轨道力学试题及答案高中

轨道力学试题及答案高中

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）（请选出唯一正确选项）地球同步卫星的轨道平面必须位于（）A.赤道平面B.本初子午线平面C.黄道平面D.任意平面根据万有引力定律，卫星绕地球做匀速圆周运动时，其运行速度取决于（）A.卫星质量B.地球质量C.轨道半径D.发射时间开普勒第二定律（面积定律）的核心内容是（）A.行星轨道是椭圆B.行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积C.周期与轨道半径成正比D.速度与轨道半径成反比第一宇宙速度的数值约为（）A.

7.9km/s B.

11.2km/s C.

16.7km/s D.340m/s下列天体系统中，中心天体为行星的是（）A.太阳系B.地月系C.银河系D.河外星系卫星在近地轨道运行时，若要进入更高轨道，需进行（）A.减速变轨B.加速变轨C.匀速变轨D.无需变轨万有引力常量G的数值最早由谁通过实验测得（）A.牛顿B.开普勒C.卡文迪许D.伽利略若某卫星轨道半径为地球半径的2倍，则其周期是地球同步卫星周期的（）A.1/2倍B.2倍C.2√2倍D.4倍同步卫星与地球自转同步，其轨道半径约为（）A.6400km B.36000km C.42000km D.384400km卫星在椭圆轨道上运行时，机械能（）第1页共9页A.增大B.减小C.不变D.无法确定关于卫星“近地点”和“远地点”的说法，正确的是（）A.近地点速度最小，远地点速度最大B.近地点速度最大，远地点速度最小C.近地点和远地点速度相等D.速度与位置无关地球表面重力加速度g与卫星轨道处重力加速度g的关系是（）A.g=g B.gg C.gg D.无法比较月球绕地球运行的轨道可近似看作圆，其周期约为（）A.1天B.28天C.365天D.12个月若某卫星的轨道半径增大，其运行周期将（）A.增大B.减小C.不变D.无法判断下列物理量中，与卫星质量无关的是（）A.轨道半径B.运行速度C.向心力D.向心加速度第一宇宙速度是卫星（）A.绕地球做匀速圆周运动的最小速度B.绕地球做匀速圆周运动的最大速度C.脱离地球引力的最小速度D.脱离太阳引力的最小速度同步卫星的特点是（）A.轨道可在任意平面B.周期与地球自转周期相同C.高度随时间变化D.仅在赤道上空运行万有引力提供向心力的条件是（）A.卫星做匀速圆周运动B.卫星做椭圆运动C.卫星做抛物线运动D.卫星做直线运动若地球半径为R，地表重力加速度为g，则地球质量M的表达式为（）第2页共9页A.M=gR²/G B.M=gR/G C.M=GR²/g D.M=GR/g卫星变轨时，从低轨道进入高轨道需要（）A.点火减速B.点火加速C.点火匀速D.自然变轨关于开普勒第三定律，正确的公式是（）A.T²∝r B.T∝r²C.T²∝r³D.T∝r近地卫星的轨道半径近似等于（）A.地球半径B.月球轨道半径C.太阳半径D.地球同步卫星轨道半径若某卫星的轨道周期为24小时，则该卫星可能是（）A.近地卫星B.月球C.同步卫星D.哈勃望远镜卫星在轨道上运行时，若忽略空气阻力，其机械能（）A.守恒B.增大C.减小D.不确定地球同步卫星的线速度约为（）A.1km/s B.

3.1km/s C.

7.9km/s D.

11.2km/s下列现象中，由万有引力引起的是（）A.地球自转B.潮汐现象C.昼夜交替D.四季更替若卫星轨道半径为r，地球质量为M，万有引力常量为G，则卫星运行速度v的表达式为（）A.v=√GM/r B.v=√Gr/M C.v=√Mr/G D.v=√G/rM月球与地球的距离约为

3.8×10⁵km，其运行周期约为（）A.1天B.28天C.365天D.12个月卫星在椭圆轨道上运动时，近地点处的加速度（）A.最大B.最小C.等于远地点加速度D.为零第一宇宙速度的物理意义是（）第3页共9页A.卫星在地表附近做匀速圆周运动的速度B.卫星脱离地球引力的最小速度C.卫星绕太阳运行的最大速度D.人类发射卫星的最大速度

二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分）（每题至少有2个正确选项，多选、少选或错选均不得分）关于轨道力学的基本公式，下列说法正确的有（）A.万有引力公式F=GMm/r²B.向心力公式F=mv²/rC.开普勒第三定律T²=k r³（k为常数）D.第一宇宙速度公式v=√GM/R（R为地球半径）卫星绕地球做匀速圆周运动时，以下哪些物理量与轨道半径r有关（）A.运行速度v B.周期T C.角速度ωD.向心加速度a同步卫星的特点包括（）A.周期与地球自转周期相同B.轨道高度约为36000kmC.轨道平面在赤道平面内D.相对地面静止开普勒定律适用于（）A.行星绕太阳运动B.卫星绕行星运动C.人造卫星绕地球运动D.自由落体运动关于第一宇宙速度和第二宇宙速度，下列说法正确的有（）A.第一宇宙速度是

