資源簡(jiǎn)介

6.3人造衛(wèi)星
滿分：83
班級(jí)：
姓名：
考號(hào)：
一、單選題（共8小題，共32分）
1.我國(guó)計(jì)劃于2028年前后發(fā)射“天問(wèn)三號(hào)”火星探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)火星取樣返回。其軌道器將環(huán)繞火星做
勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑約3750km,軌道周期約2h。引力常量G取6.67×1011Nm2/kg2,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可
推算出火星的()(4分)
A.質(zhì)量
B.體積
C.逃逸速度
D.自轉(zhuǎn)周期
正確答案：A
答案解析：解：A、設(shè)火星的質(zhì)量為M,軌道器的質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供向心力可得
GM皿=m4r2x
2
可得M4r23
G72
故A正確：
B、不知道火星的半徑，所以不能求出火星的體積，故B錯(cuò)誤：
C、不知道火星的半徑，所以不能求出軌道器的逃逸速度，故C錯(cuò)誤：
D、軌道器的周期不等于火星自轉(zhuǎn)周期，由題目中的數(shù)據(jù)不能求出火星的自轉(zhuǎn)周期，故D錯(cuò)誤：
故選：A。
2.2024年6月，嫦娥六號(hào)探測(cè)器首次實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回。如圖所示，探測(cè)器在圓形軌道1上繞月球飛
行，在A點(diǎn)變軌后進(jìn)入橢圓軌道2，B為遠(yuǎn)月點(diǎn)。關(guān)于嫦娥六號(hào)探測(cè)器，下列說(shuō)法正確的是()
月球
(4分)
2
A.在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小
B.在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度逐漸變大
C.在軌道2上機(jī)械能與在軌道1上相等
D.利用引力常量和軌道1的周期，可求出月球的質(zhì)量
正確答案：A
答案解析：解：A,根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線速度逐漸減小，則動(dòng)能逐漸減
小，故A正確：
B.根據(jù)G
2
么=m,可知在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度逐漸變小，故B錯(cuò)誤：
C.從軌道1變軌到軌道2，需要火箭發(fā)動(dòng)機(jī)做正功，故在軌道2上機(jī)械能大于在軌道1上機(jī)械能，故C錯(cuò)
誤；
D,利用引力常量和軌道1的周期，但軌道1的半徑未知，不可求出月球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
3.某人造地球衛(wèi)星運(yùn)行軌道與赤道共面，繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。該衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射信號(hào)，位于赤
道的某觀測(cè)站接收到的信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，T為地球自轉(zhuǎn)周期。已知該衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視
為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球質(zhì)量為M,萬(wàn)有引力常量為G。則該衛(wèi)星軌道半徑為()
(4分)
2
3
GMT2
1
36π2
B.3/
GMT2
16π2
C.
3/
GMT2
1
4m2
3/
9GMT2
4π2
正確答案：A
答案解析：
解：
設(shè)該衛(wèi)星的軌道半徑為r,周期為0，根據(jù)m4
=mr
由圖可知，有(
2π
2
）·買(mǎi)=2，
聯(lián)立解得r
GMT2
,故A正確，BCD錯(cuò)誤。
2
36m2
故選：A。
4.甲、乙兩行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，甲的軌道半徑比乙的小。忽略兩行星之間的萬(wàn)有引力作用，下列
說(shuō)法正確的是()(4分)
A.甲運(yùn)動(dòng)的周期比乙的小
B.甲運(yùn)動(dòng)的線速度比乙的小
C.甲運(yùn)動(dòng)的角速度比乙的小
D.甲運(yùn)動(dòng)的向心加速度比乙的小
正確答案：A
答案解析：解：由題意可知，r甲GMm_mv
2
2=m02r=m(2牙)2r=ma,可得T甲v乙，0甲>0乙，a甲>aZ,故A
正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A
5.我國(guó)研制的“天問(wèn)二號(hào)”探測(cè)器，任務(wù)是對(duì)伴地小行星及彗星交會(huì)等進(jìn)行多目標(biāo)探測(cè)。某同學(xué)提出探
究方案，通過(guò)釋放衛(wèi)星繞小行星進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，可測(cè)得小行星半徑R和質(zhì)量M。為探測(cè)某自轉(zhuǎn)周期為T(mén)o的
小行星，衛(wèi)星先在其同步軌道上運(yùn)行，測(cè)得距離小行星表面高度為h,接下來(lái)變軌到小行星表面附近繞其
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得周期為T(mén)1。已知引力常量為G,不考慮其他天體對(duì)衛(wèi)星的引力，可根據(jù)以上物理得
2
到R=
2h,M=
4r2R3
b3-a3
G2。下列選項(xiàng)正確的是(）(4分)
A.a為T(mén)1,b為T(mén)o,c為T(mén)1
B.a為T(mén)1,b為T(mén)o,c為T(mén)o
C.a為T(mén)o,b為T(mén)1,c為T(mén)16.3人造衛(wèi)星
