量均小于中国空间站的质量，下列说法正确的是（）A．这两颗试验卫星的线速度大于第一宇宙速度B．这两颗试验卫星的线速度小于地球赤道上随地球一起自转的物体的线速度C ．这两颗试验卫星的运行周期小于中国空间站的运行周期D ．这两颗试验卫星的动能均小于中国空间站的动能4．（2023·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测）电影中的太空电梯非常吸引人。

高中物理 3.4 《人造卫星宇宙速》测试教科版必修2达标练习1、对于第一宇宙速度，下边说法中正确的选项是（）A.它是人造卫星绕地飞翔的最小速度B.它是人造卫星在近地圆形轨道上的运行速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地址的速度2、若人造地球卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，以下说法中正确的选项是（）A.半径越大，速度越小，周期越小B.半径越大，速度越小，周期越大C.全部卫星的线速度均是同样的，与半径没关D.全部卫星的角速度均是同样的，与半径没关3、同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（）A.它能够在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不一样的数值B.它能够在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是必定的C.它只好在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不一样的数值D.它只好在赤道的正上方，且离地心的距离是必定的4、两颗人造卫星 A 和 B 的质量之比为1：2，轨道半径之比 1 ：3，某一时辰它们的连线经过地心，则此时它们的线速度之比v A:v B=，向心加快度之比 a A:a B=，向心力之比F AB:F =5、有两个人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比r1:r2=4:1，求这两个卫星的：（1）线速度之比；（2）角速度之比；（3）向心加快度之比；（4）运动周期之比。

稳固与提升1、在围绕地球运行的宇宙飞船上的实验舱内，下边几项实验中能够正常运行的是（）A.用天平称物体的重量B.用弹簧秤称物体的重力C.上紧闹钟上的发布D.用体温表测宇航员的体温2、我国已发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”。

设该卫星的轨道是圆形的，且切近月球表面。

已知月球质量是地球质量的1/81 ，月球半径是地球半径的1/4 ，地球上的第一宇宙速度为 7.9km/s ，则该探月卫星绕月运行的速率为（）A． 0.4 km/s B．1.8 km/s C．11 km/s D．36 km/s3、在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星, 它到地面的距离等于地球半径R.地面上的重- 1 -力加快度为 g, 则 ( )A. 卫星运动的速度为B. 卫星运动的加快度为C. 卫星运动的周期为 42R D. 卫星的动能为g北4、如下图的三个人造地球卫星，则说法正确的选项是（ ） ①卫星可能的轨道为 a 、 b 、 c ②卫星可能的轨道为 a 、 c ③同步卫星可能的轨道为 a 、 c ④同步卫星可能的轨道为 abaA ．①③是对的B ．②④是对的C ．②③是对的D ．①④是对的c5、图为“嫦娥一号”月球探测器飞翔路线表示图（ 1）在探测器飞离地球的过程中，地球对它的引力 （选填“增大” 、“减小”或“不变” ）（ 2）已知月球与地球质量之比为 M 月： M 地 =1： 81。

人造卫星宇宙速度测试题及答案提示The document was prepared on January 2, 2021高中一年级（下学期）物理学科测试试卷（人造卫星 宇宙速度）测试时间：120分钟 满分：100分班级__________姓名__________成绩__________一、选择题（每题3分，共36分）1．宇宙飞船进人一个围绕太阳运行的近乎圆形轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是 （ ）（A ）3年（B ）9年（C ）27年（D ）81年2．人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况为 （ ）（A ）线速度增大，周期增大（B ）线速度增大，周期减小（C ）线速度减小，周期增大（D ）线速度减小，周期减小3．某一颗人造卫星（同步）距地面高度为h ，设地球半径为R ，自转周期为T ，地面处的重力加速度为g ，则该同步卫星线速度大小为 （ ）（A ） g h R )(+ （B ） 2π（h ＋R ）／T（C ） )(2h R g R + （D ）Rh4．如图所示，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，将卫星送人同步圆轨道3。

轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）（A ）卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率（B ）卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度（C ）卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于在轨道2上经过Q 点时的加速度（D ）卫星在轨道2上经过P 点时的加速度大于它在轨道3上经过P 点的加速度5．两颗人造地球卫星质量之比是1∶2，轨道半径之比是3∶1，则下述说法中，正确的是（ ）（A ）它们的周期之比是3∶1（B ）它们的线速度之比是1∶3（C ）它们的向心加速度之比是1∶9（D ）它们的向心力之比是1∶96．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的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= mv 2/r ，可知卫星所需的向心力减小到原来的1／2（C ）根据公式F ＝GMm/r 2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1／4（D ）根据上述B 和C 中给出的公式，可知卫星运动的线速度减小到原来的2／27．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星，它（ ）（A ）可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的（B ）只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值（C ）可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值（D ）只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的8．关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中正确的是 （ ）（A ）如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力恒量，就可算出地球质量（B ）两颗人造地球卫星，只要他们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的（C ）原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前面卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可（D ）一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小所受万有引力减小，故飞行速度减小9．在一个半径为R 的行星表面以初速度v 0竖直上抛一个物体，上升的最大高度为h ，若发射一个环绕该星球表面运行的卫星，则此卫星环绕速度的值为 （ ）（A ）02v h R （B ）0v h R （C ）02v hR （D ）条件不充分，无法求出 10．假设同步卫星的轨道半径是地球赤道半径的n 倍，则（ ）（A ）同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体的向心加速度的1/n 倍（B ）同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体的重力加速度的1/n 2倍（C ）同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体的重力加速度的n 倍（D ）同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体的向心加速度的n 2倍11．关于人造地球卫星，下列说法中正确的是 （ ）（A ）最小周期为g R /2π（R 是地球半径，g 为地球表面的重力加速度）（B ）同步人造地球卫星的周期为24小时（C ）人造地球卫星中的弹簧秤不能测任何物体的重量（D ）人造地球卫星的环绕速度为Rg 412．关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（ ）（A ）它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度（B）它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度（C）它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度（D）它是卫星在椭圆轨道上运行时的近地点的速度13．（选做）据观察，某行星的外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，以下判断中正确的是（）（A）若v与R成正比，则环是连续物（B）若v与R成反比，则环是连续物（C）若v2与R成反比，则环是卫星群（D）若v2与R成正比，则环是卫星群14．（选做）可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）（A）与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆（B）与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆（C）与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的（D）与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是运动的二、填空题（每题4分，共24分）15．宇宙飞船正在离地面高度h＝R地的轨道上绕地球做匀速圆周运动，宇宙飞船的向心加速度a向=_________g地，在飞船舱内用弹簧秤悬挂一个质量为m 的物体，则弹簧秤的示数为_________。