1、(40分钟50分)一、单项选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1.(创新题)2010年10月1日，我国成功发射了第二颗探月卫星“嫦娥二号”，关于“嫦娥二号”卫星的地面发射速度，以下说法正确的是( )A.等于7.9 km/sB.介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C.小于7.9 km/sD.介于11.2 km/s和16.7 km/s之间2.地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是( )A. B. C. D.23.(2011哈尔滨高一检测)当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是( )A.在任何轨道上运动时，地球球
2、心都在卫星的轨道平面内B.卫星运动速度一定等于7.9 km/sC.卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D.因卫星处于完全失重状态，所以卫星轨道所在处的重力加速度等于零4.(2011南阳高一检测)如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c，某时刻它们处在同一直线上，则( )A.经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置B.卫星c受到的向心力最小C.卫星b的周期比c大D.卫星a的角速度最大5.(2011石家庄高一检测)设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能求出的
3、量有( )A.土星线速度的大小 B.土星加速度的大小C.土星的质量 D.太阳的质量6.(2010江苏高考)2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中错误的是( )A.在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C.在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D.在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落回原处；若
4、他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，小球需经过时间5t落回原处.(取地球表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地.8.(挑战能力)(10分)在地球上通讯，如果用同步卫星转发的无线电话与对方通话，至少等多长时间才能听到对方的回话？已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球的自转周期为T，无线电信号的传播速度为c.答案解析1.【解析】选B.“嫦娥二号”探月卫星是以直奔38万公里远地点的方式发射的，所以其地面发射速度大于7.9 km/s，但由于它并没有脱离
5、地球的引力范围，所以小于11.2 km/s，故B正确.2.【解析】选B.贴近地表运行的卫星的线速度是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大环绕速度，其大小为v=，所以高空卫星的线速度应小于，故B正确，A、C、D错误.3.【解析】选A.由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心，A正确.只有贴近地表做匀速圆周运动的卫星的速度等于7.9 km/s，其他卫星的线速度小于7.9 km/s，B错误.卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态，弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并不等于零，C、D错误.4.【解析】选D.由T=2、=可知
6、，轨道运动半径越大，卫星周期越大，所以c的周期最大，a的周期最小、角速度最大，故经过一定时间，a先回到原位置，A、C错误，D正确.由F=G可知，不知三颗卫星质量的关系，无法判断他们受到的万有引力大小的关系，B错误.5.【解析】选C.根据已知数据可求：土星的线速度大小v=、土星的加速度a=、太阳的质量M=，无法求土星的质量，所以选C.6.【解析】选D.根据开普勒定律可知，卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，A说法正确；由轨道变到轨道要减速，所以B说法正确；类比于行星椭圆运动，由开普勒第三定律可知，=k，因R2R1，所以T2m，卫星将做近心运动，轨迹为椭圆，若速度v增大，则Fm，卫星将做离心运动
7、，轨迹为椭圆，此时可用开普勒三定律分析其运动.(2)卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到的万有引力相同，所以加速度相同.7.【解析】(1)由题意及竖直上抛运动规律知：小球在地球表面向上抛出至落回原处经历时间为t=小球在某星球表面向上抛出至落回原处经历时间为5t= 联立以上两式得g= g=2 m/s2(2)根据g=，得M= 故有：M星M地180答案：(1)2 m/s2 (2)1808.【解析】地球同步卫星的周期与地球自转周期T相同，设卫星离地面高度为h，则卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：G=m(R+h)在地表附近：G =mg解得：h=信号传递的最短距离为2h，收话人(在地球上)收到发话人的信号立即回话，信号又需要传播2h的距离才能到达发话人，由此可知最短时间为t=()答案：()