《高考物理新编大一轮总复习》第4章 5 知能达标训练

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[基础题组]

1．(2019·北京卷)2019 年5月17 日，我国成功发射第 45 颗北斗导航卫星，该卫星属于

地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星(　　)

A．入轨后可以位于北京正上方

B．入轨后的速度大于第一宇宙速度

C．发射速度大于第二宇宙速度

D．若发射到近地圆轨道所需能量较少

[解析]　因地球静止轨道卫星(同步卫星)的运行轨道在地球赤道正上方，故该北斗导航

卫星入轨后不能位于北京正上方，选项 A错误；第一宇宙速度在数值上等于地球近地卫星

的线速度，由万有引力提供向心力＝，可得 v＝，同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨

道半径，则同步卫星入轨后的速度小于第一宇宙速度，故选项 B错误；地球卫星的发射速

度应大于等于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，选项 C错误；近地卫星的高度小，发射

时所需的能量较少，故选项 D正确。

[答案]　D

2．(2019·天津卷)2018 年12 月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的“嫦娥四

号”探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中

国足迹”。已知月球的质量为 M、半径为 R，探测器的质量为 m，引力常量为 G，“嫦娥

四号”探测器围绕月球做半径为 r的匀速圆周运动时，探测器的(　　)

A．周期为　　　　 B．动能为

C．角速度为 D．向心加速度为

[解析]　探测器围绕月球做匀速圆周运动，月球对探测器的引力充当向心力，则 G＝m

＝mω2r＝mr＝ma 向，解得 a向＝G，T＝2π ，ω＝，Ek＝

mv2＝，故 A项正确。

[答案]　A

3．(多选)(2021·福建五校联考)2018 年2月12 日13 时03 分，我国在西昌卫星发射中心

成功发射第五、第六颗北斗三号全球组网卫星。北斗导航系统中，某颗卫星绕地球做圆周

运动，其向心加速度大小为 a，线速度大小为 v，引力常量为 G，由以上数据可知(　　)

A．该卫星的轨道半径为 B．该卫星的角速度大小为

C．该卫星的周期为 D．该卫星的质量为

[解析]　根据 a＝可得，该卫星的轨道半径为 r＝，选项 A错误；根据 a＝ωv得，该卫

星的角速度为 ω＝，选项 B正确；该卫星的周期为 T＝＝，选项 C正确；该卫星绕地球做

圆周运动，该卫星是环绕天体，无法通过万有引力提供向心力求出该卫星的质量，选项 D

错误。

[答案]　BC

4．(2019·江苏卷)1970 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该

卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为

v1、v2，近地点到地心的距离为 r，地球质量为 M，引力常量为 G。则(　　)

A．v1＞v2，v1＝ B．v1＞v2，v1＞

C．v1＜v2，v1＝ D．v1＜v2，v1＞

[解析]　卫星沿椭圆轨道运动时，只受万有引力作用，机械能守恒，在卫星由近及远

的运动过程中，卫星的部分动能转化为势能，速度逐渐减小，故 v1＞v2。若卫星过近地点

做半径为 r的匀速圆周运动，则满足 G＝m，可得 v＝。现卫星过近地点做离心运动，则 v1

＞，故选项 B正确，A、C、D错误。

[答案]　B

5．(2020·全国卷Ⅲ)“嫦娥四号”探测器于 2019 年1月在月球背面成功着陆，着陆前

曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 K倍。已知

地球半径 R是月球半径的 P倍，地球质量是月球质量的 Q倍，地球表面重力加速度大小为

g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为(　　)

A. B.

C. D.

[解析]　由题意可知“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为 r＝，设月球的

质量为 M，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的速率为 v，“嫦娥四号”的质量为 m，

则地球的质量为 QM，一质量为 m′的物体在地球表面满足 G＝m′g，而“嫦娥四号”绕

月球做匀速圆周运动满足 G＝m，解得 v＝，选项 D正确。

[答案]　D

6．(2021·河北衡水中学模拟)如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球

自转做匀速圆周运动，b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地

球半径)，c为地球的同步卫星，以下关于 a、b、c的说法中正确的是(　　)

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