滿分：83
班級(jí)：
姓名：
考號(hào)：
一、單選題（共8小題，共32分）
1.我國(guó)計(jì)劃于2028年前后發(fā)射“天問(wèn)三號(hào)”火星探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)火星取樣返回。其軌道器將環(huán)繞火星做
勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑約3750km,軌道周期約2h。引力常量G取6.67×1011Nm2/kg2,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可
推算出火星的()(4分)
A.質(zhì)量
B.體積
C.逃逸速度
D.自轉(zhuǎn)周期
2.2024年6月，嫦娥六號(hào)探測(cè)器首次實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回。如圖所示，探測(cè)器在圓形軌道1上繞月球飛
行，在A點(diǎn)變軌后進(jìn)入橢圓軌道2，B為遠(yuǎn)月點(diǎn)。關(guān)于嫦娥六號(hào)探測(cè)器，下列說(shuō)法正確的是()
月球
B
(4分)
2
A.在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小
B.在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度逐漸變大
C.在軌道2上機(jī)械能與在軌道1上相等
D.利用引力常量和軌道1的周期，可求出月球的質(zhì)量
3.某人造地球衛(wèi)星運(yùn)行軌道與赤道共面，繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。該衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射信號(hào)，位于赤
道的某觀測(cè)站接收到的信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，T為地球自轉(zhuǎn)周期。已知該衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視
為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球質(zhì)量為M,萬(wàn)有引力常量為G。則該衛(wèi)星軌道半徑為(
)
(4分)
0
2
3
A.
GMT2
36π2
B.
3/
GMT2
16π2
3
GMT2
4m2
3/
9GMT2
4n2
4.
甲、乙兩行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，甲的軌道半徑比乙的小。忽略兩行星之間的萬(wàn)有引力作用，下列
說(shuō)法正確的是()(4分)
A.甲運(yùn)動(dòng)的周期比乙的小
B.甲運(yùn)動(dòng)的線速度比乙的小
C.甲運(yùn)動(dòng)的角速度比乙的小
D.甲運(yùn)動(dòng)的向心加速度比乙的小
5.我國(guó)研制的“天問(wèn)二號(hào)”探測(cè)器，任務(wù)是對(duì)伴地小行星及彗星交會(huì)等進(jìn)行多目標(biāo)探測(cè)。某同學(xué)提出探
究方案，通過(guò)釋放衛(wèi)星繞小行星進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，可測(cè)得小行星半徑R和質(zhì)量M。為探測(cè)某自轉(zhuǎn)周期為T(mén)o的
小行星，衛(wèi)星先在其同步軌道上運(yùn)行，測(cè)得距離小行星表面高度為，接下來(lái)變軌到小行星表面附近繞其
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得周期為T(mén)1。己知引力常量為G,不考慮其他天體對(duì)衛(wèi)星的引力，可根據(jù)以上物理得
2
到R=
,M=An2R3
b3-a3
G2。下列選項(xiàng)正確的是(）(4分)
A.a為T(mén)1,b為T(mén)o,c為T(mén)1
B.a為T(mén)1,b為T(mén)o,c為T(mén)o
C.a為T(mén)o,b為T(mén)1,c為T(mén)1
D.a為T(mén)o,b為T(mén)1,c為T(mén)o
6.國(guó)際編號(hào)為192391的小行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約為5.8年，該小行星與太陽(yáng)系內(nèi)八大行星幾乎在同一
平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。規(guī)定地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑為1AU,八大行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道半徑如表所示。
忽略其它行星對(duì)該小行星的引力作用，則該小行星的公轉(zhuǎn)軌道應(yīng)介于(
)
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
軌道半徑R/AU
0.39
0.72
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
(4分)
A.金星與地球的公轉(zhuǎn)軌道之間
B.地球與火星的公轉(zhuǎn)軌道之間
C.火星與木星的公轉(zhuǎn)軌道之間
D.天王星與海王星的公轉(zhuǎn)軌道之間
7.如圖，一小星球與某恒星中心距離為R時(shí)，小星球的速度大小為V,方向與兩者中心連線垂直。恒星的
質(zhì)量為M,引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是()
小星球
R
(4分)
恒星
A.若FV
GM
小星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B若
GM
2GM，小星球做拋物線運(yùn)動(dòng)
R
C.若v=
2GM
小星球做橢圓運(yùn)動(dòng)
R
D.若v>V
2GM
，小星球可能與恒星相撞
R
8.
一顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，其軌道近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽(yáng)的距離分別約為地球到太陽(yáng)距離的5倍和7倍
。關(guān)于該小行星，下列說(shuō)法正確的是()(4分)
A.公轉(zhuǎn)周期約為6年6.3人造衛(wèi)星
滿分：83
班級(jí)：________ 姓名：________ 成績(jī)：________

一、單選題（共8小題,共32分）
我國(guó)計(jì)劃于2028年前后發(fā)射“天問(wèn)三號(hào)”火星探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)火星取樣返回。其軌道器將環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑約3750km,軌道周期約2h。引力常量G取6.67×10-11N m2/kg2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推算出火星的（　　） （4分）
A.質(zhì)量
B.體積
C.逃逸速度
D.自轉(zhuǎn)周期
2024年6月，嫦娥六號(hào)探測(cè)器首次實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回。如圖所示，探測(cè)器在圓形軌道1上繞月球飛行，在A點(diǎn)變軌后進(jìn)入橢圓軌道2，B為遠(yuǎn)月點(diǎn)。關(guān)于嫦娥六號(hào)探測(cè)器，下列說(shuō)法正確的是（　　）
（4分）
A.在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小
B.在軌道2上從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度逐漸變大
C.在軌道2上機(jī)械能與在軌道1上相等
D.利用引力常量和軌道1的周期，可求出月球的質(zhì)量
某人造地球衛(wèi)星運(yùn)行軌道與赤道共面，繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。該衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射信號(hào)，位于赤道的某觀測(cè)站接收到的信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，T為地球自轉(zhuǎn)周期。已知該衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G。則該衛(wèi)星軌道半徑為（　　）
（4分）
A.
B.
C.
D.
甲、乙兩行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，甲的軌道半徑比乙的小。忽略兩行星之間的萬(wàn)有引力作用，下列說(shuō)法正確的是（　　） （4分）
A.甲運(yùn)動(dòng)的周期比乙的小
B.甲運(yùn)動(dòng)的線速度比乙的小
C.甲運(yùn)動(dòng)的角速度比乙的小
D.甲運(yùn)動(dòng)的向心加速度比乙的小
我國(guó)研制的“天問(wèn)二號(hào)”探測(cè)器，任務(wù)是對(duì)伴地小行星及彗星交會(huì)等進(jìn)行多目標(biāo)探測(cè)。某同學(xué)提出探究方案，通過(guò)釋放衛(wèi)星繞小行星進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，可測(cè)得小行星半徑R和質(zhì)量M。為探測(cè)某自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0的小行星，衛(wèi)星先在其同步軌道上運(yùn)行，測(cè)得距離小行星表面高度為h,接下來(lái)變軌到小行星表面附近繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得周期為T(mén)1。已知引力常量為G，不考慮其他天體對(duì)衛(wèi)星的引力，可根據(jù)以上物理得到。下列選項(xiàng)正確的是（　　） （4分）
A.a為T(mén)1，b為T(mén)0，c為T(mén)1
B.a為T(mén)1，b為T(mén)0，c為T(mén)0
C.a為T(mén)0，b為T(mén)1，c為T(mén)1
D.a為T(mén)0，b為T(mén)1，c為T(mén)0
國(guó)際編號(hào)為192391的小行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約為5.8年，該小行星與太陽(yáng)系內(nèi)八大行星幾乎在同一平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。規(guī)定地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑為1AU，八大行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道半徑如表所示。忽略其它行星對(duì)該小行星的引力作用，則該小行星的公轉(zhuǎn)軌道應(yīng)介于（　　）
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
軌道半徑R/AU 0.39 0.72 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30
（4分）
A.金星與地球的公轉(zhuǎn)軌道之間
B.地球與火星的公轉(zhuǎn)軌道之間
C.火星與木星的公轉(zhuǎn)軌道之間
D.天王星與海王星的公轉(zhuǎn)軌道之間
如圖，一小星球與某恒星中心距離為R時(shí)，小星球的速度大小為v,方向與兩者中心連線垂直。恒星的質(zhì)量為M，引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是（　　）
（4分）
