高考考前拔高物理看题——同步卫星
物理核心考点-2024年高考考前押题密卷(河北卷)
物理核心考点-2024年高考考前押题密卷（河北卷）一、单选题 (共7题)第(1)题如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。
图乙是航天控制中心大屏幕上显示卫星FZ01的“星下点”在一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星的轨道半径为（R是地球的半径），FZ01绕行方向与地球自转方向一致，则下列说法正确的是（ ）A．卫星FZ01的轨道半径约为B．卫星FZ01的轨道半径约为C．卫星FZ01可以记录到南极点的气候变化D．卫星FZ01不可以记录到北极点的气候变化第(2)题如图，倾角为的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。
沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。
则（ ）A．尖劈的质量M与球的质量m之比为B．对球施加水平推力后，轻绳的拉力不变C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0第(3)题一定质量的理想气体从a状态开始，经过a→b、b→c、c→d、d→a四个过程后回到初状态a，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（ ）A．a状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b状态下多B．d状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b状态下多C．b→c过程中气体与外界交换的热量小于气体d→a过程与外界交换的热量D．a→b过程中气体吸收的热量小于气体c→d过程中向外界放出的热量第(4)题如图甲所示，矩形导线框放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。
设时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在时间内，选项图中能正确反映线框cd边所受的安培力随时间变化的图像是（规定cd边所受的安培力向左为正）（ ）A．B．C．D．第(5)题如图所示，质量为M的光滑半圆球A放置在水平面上的墙角处。
高三物理同步卫星试题
高三物理同步卫星试题1.均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”。
已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，三颗卫星中任意两颗卫星间距离为S0，下面列出的是同步卫星所在位置处的重力加速度g'，其中正确的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】因为任意两颗同步卫星之间的距离为，则根据几何知识可得同步卫星的轨道半径为，根据万有引力定律可得，再根据公式可得，，A正确，B错误，根据公式可得,CD错误，【考点】考查了天体运动规律点评：在此类型的题目中，涉及的公式比较多，所以一定要注意公式的选取2.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外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的1/2．则下列判断正确的是（）A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B．某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的8倍C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同【答案】BC【解析】因为同步卫星的轨道半径关系未知，所以确定星球同步卫星和地球同步卫星的周期关系，故A错根据，已知质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的1/2．所以物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的8倍，故B对根据万有引力提供向心力：，可知第一宇宙速度，星球质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的1/2，则该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍，故C对因为该星球质量跟地球质量不相等，所以绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度不同，故D错所以选BC3.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【答案】B【解析】略4.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。
2020年高考物理最新考点模拟试题：同步卫星(解析版)
2020年高考物理最新考点模拟试题：同步卫星一．选择题1．（2019江西南昌三模）轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。
如图，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（ ）A ．该卫星运行速度一定小于7.9km/sB ．该卫星绕地球运行的周期与同步卫星的周期之比为1：4C ．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1：4D ．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2：1【参考答案】AC【命题意图】本题以极地轨道卫星为情景，考查万有引力定律和牛顿运动定律、卫星的运动及其相关知识点。
