2020版高考物理（安徽专用）一轮复习能力提升作业20 天体运动与人造卫星Word版含解析

作业20　天体运动与人造卫星　　　　　　　　　　　 一、选择题 1．如图20－1所示，P、Q为质量相同的两质点，分别置于地球表面的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　) 图20－1 A．P、Q所受地球引力大小相等 B．P、Q做圆周运动的向心力大小相等 C．P、Q做圆周运动的线速度大小相等 D．P所受地球引力大于Q所受地球引力 解析：计算均匀球体与质点间的万有引力时，r为球心到质点的距离，因为P、Q到地球球心的距离相同，根据F＝G知，P、Q所受地球引力大小相等，P、Q随地球自转，角速度相同，但轨道半径不同，所以线速度大小不同，根据Fn＝mRω2，P、Q做圆周运动的向心力大小不同．A正确，B、C、D错误． 答案：A 2．(2019年河南郑州第一次检测)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统．预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力．如图20－2所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(　　) 图20－2 A．卫星a的角速度小于c的角速度 B．卫星a的加速度大于b的加速度 C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期大于24 h 解析：a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24 h，选项D错误． 答案：A 图20－3 3．如图20－3所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极上空，已知该卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为 1 h，则下列说法正确的是(　　) A．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1∶4 B．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1∶2 C．该卫星的运行速度一定大于7.9 km/s D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能 解析：由题知卫星运行的轨迹所对圆心角为120°，即运行了三分之一周期，用时1 h，因此卫星的周期T＝3 h，由G＝mr 可得T∝，又同步卫星的周期T同＝24 h，则极地卫星与同步卫星的运行半径之比为1∶4，A正确．由G＝m，可得v∝ ，故极地卫星与同步卫星的运行速度之比为2∶1，B错误．第一宇宙速度v＝7.9 km/s，是近地卫星的运行速度，而该卫星的运行速度小于7.9 km/s，故C错误．因卫星的质量未知，则机械能无法比较，D错误． 答案：A 4．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶.已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R.由此可知，该行星的半径约为(　　) A.R　　　　　　　　 B.R C．2R D.R 解析：由平抛运动规律知，在行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们经历的时间之比即为在水平方向运动的距离之比，所以＝；竖直方向上物体做自由落体运动，重力加速度分别为g1和g2，因此＝＝＝.设行星和地球的质量分别为7M和M，行星的半径为r，则有G＝mg1，G＝mg2，解得r＝2R，因此A、B、D错，C对． 答案：C 5．(2019年莆田质检)美国宇航局宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星———�开普勒－22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于(　　) A．3.3×103 m/s B．7.9×103 m/s C．1.2×104 m/s D．1.9×10 ... ...