专题23 同步卫星和多星（精练）-2019年高考物理双基突破（一） Word版含解析.doc

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1、专题二十三同步卫星和多星（精练）1．（多选）最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星处于地球的同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有A．该卫星运行周期为24hB．该卫星所在处的重力加速度为2gC．该卫星周期与近地卫星周期之比为D．该卫星运动动能为【答案】ABD　2．已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3。设近地卫星距地面高度不计，

2、同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是A．＝　　　B．＝C．＝D．＝【答案】C　【解析】地球赤道上的物体与地球同步卫星是相对静止的，有相同的角速度和周期，比较速度用v＝ωr，比较加速度用a＝ω2r，同步卫星距地心距离约为地球半径的7倍，则C正确，D错误；近地卫星与地球同步卫星都是卫星，都绕地球做圆周运动，比较速度用v＝，则速度比v2∶v3＝∶1，故A、B错误。3．（多选）如图所示，发射升空的卫星在转移椭圆轨道Ⅰ上A点处经变轨后进入运行圆轨道Ⅱ，A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点。则卫星在轨道Ⅰ上A．经过A点的速度小于经

3、过B点的速度B．经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能C．运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期D．经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度【答案】AD4．利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为A．1hB．4hC．8hD．16h【答案】B　【解析】万有引力提供向心力，对同步卫星有：G＝mr，整理得GM＝当r＝6.6R地时，T＝24h若地球的自转周期变小，轨道半径

4、最小为2R地三颗同步卫星A、B、C如图所示分布。则有＝解得T′≈＝4h，选项B正确。5．北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是A．它们运行的线速度一定不小于7.9km/sB．地球对它们的吸引力一定相同C．一定位于赤道上空同一轨道上D．它们运行的加速度一定相同【答案】C　6．同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为

5、R，则下列比值正确的是A．＝B．＝2C．＝D．＝【答案】D　【解析】对于卫星，其共同特点是万有引力提供向心力，有G＝m，解得v＝，故＝，C错误，D正确；对于同步卫星和地球赤道上的物体，其共同点是角速度相等，有a＝ω2r，故＝，A、B错误。7．地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。根据题目提供的已知条件，不能估算出的物理量有A．地球的质量B．同步卫星的质量C．地球的平均密度D．同步卫星离地面的高度【答案】B【解析】地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得＝

6、，M＝①所以可求出地球的质量，故A错误；根据万有引力提供向心力列出等式，同步卫星的质量在等式中消去，所以根据题目已知条件无法求出同步卫星的质量，故B正确；根据万有引力等于重力列出等式：＝mg，地球半径R＝②根据密度ρ＝＝和①②可求出地球的平均密度，故C错误；已知其轨道半径为r，由①②可求出地球半径R，同步卫星离地面的高度h＝r－R，所以可求出同步卫星离地面的高度，故D错误。8．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A．距地面的

7、高度变大B．向心加速度变大C．线速度变大D．角速度变大【答案】A　【解析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，即G＝mr2，得r＝，由于同步卫星的周期等于地球的自转周期，当地球自转变慢，自转周期变大，则同步卫星做圆周运动的半径会变大，离地面的高度变大，A项正确；由G＝ma得，a＝，半径变大，向心加速度变小，B项错误；由G＝m得，v＝，半径变大，线速度变小，C项错误；由ω＝分析得，同步卫星的周期变大，角速度变小，D项错误。9．假设月亮和同步卫星都绕地心做匀速圆周运动，下列说法正确的是A．同步卫星的线速度大于月亮的线速度B．同步卫星的

8、角速度大于月亮的角速度C．同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度D．同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径【答案】ABC　10．随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