【解题思路】第一宇宙速度是卫星做圆周运动的最大环绕速度，是围绕地球表面（轨道半径等于地球半径）运行卫星的速度，而极地轨道卫星距离地面有一定高度，轨道半径一定大于地球半径，所以卫星的运行速度一定小于7.9km/s ，选项A 正确；极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，可知极地卫星的周期T ＝4×45min ＝180min ＝3h ，而同步卫星的周期为24h ，则该卫星与同步卫星的周期之比为1：8，选项B 错误；根据万有引力提供向心力，可得G 2Mm r =mr （2T）2，解得r 3/T 2=GM/4π2，该卫星轨道半径的三次方与同步卫星轨道半径三次方之比为33r r 同=22T T 同=1∶64，该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为rr同=1：4，选项C正确；由G2Mmr=ma可得该卫星加速度与同步卫星加速度之比为aa同=22rr同=16：1，选项D错误。
2．（6分）（2019广西桂林、崇左二模）广西壮族自治区处在北纬20°54’～26°24’之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为t，查阅到万有引力常量G及地球质量M，卫星的轨道视为圆形，忽略地球自转，卫星的运动视为匀速圆周运动，根据以上信息可以求出（）A．该卫星周期B．该卫星受到的向心力C．该卫星的线速度大小D．地球的密度【参考答案】AC【命题意图】本题考查万有引力定律、卫星的运动及其相关知识点。
2024高考物理一轮复习--天体运动专题--卫星运行参量的分析、近地、同步卫星与赤道上物体的比较
卫星运行参量的分析、近地、同步卫星与赤道上物体的比较一、卫星运行参量与轨道半径的关系1．天体(卫星)运行问题分析将天体或卫星的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供． 2．物理量随轨道半径变化的规律G Mmr 2＝ ⎩⎪⎨⎪⎧ma →a ＝GM r 2→a ∝1r2m v 2r →v ＝GM r →v ∝1r mω2r →ω＝GM r 3→ω∝1r3m 4π2T 2r →T ＝4π2r3GM→T ∝r 3即r 越大，v 、ω、a 越小，T 越大．(越高越慢)3．公式中r 指轨道半径，是卫星到中心天体球心的距离，R 通常指中心天体的半径，有r ＝R ＋h .4．同一中心天体，各行星v 、ω、a 、T 等物理量只与r 有关；不同中心天体，各行星v 、ω、a 、T 等物理量与中心天体质量M 和r 有关．5．所有轨道平面一定通过地球的球心。
如右上图6．同步卫星的六个“一定”二、宇宙速度1．第一宇宙速度的推导 方法一：由G Mm R 2＝m v 12R，得v 1＝GMR ＝ 6.67×10－11×5.98×10246.4×106m/s≈7.9×103 m/s.方法二：由mg ＝m v 12R得v 1＝gR ＝9.8×6.4×106 m/s≈7.9×103 m/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，T min ＝2πRg＝2π 6.4×1069.8s≈5 075 s≈85 min. 2．宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v 发＝7.9 km/s 时，卫星绕地球表面做匀速圆周运动． (2)7.9 km/s<v 发<11.2 km/s ，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆． (3)11.2 km/s≤v 发＜16.7 km/s ，卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆．(4)v 发≥16.7 km/s ，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间．三、近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行问题1.如图所示，a 为近地卫星，半径为r 1；b 为地球同步卫星，半径为r 2；c 为赤道上随地球自转的物体，半径为r 3。
高三物理同步卫星试题答案及解析
高三物理同步卫星试题答案及解析1.目前在地球同步轨道上运行的同步卫星，下列说法中正确的是（）A．向心力大小相同B．周期相同C．向心加速度相同D．离地心的距离相同【答案】BD【解析】同步卫星绕地球做匀速圆周运动的卫星，它们运动周期与地球自转周期相等，因此根据开普勒定律，则离地心的距离相同，所以B、D正确；但在不同位置，加速度方向不同，则C错，又由于不同卫星质量可能不同，则向心力大小不一定相同，则错。
【考点】本题考查向心加速度、人造卫星、同步卫星、万有引力及其在天体运动中应用。
2.（12分）利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。
水的密度ρ=1×103kg/m3，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P=1×103W/m2，地球半径为R=6.4×106m，地球表面的重力加速度取g=10m/s2。
⑴写出太阳光照射到地球表面的总功率P的字母表达式；⑵发射一颗卫星到地球同步轨道上（轨道半径约为地球半径的6.6≈倍）利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了太阳能发电站。
求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小（答案保留两位有效数字）；⑶三峡水电站水库面积约为S=1×109m2，平均流量Q=1.5×104m3/s，水库水面与发电机所在位置的平均高度差为h=100m，发电站将水的势能转化为电能的总效率η1=60%。
在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为1.4P0。
太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为η2=20％，将电能输送到地面的过程要损失50%。