7.9km/s B.第二宇宙速度是

11.2km/sC.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最大速度D.第二宇宙速度是卫星脱离地球引力的最小速度卫星变轨的常见方式有（）第4页共9页A.从低轨道到高轨道加速变轨B.从高轨道到低轨道减速变轨C.从圆形轨道到椭圆轨道在切点减速D.从椭圆轨道到圆形轨道在近地点或远地点加速下列哪些属于轨道力学在实际中的应用（）A.人造地球卫星通信B.全球定位系统（GPS）C.月球探测任务D.火箭发射过程万有引力与重力的关系，正确的说法有（）A.地球表面物体的重力约等于地球对物体的万有引力B.纬度越高，重力加速度g越大C.卫星在轨道上运行时，重力完全提供向心力D.地球两极处，重力等于万有引力关于卫星周期T、轨道半径r和地球质量M的关系，正确的公式有（）A.T=2πr/v B.T=2π√r³/GMC.T=2πr/ωD.T=2π√r/g若某卫星的轨道半径增大为原来的2倍，则其（）A.周期变为原来的2倍B.速度变为原来的1/√2倍C.角速度变为原来的1/2倍D.向心加速度变为原来的1/4倍下列关于椭圆轨道的说法，正确的有（）A.椭圆轨道上各点到中心天体的距离不同B.椭圆轨道上近地点速度最大，远地点速度最小C.椭圆轨道的半长轴决定了周期D.椭圆轨道上机械能不守恒地球同步卫星的轨道参数包括（）第5页共9页A.轨道高度B.运行速度C.轨道倾角D.运行周期关于万有引力常量G，下列说法正确的有（）A.G是一个普适常量B.卡文迪许通过扭秤实验测得GC.G的单位是N·m²/kg²D.G的数值约为

6.67×10⁻¹¹卫星在轨道上运行时，可能发生的现象有（）A.失重状态B.做匀速圆周运动C.速度随时间变化D.机械能守恒下列关于“轨道半径”的说法，正确的有（）A.近地卫星的轨道半径≈地球半径B.同步卫星的轨道半径≈36000kmC.月球轨道半径≈

3.8×10⁵kmD.轨道半径越大，卫星周期越大关于“逃逸速度”，正确的说法有（）A.逃逸速度即第二宇宙速度B.逃逸速度是脱离中心天体引力的最小速度C.逃逸速度与中心天体质量有关D.逃逸速度与轨道半径无关下列哪些因素会影响卫星的轨道周期（）A.卫星质量B.轨道半径C.中心天体质量D.轨道倾角卫星从椭圆轨道的近地点运动到远地点的过程中，正确的描述有（）A.速度减小B.动能转化为势能C.机械能增大D.向心加速度减小关于地球同步卫星的说法，错误的有（）A.轨道可在任意平面B.高度随季节变化C.相对地面运动D.仅在北半球可见第6页共9页下列物理量中，与中心天体质量M直接相关的有（）A.卫星周期T B.卫星轨道半径rC.卫星运行速度v D.卫星向心加速度a

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）（对的打“√”，错的打“×”）地球同步卫星的周期等于地球自转周期（）第一宇宙速度是卫星脱离地球引力的最小速度（）卫星在椭圆轨道上运行时，机械能不守恒（）开普勒第三定律仅适用于行星绕太阳运动（）同步卫星必须位于赤道上空（）近地卫星的轨道半径等于地球半径（）万有引力常量G的数值最早由牛顿测得（）卫星轨道半径越大，运行速度越大（）月球绕地球运行的周期约为28天（）卫星变轨时，从低轨道到高轨道需要减速（）地球表面重力加速度g随纬度升高而减小（）万有引力提供向心力的条件是卫星做匀速圆周运动（）同步卫星的高度约为36000km（）第一宇宙速度的数值是

11.2km/s（）卫星在轨道上运行时处于完全失重状态（）开普勒第二定律表明卫星在近地点速度最大（）地球质量M=gR²/G（R为地球半径）（）椭圆轨道的半长轴越大，卫星周期越大（）近地卫星的运行速度约为

7.9km/s（）卫星从高轨道返回低轨道时需要加速（）第7页共9页

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）简述万有引力提供向心力的条件及应用场景为什么同步卫星必须定点在赤道上空？参考答案

一、单项选择题

1.A

2.C

3.B

4.A

5.B

6.B

7.C

8.C

9.B

10.A

11.B

12.B

13.B

14.A

15.A

16.B

17.B

18.A

19.A

20.B

21.C

22.A

23.C

24.A

25.B

26.B

27.A

28.B

29.A

30.A

二、多项选择题

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABC

5.ABD

6.ABD

7.ABCD

8.ABCD

9.ABC

10.BD

11.ABC

12.ABD

13.ABCD

14.ABD

15.ABCD

16.ABC

17.BC

18.ABD

19.ABCD

20.ABCD

三、判断题

1.√

2.×

3.×

4.×

5.√

6.×

7.×

8.×

9.√

10.×

11.×

12.√

13.√

14.×

15.√

16.√

17.√

18.√

19.√

20.×

四、简答题条件及应用当卫星绕中心天体做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，即\frac{GMm}{r^2}=\frac{mv^2}{r}=ma_{\text{向}}应用可计算卫星速度v=\sqrt{\frac{GM}{r}}、周期T=2\pi\sqrt{\frac{r^3}{GM}}、轨道半径r=\sqrt

[3]{\frac{GMT^2}{4\pi^2}}等参数，解决卫星运动相关问题第8页共9页原因同步卫星需与地球自转同步（周期24小时），若轨道不在赤道平面，地球引力的分力会导致轨道不稳定，无法保持与地球自转同步仅在赤道上空，引力方向与地球自转轴一致，可维持稳定同步轨道说明本试题覆盖高中轨道力学核心基础，题目难度适中，答案简洁准确，适合高中生巩固概念、练习应用第9页共9页。