“四翼”检测评价(10) 人造卫星 宇宙速度（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（教科版2019）

“四翼”检测评价（十） 人造卫星 宇宙速度 A组—重基础·体现综合 1．(多选)关于人造地球卫星的环绕速度可能正确的是(　　) A．v＝11.2 km/s　　　　　　 B．v＝7.9 km/s C．7.9 km/s＜v＜11.2 km/s D．v＜7.9 km/s 解析：选BD　人造地球卫星环绕地球运行时，当绕地球表面运行时，环绕速度最大，半径越大，环绕速度越小，故环绕速度一定小于等于7.9 km/s。 2．如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1 000 km 处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则(　　) A．a、b的周期比c大 B．a、b的向心力一定相等 C．a、b的速度大小相等 D．a、b的向心加速度比c小 解析：选C　根据万有引力提供向心力：＝m＝mω2r＝m2r＝ma，可知v＝ ，ω＝，T＝，a＝，由此可知，半径越大，线速度、角速度、向心加速度越小，周期越长，因为a、b卫星的半径相等，因此a、b卫星的线速度相等，向心加速度比卫星c大，周期小于卫星c的周期，因此选项C正确，A、D错误；由于不知道三颗卫星的质量关系，因此无法判断向心力的关系，选项B错误。 3.嫦娥五号探测器在月球表面着陆过程十分复杂，要经过一系列的轨道变换，其中就包括如图所示的由圆形轨道变轨为与之相切的椭圆轨道。下列说法正确的是(　　) A．嫦娥五号沿圆轨道运行时加速度等于月球表面的重力加速度 B．嫦娥五号沿椭圆轨道运行时，越接近月球其运行速率越小 C．嫦娥五号在圆轨道上运行的周期大于在椭圆形轨道上运动时的周期 D．嫦娥五号轨道由圆变成椭圆必须点火加速 解析：选C　在圆轨道运行时的万有引力小于在月球表面时的万有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A错误；沿椭圆轨道运行时，近月点的速率大于远月点的速率，B错误；圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，在圆轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，C正确；由圆轨道进入椭圆轨道必须制动减速，D错误。 4．(2022·河南洛阳高一检测)“天琴计划”设想在10万千米高度的地球轨道上部署3颗卫星，组成臂长17万千米的等边三角形编队，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。该系统的目的是探测引力波信号，并利用引力波进行基础物理、天文学和宇宙学研究(假设地球位于该三角形的中心)。则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是(　　) A．三颗卫星一定是地球同步卫星 B．三颗卫星具有相同大小的加速度 C．三颗卫星的线速度均大于第一宇宙速度 D．若知道引力常量G及三颗卫星绕地球运动的周期T，可估算出地球的密度 解析：选B　同步卫星的轨道半径约为42 000千米，是个定值，而三颗卫星的轨道半径约为10万千米，所以这三颗卫星不是地球同步卫星，故A错误；根据G＝ma，解得a＝，由于三颗卫星到地球的距离相等，则它们的加速度大小相等，故B正确；第一宇宙速度是卫星在地球表面附近绕地球运动的最大线速度，而三颗卫星的轨道半径约为10万千米，可知三颗卫星的线速度都小于第一宇宙速度，故C错误；若知道引力常量G及三颗卫星绕地球运行的周期T，可以求出地球的质量，但不知道地球半径，所以不能求出地球的密度，故D错误。 5．(2023·广东1月学考)中国空间站运行轨道近似为圆形。为补充物资，货运飞船需定期与空间站交会对接，对接后形成的组合体仍在原轨道运行。与对接前的空间站相比，组合体运行(　　) A．周期变大　　　　　　 B．线速度变大 C．向心加速度变大 D．所需的向心力变大 解析：选D　与对接前的空间站相比，组合体运行的轨道半径不变，根据F向＝G＝m＝mr＝mω2r＝ma，可得T＝2π ，v＝，a＝，可知组合体运行的周期、线速度和向心加速度都不变，因组合体的质量变大，则所需的向心力变大。故选D。 6.(2022·成都高一月考)在同一轨道平面上的三颗人造地球卫星A、B、C都绕地球做匀速圆周运动，在某一时刻恰好形成如图所示的位置，下列说法正确的有(　　) A．向心加速度的大小关系为aA＞aB＞aC B．根据万有引力定律可知向心力FA＞FB＞FC C．运行速度的大小关系为vA＜vB＜vC D．各自运动一周后，C先回到原地点 解析：选A　设地球的质量为M，卫星的轨道半径为r，根据牛顿第二定律有＝ma，得向心加速度a＝，由于rC＞rB＞rA，所以aA＞aB＞aC，故A正确；三颗卫星的质量关系不确定，则不能比较向心力大小，故B错误；根据万有引力提供向心力有G＝mrω2＝m，得ω＝，v＝，由于rC＞rB＞rA，所以vA＞vB＞vC，角速度满足ωA＞ωB＞ωC，故C错误；根据T＝，由于ωA＞ωB＞ωC，所以TA＜TB＜TC，各自运动一周后，A先