若要使⑵中的太阳能发电站在被太阳照射时地面接收到的电功率相当于三峡电站发电的平均功率，卫星上太阳能电池板的面积应为多大？(保留一位有效数字)【答案】⑴πR2P⑵0.23m/s2⑶6×107m2【解析】（1）如图所示，地球表面接受太阳光照射的有效面积是投影面积πR2，太阳光照射到地球表面的总功率P的表达式为：P=πR2P(2)万有引力提供向心力得，地球引力场的重力加速度,所以卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小（3）三峡发电每秒提供的重力势能为ρQgh，提供的平均电功率为ρQghη1；太阳能电站每秒接收的太阳能为1.4P0S，输送到地面的平均电功率为1.4PSη250%。
同步卫星专题训练(一)答案
同步卫星专题训练（一）答案1. 由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）A.速率可能不同B.轨道半径可能不同C.轨道平面可能不同D.质量可能不同【解答】解：A．通过万有引力提供向心力得：GMmr2=m v2r，因为r一定，所以v也一定，故A错误；B．因为同步卫星要与地球自转同步，所以角速度(ω)相等，由GMmr2=mω2r得，r不变，故B错误；C．所有同步卫星都在赤道上方的同一轨道上，故C错误；D．不同的国家发射的同步卫星质量是不同的，故D正确．故选：D．2. 已知地球的一颗同步通信卫星相对于地球赤道的张角为2α，如图所示，假设地球的自转周期变大，则地球同步通信卫星相对于地球赤道的张角2β，则地球的自转周期变化前后地球同步通信卫星的运行周期之比为（）A.√cos3βcos3αB.√sin3βsin3αC.√cos32αcos32βD.√sin32αsin32β【解答】解：设地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，则有rcosα=R，则r=Rcosα．对地球同步卫星，由万有引力提供向心力，有G Mmr2=mr(2πT)2．假设地球的自转周期变大，则有同步卫星轨道半径r′=R cosβ．对同步卫星，由万有引力提供向心力有，G Mmr2=mr′(2πT′)2．联立可得TT=√cos3βcos3α，选项A正确，BCD错误．故选：A3. 科学界经过论证认定：从太空无法用肉眼看到长城，但遥感卫星可以“看”到长城，已知某遥感卫星在离地面高度约为300km的圆轨道上运行，地球半径约为6400km，地球同步卫星离地面高度约为地球半径的5.6倍，则以下说法正确的是（）A.遥感卫星的发射速度不超过第一字宙速度B.遥感卫星运行速度约为8.1km/sC.地球同步卫星运行速度约为3.1km/sD.遥感卫星只需加速，即可追上同轨道上运行的其他卫星【解答】解：第一宇宙速度等于7.9km/s，是地球卫星最大的环绕速度和最小的发射速度，故AB选项错误；地球同步卫星运行的周期T与地球自转的周期相同，v=2π(R+5.6R)T=3.1km/s，故C选项正确；若遥感卫星想追上同轨道运行的其他卫星，需先减速进入高速运动的低轨道，然后加速冲出低轨道，回到原来的轨道才能追上同轨道上运行的其他卫星，故D选项错误．故选C．4. 关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的是（）A.它以第一宇宙速度运行B.它运行的角速度与地球自转的角速度相同C.若其质量加倍，则其轨道半径也要加倍D.它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播【解答】A．地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1千米/秒，小于7.9km/s，故A错误；B．同步卫星是指与地球相对静止的卫星。
高一物理同步卫星试题答案及解析
高一物理同步卫星试题答案及解析1.同步卫星离地球球心距离为，加速度为，运行速率为；地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为，运行速率为，地球半径为．则A．B．C．D．【答案】AC【解析】由于同步卫星和地球自转变的周期相同，角速度相等，则根据向心加速度的关系式：可得同步卫星处的向心加速主与赤道上物体的向心加速度之比等于轨道半径之比即：，故A正确，B错误；由于角速度相同根据线速度与角速度的关系：可得同步卫星的线速度与赤道上物体随地球自转的线速度之比等于轨道半径之比即：，故C正确D错误．【考点】考查了人造卫星的加速度、周期和轨道的关系2.我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星（即地球的同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，下列表述正确的是A．静止轨道卫星所受地球引力方向不变B．静止轨道卫星运行速度与地球自转速度相同C．静止轨道卫星和非静止轨道卫星都处于失重状态D．提高非静止轨道卫星运行速度仍可使其在原轨道上运行【答案】C【解析】因为同步卫星绕地球做匀速圆周运动，所以其向心力时时刻刻指向地球球心，而万有引力充当向心力，故其受到的万有引力方向时时刻刻发生变化，A错误，地球同步卫星相对地球是静止的，所以同步卫星和地球自转角速度是相等的，B错误；卫星在运动过程中，万有引力即重力全部充当向心力，故卫星处于失重状态，C正确；根据公式可得，速度发生变化，则运动半径也发生变化，即非静止卫星运动轨道发生变化，D错误故选C【考点】考查了人造卫星问题点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．3.同步卫星离地心距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球的半径为，则下列结果正确的是（）A．B．C．D．【答案】AD【解析】A、因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由可得，,故A正确，B错误．C、对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到： M为地球质量，r为轨道半径．，故C错误，D正确．故选AD．【考点】万有引力提供向心力点评：本题考查了第一宇宙速度、并考察了两类万有引力问题，要注意向心力的来源。
