高一物理人造卫星宇宙速度测试题-高中一年级物理试题练习、期中期末试卷、测验题、复习资料-高中物理试卷-试卷试题下载

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）　　　　　　　　（B） 2（h ＋R）／T　

（C）　　　　　　　（D）

4．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∶1　　　　

（B）它们的线速度之比是1∶

（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∶9

6．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＝r，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= mv²/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/r²，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

7．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v₀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）（B）（C）（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/n²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n²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（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

12．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_________。

16．若取地球的第一宇宙速度为8km／s，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，则这行星的第一宇宙速度为_________________。

17．地球绕太阳运行的平均角速度为每昼夜约为1⁰，地球离太阳的平均距离约为1.5×10⁸km，那么太阳的质量为____________。

18．某一星球半径与地球的半径之比为1:2，质量之比为1:10，假如某人分别在此星球上和地球上跳高，则这人在此星球上和在地球上竖直跳起的最大高度之比是______________。

19．有一行星，它的质量和半径都是地球的一半，物体在这个行星上的重力是地球上的重力的___________倍，在这个行星表面将此物体以19.6m/s的速度竖直上抛，物体上升的最大高度为__________m，上升到最大高度的时间是__________s。

20．已知地球半径为R，表面重力加速度为g，万有引力恒量为G，若不计地球自转的影响，地球的平均密度为__________。

三、计算题（每题8分，共40分）

21．两个人造地球卫星，其轨道半径比R₁:R₂＝2:1，求：（1）向心加速度之比（2）线速度之比（3）角速度之比（4）运动周期之比。

22．证明：要想发射一颗80min绕地球一周的卫星是不可能的，已知地球质量M＝6.0×10²⁴kg，地球半径R=6.4×10⁶m，万有引力常量G＝ 6.67 ×10^-11N·m²／kg²。

23．某行星上一昼夜的时间t＝6min，在该行星赤道处的弹簧秤示数比在行星两极处少10%，求：这个行星的平均密度。（G＝ 6.67 ×10^-11N·m²／kg²）

24．地球和月球的质量之比为81:1，半径之比为4:1，求在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比。

25．试求赤道上空同步卫星离地面的高度h和运动线速度v各是多少？已知地球质量M=6.0×10²⁴ kg，地球的赤道半径 R＝6.4×10⁶m，引力常量 G＝ 6.67 ×10^-11N· m²／kg²，地球自转周期T＝24h。

26．（选做）两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做绕向相同的匀速圆周运动，设地球平均半径为R，a卫星离地面高为R，b卫星离地面高为3R，若某时该两卫星正好同时通过地面同一点正上方，试求从两卫星位于地面同一点正上方开始，两卫星第一次出现最远距离的时间是a卫星周期的几倍？

27．（选做）2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98⁰的经线在

同一平面内，若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98⁰和北纬＝40⁰，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c，试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）。

28．（选做）一个登月的宇航员，能否用一个弹簧秤和一个质量为m的砝码，估测出月球的质量和密度？如果能，说明估测方法并写出表达式。（月球半径为R）

29．（选做）1999年11月20日，我国成功地发射了第一艘实验飞船“神州”1号。清晨6时30分，火箭点火升高；6时40分，飞船进入预定轨道；21日2时50分，飞船在轨道上运行约13圈半后，接受返回指令离开轨道从宇宙空间开始返回；21日3时41分，成功降落在我国内蒙古中部。若飞船是沿圆形轨道运动，飞船运动的周期是多大？轨道半径是多大？绕行速度是多少？（已知地球的半径R＝6.4×10⁶m，地面的重力加速度g=10m/s²）