2010-2012高考物理高频考点精选分类解析14 卫星的发射及运行
文档属性
| 名称 | 2010-2012高考物理高频考点精选分类解析14 卫星的发射及运行 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 27.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 新人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-06-14 20:50:43 | ||
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文档简介
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2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点14 卫星的发射及运行
1.（2012·四川理综）今年4月30日，西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×107m）相比
向心力较小 B.动能较大
C.发射速度都是第一宇宙速度 D.角速度较小
1.【答案】：B
【解析】：中圆轨道卫星的向心力较大，速度较大，动能较大，角速度较大，选项AD错误B正确；发射中圆轨道卫星和同步轨道卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，选项D错误。
【考点定位】此题考查卫星的发射和卫星的运动。
2．（2010全国理综2）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为
A．6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时
2【答案】B
【解析】设地球半径为R1，某行星的半径为R2，则地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度ρ1。某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，密度ρ2=ρ1/2。地球质量M1=ρ1·πR13，某行星的质量M2=ρ2·πR23，根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有
，
两式化简得T2= T1/2=12小时，选项B正确。
【点评】要注意卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r=卫星离地面的高度h+地球半径R。
3. (201·天津理综)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的
A．向心加速度大小之比为4∶1
B．角速度大小之比为2∶1
C．周期之比为1∶8
D．轨道半径之比为1∶2
3.【答案】C
【解析】由万有引力提供向心力，GMm/R2=mv2/R，可得v=.。根据动能减小为原来的1/4可知，速度减小为原来的1/2，轨道半径增加到原来的4倍，向心加速度a= GM/R2减小到原来的1/16，向心加速度大小之比为16∶1，轨道半径之比为1∶4，选项AD错误。由角速度公式ω=v/R，可知角速度减小为原来的1/8，角速度大小之比为8∶1，根据周期与角速度成反比可知，周期之比为1∶8，选项B错误C正确。
【考点定位】本题考查万有引力定律和卫星，意在考查考生运用万有引力定律及其相关知识的分析推理能力。
4. （2012·北京理综）关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期
B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率
C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，.它们的轨道半径有可能不同
D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
4【答案】：B
【解析】：分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颖卫星，可能具有相同的周期，选项A错误；沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率，选项B正确；在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，.它们的轨道半径一定相同，选项C错误；沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面不一定会重合，选项D错误。
【考点定位】此题考查卫星的运动及其相关知识。
5（2010浙江理综） 宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0。太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则（ AD ）
A. 飞船绕地球运动的线速度为
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为αT0/(2π)
D. 飞船周期为T=
5.【答案】AD
【解析】：飞船绕地球运动的线速度为 。由几何关系知sin(α/2)=R/r， r=R/sin(α/2)
联立解得v=，选项A正确。一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T，选项B错误；飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过α角所需的时间，即αT/(2π)，选项C错误。飞船绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，，解得周期T==，选项D正确。
【点评】要通过分析得出飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过α角所需的时间。
6．（2012·福建理综）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N，已知引力常量为G,，则这颗行星的质量为
A．mv2/GN B．mv4/GN．
C． Nv2/Gm． D．Nv4/Gm.
6.【答案】：B
【解析】：该行星表面的在连接速度重力加速度g=N/m；由万有引力等于绕某一行星表面附近做匀速圆周运动的向心力，GMm/R2=mv2/R。行星表面附近万有引力等于卫星重力，有mg=GMm/R2,，联立解得：行星的质量M= mv4/GN．选项B正确。
2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点14 卫星的发射及运行
1.（2012·四川理综）今年4月30日，西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×107m）相比
向心力较小 B.动能较大
C.发射速度都是第一宇宙速度 D.角速度较小
1.【答案】：B
【解析】：中圆轨道卫星的向心力较大，速度较大，动能较大，角速度较大，选项AD错误B正确；发射中圆轨道卫星和同步轨道卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，选项D错误。
【考点定位】此题考查卫星的发射和卫星的运动。
2．（2010全国理综2）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为
A．6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时
2【答案】B
【解析】设地球半径为R1，某行星的半径为R2，则地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度ρ1。某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，密度ρ2=ρ1/2。地球质量M1=ρ1·πR13，某行星的质量M2=ρ2·πR23，根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有
，
两式化简得T2= T1/2=12小时，选项B正确。
【点评】要注意卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r=卫星离地面的高度h+地球半径R。
3. (201·天津理综)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的
A．向心加速度大小之比为4∶1
B．角速度大小之比为2∶1
C．周期之比为1∶8
D．轨道半径之比为1∶2
3.【答案】C
【解析】由万有引力提供向心力，GMm/R2=mv2/R，可得v=.。根据动能减小为原来的1/4可知，速度减小为原来的1/2，轨道半径增加到原来的4倍，向心加速度a= GM/R2减小到原来的1/16，向心加速度大小之比为16∶1，轨道半径之比为1∶4，选项AD错误。由角速度公式ω=v/R，可知角速度减小为原来的1/8，角速度大小之比为8∶1，根据周期与角速度成反比可知，周期之比为1∶8，选项B错误C正确。
【考点定位】本题考查万有引力定律和卫星，意在考查考生运用万有引力定律及其相关知识的分析推理能力。
4. （2012·北京理综）关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期
B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率
C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，.它们的轨道半径有可能不同
D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
4【答案】：B
【解析】：分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颖卫星，可能具有相同的周期，选项A错误；沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率，选项B正确；在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，.它们的轨道半径一定相同，选项C错误；沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面不一定会重合，选项D错误。
【考点定位】此题考查卫星的运动及其相关知识。
5（2010浙江理综） 宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0。太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则（ AD ）
A. 飞船绕地球运动的线速度为
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为αT0/(2π)
D. 飞船周期为T=
5.【答案】AD
【解析】：飞船绕地球运动的线速度为 。由几何关系知sin(α/2)=R/r， r=R/sin(α/2)
联立解得v=，选项A正确。一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T，选项B错误；飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过α角所需的时间，即αT/(2π)，选项C错误。飞船绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，，解得周期T==，选项D正确。
【点评】要通过分析得出飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过α角所需的时间。
6．（2012·福建理综）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N，已知引力常量为G,，则这颗行星的质量为
A．mv2/GN B．mv4/GN．
C． Nv2/Gm． D．Nv4/Gm.
6.【答案】：B
【解析】：该行星表面的在连接速度重力加速度g=N/m；由万有引力等于绕某一行星表面附近做匀速圆周运动的向心力，GMm/R2=mv2/R。行星表面附近万有引力等于卫星重力，有mg=GMm/R2,，联立解得：行星的质量M= mv4/GN．选项B正确。
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