高三物理同步卫星试题答案及解析
高三物理同步卫星试题答案及解析1.关于同步卫星(它相对于地面静止不动)，下列说法中不正确的是( ).A．它一定在赤道上空B．同步卫星的高度和速率是确定的值C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间【答案】D【解析】根据同步卫星与地球自转同步，与地面相对静止，同时卫星受到地球的万有引力提供向心力，指向圆心，万有引力指向地心，故同步卫星只能在赤道上空，故A正确；因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据，因为ω是一定值，所以 r 也是一定值，所以它运行的轨道半径和速率是确定的值．故B正确；卫星的速度公式可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度，即小于第一宇宙速度7.9km/s，故C正确；根据C选项分析，故D错误．故选D。
【考点】同步卫星；万有引力定律的应用。
2.目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量，这些卫星A．环绕地球运行可以不在同一条轨道上B．运行角速度相同C．运行速度大小相等，且都大于7.9km/sD．向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度的大小。
【答案】B、D【解析】同步卫星的特点：①周期、角速度一定，与地球自转周期、角速度相同；②轨道平面在赤道平面上；③距离地面的高度一定；④环绕速度一定，环绕方向与地球自转方向相同；⑤向心加速度大小一定。
所以A错误，B正确；第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以同步卫星的环绕速度小于7.9km/s，C错误；由向心加速度可知角速度相同，向心加速度随轨道半径的增大而增大，所以D正确。
【考点】本题主要考查同步卫星的特点运动规律。
3.关于地球同步卫星，下列说法中正确的是A．它运行的线速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．它运行的线速度大小一定小于第一宇宙速度C．各国发射的这种卫星的运行周期都不一样D．各国发射的这种卫星的轨道半径都不一样【答案】B【解析】第一宇宙速度是地球卫星的最大环绕速度，所以地球同步卫星运行的线速度大小应小于第一宇宙速度，所以A错B对；对于地球同步卫星，存在有“六同”，即：相同的轨道面、相同的周期、相同的角速度、相同的高度、相同的线速度大小、相同的向心加速度大小。
专题29 不同轨道卫星参量、同步卫星、卫星变轨问题(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题29 不同轨道卫星参量、同步卫星、卫星变轨问题特训目标特训内容目标1 不同轨道卫星的参量（1T—5T）目标2 同步卫星（6T—10T）目标3 卫星变轨问题（11T—15T）一、不同轨道卫星的参量1．“北斗”系统中两颗工作卫星1和2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上的A，B两位置，如图所示，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，以下判断正确的是（）A．这两颗卫星的向心加速度大小为22ra gR =B．这两颗卫星的角速度大小为grω=C．卫星1由位置A运动至位置B所需时间为3r r R gπD．如果使卫星1 加速，它就一定能追上卫星2【答案】C【详解】A ．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，即2GMmma r =由万有引力与重力关系2GMm mg R =联立解得22R ga r=故A 错误； B ．由2a r ω=可得：23gR r ω=B 错误；C ．卫星1由位置A 运动到位置B 所需时间为卫星周期的 16T ，由2T πω=可得 33T r r t R g π==故C 正确；D ．卫星1加速后做离心运动，进入高轨道运动，不能追上卫星2，故D 错误。
故选C 。
2．从中国科学院微小卫星创新研究院获悉，北斗卫星导航系统（BDS ），预计今年将发射18颗卫星。
这就意味着：北斗将全覆盖亚洲地区，尤其是一带一路沿线国家。
如图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，a 和b 的轨道半径相同，且均为c 的k 倍，已知地球自转周期为T 。
则（ ）A ．a 、b 的角速度相同，且a 、b 受的万有引力大小相等，故a 、b 为双星。
B ．卫星b 也是地球同步卫星，卫星a 的向心加速度是卫星c 的向心加速度的2k 倍C ．卫星c 31T k D ．a 、b 、c 三颗卫星的运行速度大小关系为a b c v v kv == 【答案】C【详解】A ．“双星”是指由两颗星组成，可认为只受对方的万有引力，二者在相互的万有引力作用下，以相同的角速度绕其连线上的某一点做匀速圆周运动，a 、b 虽然角速度相等，但它们是受到地球万有引力作用而做匀速圆周运动，它们不是双星，而且a 、b 的质量关系不确定，所以a 、b 受的万有引力大小关系不能确定，A 错误；B ．地球同步卫星必须定点于赤道正上方，所以卫星b 不是同步卫星，根据万有引力提供向心力可得2GMm ma r =解得221GM a r r=∝可得2221a c c a a r a r k ==，B 错误；C ．根据万有引力提供向心力可得2224GMm m r r T π=解得2334r T r GMπ=3331c c a a T r T r k == 3311c a T T T k k ==，C 正确； D ．根据万有引力提供向心力可得22GMm v m r r =解得1GM v r r =1a c c a v r v r k =1a b c v v v k==D 错误。
不同轨道卫星参量、同步卫星、卫星变轨问题--2024年高考物理一轮复习热点重点难点含答案
