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） (R?h)g （B） 2?（h ＋R）／T
2（C） Rg(R?h) （D）Rh
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3∶1
（B）它们的线速度之比是1∶3
（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
2
（B）根据公式F= mv/r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1／2
2
（C）根据公式F＝GMm/r，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2／2 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）
RR2Rv0（B）v0（C）v0（D）条件不充分，无法求出 2hhh10．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
2
（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/n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
2
（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n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2?R/g（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4Rg
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
2
（C）若v与R成反比，则环是卫星群
2
（D）若v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加速度a
地的轨道上绕地球做匀速圆周运动，宇宙飞船的向心
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1，地球离太阳的平均距离约为×10km，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__________。
0
8
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。
24
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＝×10kg，
6-1122
地球半径R=×10m，万有引力常量G＝ ×10N·m／kg。
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
-1122
10%，求：这个行星的平均密度?。（G＝ ×10N·m／kg）
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=×246-1122
10 kg，地球的赤道半径 R＝×10m，引力常量 G＝ ×10N· m／kg，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
0
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98的经线在
人造卫星宇宙速度测试题及答案提示