A.若v=，小星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.若＜v＜，小星球做拋物線運(yùn)動(dòng)
C.若v=，小星球做橢圓運(yùn)動(dòng)
D.若v＞，小星球可能與恒星相撞
一顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，其軌道近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽(yáng)的距離分別約為地球到太陽(yáng)距離的5倍和7倍。關(guān)于該小行星，下列說(shuō)法正確的是（　　） （4分）
A.公轉(zhuǎn)周期約為6年
B.從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)所受太陽(yáng)引力大小逐漸減小
C.從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)線速度大小逐漸減小
D.在近日點(diǎn)加速度大小約為地球公轉(zhuǎn)加速度的

二、多選題（共1小題,共6分）
在牛頓力學(xué)體系中，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)具有的勢(shì)能，稱(chēng)為引力勢(shì)能，（規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零）。如圖所示，人造地球衛(wèi)星在Ⅰ軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星距地面高度為h=3R，R為地球的半徑，衛(wèi)星質(zhì)量為m,地球表面的重力加速度為g,橢圓軌道的長(zhǎng)軸PQ=10R。下列說(shuō)法中正確的是（　　）
（6分）
A.衛(wèi)星在Ⅰ軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為
B.衛(wèi)星在Ⅱ軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期大小為
C.當(dāng)衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)，在近地點(diǎn)P與在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q的速率之比
D.至少需對(duì)衛(wèi)星做功，才能使衛(wèi)星從I軌道的P點(diǎn)變軌到II軌道（不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化和所受阻力）

三、計(jì)算題（共1小題,共5分）
設(shè)地球半徑為R0，地球表面重力加速度為g0，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球質(zhì)量為M，地球的第一宇宙速度為v0，同步衛(wèi)星離地面高度為h，萬(wàn)有引力常量為G，請(qǐng)推導(dǎo)證明同步衛(wèi)星的線速度v1的大小表達(dá)式，寫(xiě)出一個(gè)得4分，至少寫(xiě)出二個(gè)． （5分）

四、計(jì)算題（組）（共3小題,共40分）
兩個(gè)靠得很近的天體，離其它天體非常遙遠(yuǎn)，它們以其連線上某一固定點(diǎn)為圓心各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩者的距離保持不變，科學(xué)家把這樣的兩個(gè)天體稱(chēng)為“雙星”，如圖所示，某雙星之間的距離為L(zhǎng)，它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，已知萬(wàn)有引力常量為G，求：
（12分）
(1) 組成雙星的兩天體的質(zhì)量之和；（6分）
(2) 組成雙星的兩天體運(yùn)動(dòng)的速率之和。（6分）
如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下均繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間距離為L(zhǎng)。已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)，引力常量為G。求：
（16分）
(1) A星球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R和B星球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（5分）
(2) 兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；（5分）
(3) 如果把星球A質(zhì)量不斷地搬運(yùn)到B星球上，并保持A和B兩者中心之間距離仍為L(zhǎng)。則組成新的穩(wěn)定雙星后那么星球A做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期如何變化。（6分）
由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其它星體對(duì)它們的作用，存在著一種運(yùn)動(dòng)形式：三顆星體在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)(圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況)。若A星體質(zhì)量為2m，B、C兩星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長(zhǎng)為a，引力常量為G。求：
（12分）
(1) A星體所受合力大小FA；
（3分）
(2) B星體所受合力大小FB；
（4分）
(3) C星體的軌道半徑RC；
（2分）
(4) 三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T。
（3分）

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