不同轨道卫星参量、同步卫星、卫星变轨问题特训目标特训内容目标1不同轨道卫星的参量(1T -5T)目标2同步卫星(6T -10T )目标3卫星变轨问题(11T -15T )【特训典例】一、不同轨道卫星的参量1格林童话《杰克与豌豆》中的神奇豌豆一直向天空生长，长得很高很高。
如果长在地球赤道上的这棵豆秧上有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实，其中果实2在地球同步轨道上。
下列说法正确的是()A.果实3的向心加速度最大B.果实2成熟自然脱离豆秧后仍与果实1和果实3保持相对静止在原轨道运行C.果实2的运动周期大于果3的运动周期D.果实1成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动2据统计，我国发射的卫星已近600颗，位居世界第二位，这些卫星以导航、遥感、通信为主要类别，尤其是北斗导航卫星的发射使我国具备了全球精确导航定位、授时和短报文通信等能力。
如图，A 、B 、C 为我国发射的3颗卫星，其轨道皆为圆形，其中卫星A 、B 的轨道在赤道平面内，卫星C 的轨道为极地轨道，轨道半径r C <r A <r B ，下列说法正确的是()A.卫星B 一定与地球自转同步B.卫星A 的动能比卫星B 的动能大C.卫星C 的线速度大小可能为8.0km /sD.卫星A 的加速度比卫星B 的加速度大3如图，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R 、表面重力加速度为g 的行星运动；卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R ，卫星乙的轨道为椭圆，M 、N 两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M 、N 两点间的距离为4R ，则以下说法正确的是()不同轨道卫星参量、同步卫星、卫星变轨问题--2024年高考物理一轮复习热点重点难点A.卫星甲的线速度大小为2gRB.卫星乙运行的周期为4π2R gC.卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度D.卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度大于卫星甲运行的加速度42021年1月“天通一号”03星发射成功，其轨道调整过程如图所示。
高考物理双基突破 专题23 同步卫星和多星精讲-人教版高三全册物理试题
专题二十三同步卫星和多星〔精讲〕一、同步卫星1．同步卫星的七个一定同步卫星的轨道平面、周期、角速度、高度、速率、绕行方向、向心加速度都是一定的。
〔1〕同步卫星的周期等于地球的自转周期。
即同步卫星的周期为定值，大小为T =24h ＝8.64×10s 。
〔2〕同步卫星离地面的高度是唯一的。
由万有引力提供向心力，即()()222MmGm R h T R h π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭+得2324GT M h R π=-。
即可计算出同步卫星离地面的高度为h ＝3.6×107m 为一定值。
〔3〕同步卫星的线速度是唯一确定的。
由线速度的定义得到()2R h v Tπ+=，算得同步卫星的线速度〔即环绕速度，但不是发射速度〕v ＝3.08km/s 为一定值，但它小于第一宇宙速度。
〔4〕同步卫星只能位于赤道上空。
卫星运行的圆形轨道必须与地球的赤道平面重合，这是因为同步卫星所需的向心力为地球对它的万有引力，其方向必指向地心；另一方面因为同步卫星相对地球外表静止不动，它的轨道平面与地轴垂直，因此，同步卫星的轨道平面只能是赤道平面，同步卫星的运行轨道只能是圆。
〔5〕卫星在轨道上的位置也是确定的。
每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定的位置上。
因为所有同步卫星都在同一个确定轨道上，以一样的线速度、周期、角速度、向心加速度做匀速圆周运动，决不能没有秩序、杂乱无章。
〔6〕向心加速度大小一定：所有同步卫星由于到地心距离一样，所以，它们绕地球运动的向心加速度大小都一样，约为0.23 m/s 2。
〔7〕向心加速度一定：由G Mm R ＋h2＝ma n 得a n ＝GM R ＋h2＝g h ＝0.23 m/s 2，即同步卫星的向心加速度等于轨道处的重力加速度。
覆盖全球信号只需三颗卫星：由数学知识以与上面的数据可算出一颗同步卫星可覆盖大于三分之一的地球面积，所以，均匀分布的三颗同步卫星就可覆盖全球。
2．同步卫星的发射—发射过程经历以下三个阶段： 〔1〕变轨原理与过程①为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到达200km —300 km 的圆轨道1上。
七年高考高考物理试题专题14同步卫星
专题14 同步卫星一、单项选择题1．【2020·北京卷】由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同【答案】A【解析】地球同步轨道卫星轨道必须在赤道平面内，离地球高度相同的同一轨道上，角速度、线速度、周期一定，与卫星的质量无关。
A正确，B、C、D错误。
【考点定位】同步卫星2．【2020·北京卷】关于环绕地球卫星的运动，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【答案】B【考点定位】万有引力定律3．【2020·四川卷】国务院批复，自2020年起将4月24日设立为“中国航天日”。
1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2 060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上。
