第5讲　人造卫星　宇宙速度.docxVIP

第5讲人造卫星宇宙速度

(分值:100分)

1~10题,每小题8分,共80分。

A级基础对点练

对点练1卫星运动参量的分析

1.(2025·湖北武汉高三调研)2024年5月3日,“嫦娥六号”探测器成功发射,开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。已知地球质量约为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的3.7倍,近地卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为85min。若“嫦娥六号”探测器在近月轨道绕月做匀速圆周运动,则其运动周期约为()

A.82min B.95min

C.108min D.120min

2.(2025·湖北武汉模拟)如图所示,A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,三颗卫星均可看作绕地球做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()

A.B、C的线速度大小相等,且大于A的线速度大小

B.B、C的周期相等,且大于A的周期

C.B、C的向心加速度大小相等,且大于A的向心加速度大小

D.C的向心力大小大于B的向心力大小

3.(2025·安徽高三月考)华为Mate60Pro成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机,在无信号环境下,该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上,R为地球半径,地球表面重力加速度大小为g,下列说法正确的是()

A.“天通一号”在轨运行的加速度约为7g

B.地球赤道上物体随地球自转的角速度约为g

C.“天通一号”在轨运行的周期约为14π7

D.地球赤道上物体随地球自转的线速度大于“天通一号”在轨运行的线速度

4.(多选)(2025·重庆南开中学月考)2023年11月16日,中国北斗系统正式成为全球民航通用的卫星导航系统。如图,北斗系统空间段由若干地球同步卫星a、倾斜地球同步轨道卫星b和中圆地球轨道卫星c等组成。将所有卫星的运动视为匀速圆周运动、地球看成质量均匀的球体,若同步卫星a的轨道半径是地球半径的k倍,下列说法正确的是()

A.卫星c的线速度小于卫星a的线速度

B.卫星b有可能每天同一时刻经过重庆正上方

C.地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为1-1

D.地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为1+1

5.(多选)(2024·广东佛山模拟)北京时间2023年7月20日21时40分,经过约8小时的出舱活动,神舟十六号航天员密切协同,在空间站机械臂支持下,圆满完成出舱活动全部既定任务,出舱活动取得圆满成功。已知地球半径为R,空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR,地球自转周期为T0,地球同步卫星轨道半径为nR,则()

A.空间站的运行周期为T0k

B.空间站的向心加速度大小为4

C.空间站的线速度大小为2π

D.地球表面处的重力加速度为4

对点练2宇宙速度

6.(2025·八省联考四川卷,2)我国某研究团队提出以磁悬浮旋转抛射为核心的航天器发射新技术。已知地球和月球质量之比约为81∶1,半径之比约为4∶1。若在地球表面抛射绕地航天器,在月球表面抛射绕月航天器,所需最小抛射速度的比值约为()

A.20 B.6

C.4.5 D.1.9

7.(2025·河北石家庄高三月考)已知北斗导航卫星在预定轨道距离地心的间距为r、运行周期为T、地球表面的重力加速度为g、地球的半径为R、引力常量为G。则下列说法正确的是()

A.地球的质量为4

B.地球的第一宇宙速度为gr

C.北斗导航卫星的运行速度为2π

D.由于北斗导航卫星正常运行时完全失重,则北斗导航卫星的重力为零

B级综合提升练

8.(2025·山东菏泽模拟)随着天问一号的发射我国已开启了探索火星的奥秘。假设太阳系的行星环绕太阳运行的轨道均视为匀速圆周运动,火星与地球的半径之比约为1∶2、质量之比约为1∶10,火星环绕太阳一圈的时间相当于地球环绕太阳两圈的时间,地球表面的重力加速度g=10m/s2,火星和地球均为质量分布均匀的球体,则下列说法正确的是()

A.天问一号的发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间

B.火星表面的重力加速度约为2m/s2

C.火星与地球环绕太阳的向心力之比约为3

D.火星与地球的第一宇宙速度之比约为1

9.(多选)(2025·广东湛江模拟)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同,它们上面的物体的重力加速度大小g,随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示。关于P、Q星球,下列说法正确的是()

A.质量相同

B.密度相同

C.第一宇宙速度大小之比为2∶1

D.同步卫星距星球表面的高度之比为1∶2

10.(2023·广东卷,7)如图(a)所示,太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡,探测器探测