2022届新高考物理人教版一轮复习课时作业（十五） 天体运动的“两类热点”问题 WORD版含解析.docx

1、课时作业(十五)天体运动的“两类热点”问题一、单项选择题1牛顿在思考万有引力定律时就曾想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落点一次比一次远如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星如图所示是牛顿设想的一颗卫星，它沿椭圆轨道运动下列说法正确的是()A地球的球心与椭圆的中心重合B卫星在近地点的速率小于在远地点的速率C卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度D卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积2中国在西昌卫星发射中心成功发射“亚太九号”通信卫星，该卫星运行的轨道示意图如图所示，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为Q，远地点为P.当卫星经过P点时点火加速，

2、使卫星由椭圆轨道1转移到地球同步轨道2上运行，下列说法正确的是()A卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等B卫星在轨道1上运行经过P点的速度大于经过Q点的速度C卫星在轨道2上时处于超重状态D卫星在轨道1上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度32021三湘名校联考2020年7月23日，“天问一号”火星探测器在中国文昌航天发射基地发射升空“天问一号”探测器从地球上发射到抵达火星，运动轨道如图中椭圆所示飞向火星过程中，只考虑太阳对探测器的引力，下列说法正确的是()A“天问一号”在椭圆轨道上运动的周期小于地球公转的周期B在抵达火星前，“天问一号”的加速度小于火星公转的加速度C“天问

3、一号”在无动力飞向火星的过程中，引力势能增大，动能减少，机械能守恒D“天问一号”在地球上的发射速度需要大于第一宇宙速度但小于第二宇宙速度42020山西忻州一中期中观看科幻电影流浪地球后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近(P点距木星表面的高度可忽略，地球可看成质点)则()A地球靠近木星的过程中运行速度减小B地球远离木星的过程中加速度增大C地球远离木星的过程中角速度增大D地球在P点的运行速度大于木星的第一宇宙速度5.2020江西鹰潭一模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

4、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点的线速度之比为 C量子卫星与同步卫星的线速度之比为D量子卫星与P点的线速度之比为 二、多项选择题62021湖南益阳期末2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射升空发射北斗同步卫星的简化过程如图所示，先将北斗卫星发射至椭圆轨道，再在A点从椭圆轨道进入地球静止同步圆形轨道，关于卫星的运行，下列说法正确的

5、是()A在轨道上运行时不受重力B在轨道上运行时可经过北京的正上方C在轨道上运行的周期大于在轨道上运行的周期D在轨道上经过A点时的加速度等于在轨道上经过A点时的加速度72021湘豫名校联考一质量为m的物体静止放在北极与静止放在赤道对地面的压力差为N，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R，则下列说法正确的是(设地球表面的重力加速度为g)()A地球的自转周期为T2 B地球的自转周期为T C地球同步卫星的轨道半径为RD地球同步卫星的轨道半径为2R课时作业(十五)1解析：根据开普勒第一定律可知，地球的球心应与椭圆的一个焦点重合，故A错误；由机械能守恒定律可知，卫星在近地点时的速率要大于在远地点的速率，

6、故B错误；根据牛顿第二定律有Gma，可知卫星在远地点的加速度一定小于在近地点的加速度，故C正确；根据开普勒第二定律可知，卫星与地球中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积，而不是与椭圆中心的连线，故D错误答案：C2解析：卫星在两轨道上运动的机械能不相等，A项错误；在轨道1上运行经过P点的速度应小于近地点Q的速度，万有引力做正功使动能增加，B项错误；卫星在轨道2上应处于失重状态，C项错误；由万有引力提供向心力可知：Gma，a，在同一点P加速度相等，D项正确答案：D3解析：“天问一号”运动的椭圆轨道半长轴大于地球公转半径，由开普勒第三定律可知，“天问一号”在椭圆轨道上运动的周期大于地球公转的周期，A

7、项错误由a可知，“天问一号”在抵达火星前位于火星与地球之间，与太阳的距离小于火星与太阳的距离，所以“天问一号”的加速度大于火星公转的加速度，B项错误“天问一号”飞向火星过程中，即在椭圆轨道上，只有万有引力做负功，引力势能增大，动能减小，机械能守恒，C项正确“天问一号”从地球上发射，需要脱离地球引力的束缚，则发射速度需要大于或等于第二宇宙速度，D项错误答案：C4解析：本题考查万有引力定律的应用地球靠近木星的过程中，地球所受的万有引力与速度的方向成锐角，做加速曲线运动，则运行速度增大，A错误；地球远离木星的过程中，r变大，则地球所受的万有引力减小，由牛顿第二定律得ma，则加速度减小，B错误；地球远

8、离木星的过程中，线速度逐渐减小，而轨道半径逐渐增大，根据可知，运行的角速度逐渐减小，C错误；木星的第一宇宙速度指贴着木星表面做匀速圆周运动的线速度，设木星的半径为R，则v1，而地球过P点后做离心运动，则万有引力小于需要的向心力，可得G v1，即地球在P点的运行速度大于木星的第一宇宙速度，D正确答案：D5解析：根据Gmr，得T，由题意知r量mR，r同nR，所以，故A错误；P为地球赤道上一点，P点角速度等于同步卫星的角速度，根据vr，所以有，故B错误；根据Gm，得v，所以，故C错误；v同nvP，得，故D正确答案：D6解析：本题通过卫星变轨问题考查卫星的受力情况和运动情况卫星在轨道上运动时受重力，且重力等于万有引力，A错误；轨道是地球同步卫星轨道，它与赤道在同一平面内，故卫星在轨道上运动时不能经过北京的正上方，B错误；轨道的半径大于轨道的半长轴，根据开普勒第三定律知，卫星在轨道上运动的周期长，C正确；由牛顿第二定律知，Gma，解得a，故卫星在轨道上经过A点的加速度与在轨道上经过A点的加速度相同，D正确答案：CD7解析：物体在北极处有FN1G，物体在赤道处有GFN2mR，根据题意有FN1FN2N，联立解得T2，选项A正确，B错误；万有引力提供同步卫星所需要的向心力，则，联立可得r3，又地球表面的重力加速度为g，则mg，联立得rR，选项C正确，D错误答案：AC