设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为（）A ．a 2＞a 1＞a 3B ．a 3＞a 2＞a 1C ．a 3＞a 1＞a 2D ．a 1＞a 2＞a 3 【答案】D【名师点睛】此题主要考查同步卫星的特点及万有引力定律的应用；要知道同步卫星与地球具有相同的角速度和周期；这里放到赤道上的物体和卫星两者受力情况是不同的，要区别对待，不能混淆.4．【2020·全国新课标Ⅰ卷】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，地球同步卫星的轨道半径为地球半径的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】设地球的半径为R ，周期T=24h ，地球自转周期的最小值时，三颗同步卫星的位置如图所示，所以此时同步卫星的半径r 1=2R ，由开普勒第三定律得：32r k T=，可得313(2)4h (6.6)R T T R =≈，故A 、C 、D 错误，B 正确。
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—人造卫星 宇宙速度(附答案解析)
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—人造卫星宇宙速度(附答案解析)1．(多选)关于地球同步卫星，下列说法正确的是()A．它的周期与地球自转周期相同B．它的周期、高度、速度大小都是一定的C．它的速度大小随高度的变化而变化，但周期都是一定的D．我国发射的同步通信卫星可以定点在北京上空2．设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道。
该卫星与月球相比，一定相等的是()A．质量B．向心力大小C．向心加速度大小D．受到地球的万有引力大小3．(多选)(2023·北京市海淀区期中)我国航天事业处于世界领先地位。
我国自行研制的风云二号气象卫星和神舟号飞船都绕地球做匀速圆周运动。
风云二号离地面的高度是36000km，神舟号飞船离地面的高度是340km。
以下说法中正确的是()A．它们的线速度都大于第一宇宙速度B．风云二号的向心加速度小于神舟号飞船的向心加速度C．风云二号的线速度大于神舟号飞船的线速度D．风云二号的周期大于神舟号飞船的周期4．(2023·浙江6月选考·9)木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1∶2∶4。
木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。
月球绕地球公转周期为T0，则()A．木卫一轨道半径为n16rB．木卫二轨道半径为n2rC．周期T与T0之比为3 2 nD．木星质量与地球质量之比为T02T2n35．(2023·北京卷·12)2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。
“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为720 km，运行一圈所用时间约为100分钟。
如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是()A．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为1°B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/sC．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度D．由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离6．(2023·广东茂名市模拟)如图，“嫦娥五号”、“天问一号”探测器分别在近月、近火星轨道运行。
高考物理二轮复习考点第五章万有引力定律和航天专题同步卫星
专题5.8 同步卫星一．选择题1.（2020广州一模）如图，已知现在地球的一颗同步通讯卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为2α。
假设地球的自转周期变大，周期变大后的一颗地球同步通讯卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为2β，则前后两次同步卫星的运行周期之比为A.33coscosβαB.33sinsinβαC.33cos2cos2αβD.33sin2sin2αβ【参考答案】A【命题意图】本题考查万有引力定律、同步卫星的运动及其相关的知识点。
2．(2020·青岛名校联考)2020年3月30日21时52分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空，31日凌晨3时34分顺利进入圆轨道．卫星在该轨道上运动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以上信息请判断下列说法中正确的是 ( )A．该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心B．该卫星离地面的高度要小于地球同步卫星离地面的高度C．地球对该卫星的万有引力一定等于对地球同步卫星的万有引力D．只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过青岛上空【参考答案】AD3．(2020·济南联考)中国航天局秘书长田玉龙2020年3月6日证实，将在2020年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星。
如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星。
