第四章 第5讲 宇宙速度与人造卫星-2021高考物理【优化探究】一轮总复习课时作业(人教版)提升

[课时作业·巩固提升]　　　　　　　　　　　　　　　精选名校试题　考点全面覆盖 [基础题组] 一、单项选择题 1．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有地球同步卫星．关于地球同步卫星，下列说法正确的是(　　)[来源:学|科|网Z|X|X|K] A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的速度是不变的 C．同步卫星的高度是一定的 D．同步卫星的线速度应大于第二宇宙速度 解析：同步卫星做匀速圆周运动，其加速度不为零，故不可能处于平衡状态，选项A错误；同步卫星做匀速圆周运动，速度方向必然改变，选项B错误；同步卫星定轨道、定周期，所以同步卫星离地面的高度是一个定值，选项C正确；星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，第一宇宙速度又叫最大环绕速度，同步卫星离地面有一定距离，其速度一定小于第一和第二宇宙速度，选项D错误． 答案：C 2．使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1.已知某星球的半径为地球半径R的4倍，质量为地球质量M的2倍，地球表面重力加速度为g.不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为(　　) A. 　　　　　　　　 B. C. D. 解析：设在地球表面飞行的卫星质量为m，由万有引力提供向心力得G，故A、B、D错误，C正确． v′1，联立得该星球的第二宇宙速度为v′2＝；再由题意知v′2＝＝·＝，根据题意，有；同理可得，该星球的第一宇宙速度为v′1＝ ＝＝mg，解得地球的第一宇宙速度为v1＝ ，又有G＝ 答案：C 3．(2019·高考天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的(　　) A．周期为 B．动能为 C．角速度为 D．向心加速度为 解析：由万有引力提供向心力可得，故D错误．，故C错误；向心加速度a＝，故B错误；角速度ω＝mv2＝，则Ek＝，故A正确；线速度v＝＝ma.周期T＝r＝mω2r＝m＝m 答案：A 4．(2020·宁夏银川高三第一次模拟)我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射．量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示．已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知(　　) A．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为 B．同步卫星与P点的速度之比为 C．量子卫星与同步卫星的速度之比为 D．量子卫星与P点的速度之比为 解析：由开普勒第三定律，，选项D正确．＝·＝，选项C错误．量子卫星与P点的速度之比为＝＝，量子卫星与同步卫星的速度之比为，解得v＝＝mr可得同步卫星与P点的速度之比为v同∶vP＝n∶1，选项B错误．由G，选项A错误．由于同步卫星的周期与地球自转周期相同，由v＝ωr＝，可知同步卫星与量子卫星的运行周期之比为＝可知，＝ 答案：D 5.(2020·湖南怀化高三模拟)2018年12月8日，嫦娥四号发射升空，实现了人类历史上首次月球背面登月．随着嫦娥奔月梦想的实现，我国不断刷新深空探测的中国高度．嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段：绕地飞行调相轨道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段．我们用如图所示的模型来简化描绘嫦娥卫星飞行过程，假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b，公转周期分别为T1、T2.关于嫦娥卫星的飞行过程，下列说法正确的是(　　) A.＝ B．嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应大于11.2 km/s C．从调相轨道切入到地月转移轨道时，卫星在P点必须减速 D．从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星在Q点必须减速 解析：调相轨道与绕月轨道的中心天体分别对应地球和月球，故它们轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值不相等，故A错误；11.2 km/s是第二宇宙速度，是地球上发射脱离地球束缚的卫星的最小发射速度，嫦娥卫星没有脱离地球束缚，故其速度小于11.2 km/s，故B错误；从调相轨道切入到地月转移轨道时，卫星的轨道将持续增大，卫星需要在P点做离心运动，在P点需要加速，故C错误；从地月转移轨道切入到绕月轨道时，卫星相对月球而言，轨道半径减小，需要在Q点开始做近心运动，卫星需在Q点减速，故D正确． 答案：D 二、多项选择题 6.2017年4月，我国第一艘货运飞船“天舟一号”顺利升空，随后与“天宫二号”交会对接．假设“天舟一号”从B点发射经