则下列关系正确的是 ( )A．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度B．卫星B的线速度大于卫星C的线速度C．物体A随地球自转的加速度大于卫星C的加速度D．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期【参考答案】B4. (2020·河南开封高三质检)如图所示，A 是地球的同步卫星，B 是位于赤道平面内的近地卫星，C 为地面赤道上的物体，已知地球半径为R ，同步卫星离地面的高度为h ，则( )A ．A 、B 加速度的大小之比为(R ＋h R)2B ．A 、C 加速度的大小之比为1＋hRC ．A 、B 、C 速度的大小关系为v A ＞v B ＞v CD ．要将B 卫星转移到A 卫星的轨道上运行至少需要对B 卫星进行两次加速 【参考答案】BD【名师解析】根据万有引力提供向心力可知G Mm r 2＝ma ，得a A ＝G M （R ＋h ）2，a B ＝G M R 2，故a A a B ＝(R R ＋h )2，选项A 错误；A 、C 角速度相同，根据a ＝ω2r 得a A ＝ω2(R ＋h)，a C ＝ω2R ，故a A a C ＝1＋h R ，选项B 正确；根据G Mm r 2＝m v2r得v ＝GMr，可知轨道半径越大线速度越小，所以v B ＞v A ，又A 、C 角速度相同，根据v ＝ωr 可知v A ＞v C ，故v B ＞v A ＞v C ，选项C 错误；要将B 卫星转移到A 卫星的轨道上，先要加速到椭圆轨道上，再由椭圆轨道加速到A 卫星的轨道上，选项D 正确。
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05高考考前拔高物理看题——同步卫星1、关于地球同步通讯卫星，下列说法正确的是（）A 它一定在赤道上空运行B 各国发射的这种卫星轨道半径都一样C 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间答案 ABC2、在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。
则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ答案 CD3、关于同步卫星，下列说法正确的是( )A．同步卫星的线速度大于第一宇宙速度B．同步卫星角速度与地球自转角速度相等C．同步卫星可定点在忻州正上方D．同步卫星离地高度可以是任意数值答案 B4、关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（）A．它一定在赤道上空运行B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间答案 ABC5、同步通信卫星相对于地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中正确的是（）A．各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行B．同步通信卫星的速率是唯一的C．同步通信卫星处于平衡状态D．同步通信卫星加速度大小是唯一的答案 ABD6、关于地球同步卫星，下列说法中正确的是( )A．它运行的线速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．它运行的线速度大小一定小于第一宇宙速度C．各国发射的这种卫星的运行周期都不一样D．各国发射的这种卫星的轨道半径都不一样答案 B7、发射通信卫星的常用方法是，先用火箭将卫星送入一近地椭圆轨道（近地点在地面附近，远地点在地球同步轨道处）运行，然后再适时开动星载火箭，将其送上与地球自转同步运行的轨道，那么( )A．变轨后瞬间与变轨前瞬间相比, 卫星的机械能增大，动能减小B．变轨后瞬间与变轨前瞬间相比, 卫星的机械能增大，动能增大C．变轨后卫星运行速度一定比变轨前卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度要大D．变轨后卫星运行速度一定比变轨前卫星在椭圆轨道上运行时的最小速度要小答案 B8、某一时刻，所有的地球同步卫星( )A．向心力相同 B．线速度相同C．向心加速度相同 D．离地心的距离相同答案 D9、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星( )A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的答案 D10、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。
轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如右图。
关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1<T3<T2B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能D．卫星在轨道2上运动时的机械能可能等于它在轨道3上运动时的机械能答案 BC11、同步卫星离地心距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球的半径为，则下列结果正确的是（）A．B．C．D．答案 AD12、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星。
关于同步卫星，下列说法正确的是（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的答案 D13、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点.如图所示,则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是( )A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度答案 BD14、关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是( ) A．已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.84 t，其同步轨道半径变为原来的2倍B．它的运行速度小于7.9 km/s，它处于完全失重状态C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播D．它的周期是24 h，其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定答案 BD15、下面关于同步通信卫星的说法中正确的是( )A．同步通信卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率都是确定的。
B．同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择. 高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步。
C．我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低。
D．同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率大。
答案 AC16、同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则（）A．a1:a2=r:R B．a1:a2=R2:r2C．v1:v2=R2:r2 D．答案 AD17、“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。
设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是( )A．同步卫星距地面的高度是地球半径的（n－1）倍B．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍C．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的倍D．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍（忽略地球的的自转效应）答案 AB18、我国发射的地球同步卫星的质量为m，如果地球半径为R，自转角速度为，表面重力加速度为g，关于同步卫星以下说法错误的是 ( ) A．受到地球引力为B．周期T=24hC．距地面的高度D．定点于北京上空答案 AD19、假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的，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 ABC20、如图甲所示，a是地球赤道上的一点，某时刻在a的正上方有b、c、d 三颗运行轨道位于赤道平面的卫星，各卫星的运行方向均与地球自转方向（顺时针转动）相同，其中d是地球同步卫星。
从此时刻起，经过时间t（已知时间t 均小于三颗卫星的运行周期），在乙图中各卫星相对a的位置最接近实际的是（）21、同步卫星离地心距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球的半径为R，则下列结果正确的是( )A．B．C．D．答案 AD22、某载人宇宙飞船在距地面高度约为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，且与地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。
若某时刻二者相距最远，从该时刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km）（）A．4次B．6次C．7次D．8次答案 C23、卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)．地球表面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（）A．g／4 B．g／9 C．4g D．9g答案 B24、对于绕地球运行的两颗同步卫星，下列说法正确的是( )A．加速度大小可能不同B．速度大小可能不同C．质量可能不同D．轨道半径可能不同答案 C25、关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的是( )A．若其质量加倍，则其轨道半径也要加倍B．它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播C．它以第一宇宙速度运行D．它运行的角速度与地球自转的角速度相同答案 D26、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图，则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。
C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度。
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度答案 BD27、关于人造地球卫星，下列说法正确的是( )A．若卫星绕地球作圆周运动，卫星距地面越高，其运动的线速度越大B．在环绕地球作圆周运动的所有卫星中，7.9km/s是卫星运行的最大速度C．地球的所有同步卫星均在同一轨道上运行D．第一宇宙速度是使地面上的物体成为卫星的最大发射速度答案 BC28、通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，如图所示在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了全部地球表面，可以实现全球通信。
下列说法中正确的是( )A．同步卫星运行的线速度大于第一宇宙速度B．同步卫星绕地球运行的轨道根据需要可以经过绵阳上空C．同步卫星运行的加速度大于地球表面的物体自转的加速度D．同步卫星运行的角速度与地球自转的角速度相等答案 CD29、我国是少数几个能发射地球同步卫星的国家，到目前为止，我国已有多颗地球同步卫星在轨道上运行。
下列关于同步卫星的说法中正确的是( ) A．地球同步卫星只能定点在赤道的正上方B．我国的地球同步卫星不可能通过北京市的上空C．不同国家的地球同步卫星在不同的轨道上D．在同一轨道上的同步卫星质量一定是相同的答案 AB30、我国是世界上能发射地球同步卫星的少数国家之一，关于同步卫星，正确的说法是（）A．可以定点在嘉兴上空B．加速度一定大于9.8m/s2C．角速度比月球绕地球运行的角速度大D．向心加速度与静止在赤道上的物体的向心加速度相等答案 C。