高考物理万有引力与航天常用模型最新模拟题精练专题18卫星物理量比较模型.(原卷版+解析)

这是一份高考物理万有引力与航天常用模型最新模拟题精练专题18卫星物理量比较模型.(原卷版+解析)，共24页。试卷主要包含了卫星物理量比较模型等内容，欢迎下载使用。
一．选择题
1.（2022山东济宁期中） 金星、地球和火星绕太阳的运动均可以视为匀速圆周运动，已知它们的轨道半径，它们的向心加速度大小分别为、、，它们沿轨道运行的速率分别为、、，它们沿轨道运行的周期分别为、、。则（ )
A. >>B. >>C. >>D. >>
2. (2022天津河北区二模)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（ ）
A. 由可知，甲的速度是乙的倍
B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍
C. 由可知，甲的向心力是乙的
D. 由可知，甲的周期是乙的倍
3. (2022四川成都三模)如图，2022年1月22日，位于同步轨道的中国“实践21号”卫星将一颗位于同步轨道的失效的“北斗2号”卫星拖拽至距地面更远的“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。下列说法正确的是（ ）
A. “实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速
B. “实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火加速
C. “北斗2号”在同步轨道的速度大于它在“墓地轨道”的速度
D. “北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期小于24小时
4. （2022北京东城区高三下一模）8．火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道的半径与地球公转轨道的半径之比为，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A．角速度大小之比为
B．线速度大小之比为
C．周期之比为
D．向心加速度大小之比为
5. （2022福建厦门四模）1970年4月24日，中国第1颗人造地球卫星东方红一号发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘，和平利用太空、造福人类的序幕，因此4月24日定为“中国航天日”。52年过去了，东方红一号仍然在太空飞行，运行在近地点441千米，远地点2286千米的椭圆轨道上，卫星质量173千克，运行周期114分钟。则（ ）
A. 东方红一号在近地点的运行速率比远地点小
B. 东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点小
C. 地球位于东方红一号椭圆轨道的一个焦点上
D. 东方红一号的运行周期大于同步卫星的运行周期
6. （2022河南名校联盟大联考）2021年12月26日11时11分，长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，成功实施一箭双星发射，将资源一号02E星和一零一中学科普小卫星送人预定轨道。现假设在火箭到达预定轨道后与双星分离，随后资源一号02E星把科普小卫星向后弹射出去（弹射前后两卫星速度方向均不变），使两颗卫星都到达了与地面有一定高度的预定轨道。资源一号02E星质量大于科普小卫星，根据题中的条件，下列说法正确的是（ ）
A. 资源一号02E星和科普小卫星仍在与火箭分离前的轨道上运行
B. 资源一号02E星和科普小卫星运行速度都小于第一宇宙速度
C. 资源一号02E星的动能大于科普小卫星的动能
D. 资源一号02E星的周期大于科普小卫星的周期
7. （2022河北衡水中学一模） 2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，如图所示。某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（ ）
A. “黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/s
B. 同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的10倍
C. 该时刻后“黎明星”经过1.7h能经过P城市正上方
D. 该时刻后“黎明星”经过17天能经过P城市正上方
8. （2016·四川） 国务院批复，自2016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2060 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35786 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.a2＞a1＞a3 B. a3＞a2＞a1
C. a3＞a1＞a2 D. a1＞a2＞a3
9.（2020河北唐山一模）甲乙两卫星绕地球运动，卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为4R，C是轨道上任意一点，卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴为6R，A、B是轨道的近地点和远地点，如图所示。下列说法正确的是
A．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
B．两卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
C．卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙运动到A点的速度
D．卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙运动到B点的速度，
10. （2020浙江七彩阳光名校联盟模拟）星球GJ357d被科学家称为“超级地球”，它是绕着矮星GJ357旋转的三颗行星之一，其余两颗行星分别为GJ357b和GJ357c。已知GJ357d公转一圈为55.7个地球日，其质量约是地球的六倍；GJ357b的公转周期为3.9个地球日；矮星GJ357的质量和体积只有太阳的三分之一，温度比太阳低约40%．由上述信息可知（ ）
A. GJ357b的线速度比GJ357d的线速度小
B. GJ357d的第一宇宙速度比地球第一宇宙速度小
C. GJ357b公转的角速度比地球公转的角速度小
D. GJ357d公转的半径比地球公转的半径小
11．人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H，hv2>v3 B．v1>v3>v2
C．a1>a2>a3D．T1ωC
D．向心加速度aAEkB
C.SA＝SB D.eq \f(Req \\al(3,A),Teq \\al(2,A))＝eq \f(Req \\al(3,B),Teq \\al(2,B))
22. 图中的甲是地球赤道上的一个物体、乙是“神舟六号”宇宙飞船(周期约90分钟)、丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法正确的是( )
A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙＞a丙＞a甲
B.它们运动的线速度大小关系是v乙＜v丙＜v甲
C.已知甲运动的周期T甲＝24 h，可计算出地球的密度ρ＝
D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量M＝
高考物理《万有引力与航天》常用模型最新模拟题精练
专题18.卫星物理量比较模型
一．选择题
1.（2022山东济宁期中） 金星、地球和火星绕太阳的运动均可以视为匀速圆周运动，已知它们的轨道半径，它们的向心加速度大小分别为、、，它们沿轨道运行的速率分别为、、，它们沿轨道运行的周期分别为、、。则（ )
A. >>B. >>C. >>D. >>
【参考答案】A
【名师解析】
根据解得，它们的轨道半径，则，A正确；
根据，解得，它们的轨道半径，则，BC错误；
D．根据，解得，它们的轨道半径，则，D错误。
2. (2022天津河北区二模)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（ ）
A. 由可知，甲的速度是乙的倍
B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍
C. 由可知，甲的向心力是乙的
D. 由可知，甲的周期是乙的倍
【参考答案】CD
【名师解析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则
因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度
代入数据可得,故A错误；因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度,代入数据可得,故B错误；
根据，两颗人造卫星质量相等，可得,故C正确；两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得,故D正确。
3. (2022四川成都三模)如图，2022年1月22日，位于同步轨道的中国“实践21号”卫星将一颗位于同步轨道的失效的“北斗2号”卫星拖拽至距地面更远的“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。下列说法正确的是（ ）
A. “实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速
B. “实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火加速
C. “北斗2号”在同步轨道的速度大于它在“墓地轨道”的速度
D. “北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期小于24小时
【参考答案】AC
【名师解析】
由图可知，同步轨道的半径小于“墓地轨道”的半径.“实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时做离心运动，需要点火加速，故A正确；“实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时做近心运动，需要点火减速，故B错误；根据,可得,可知“北斗2号”在同步轨道速度大于它在“墓地轨道”的速度，故C正确；根据,可得,同步轨道的周期为24小时，则“北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期大于24小时，故D错误。
4. （2022北京东城区高三下一模）8．火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道的半径与地球公转轨道的半径之比为，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A．角速度大小之比为
B．线速度大小之比为
C．周期之比为
D．向心加速度大小之比为
【参考答案】A
【名师解析】
火星与地球绕太阳运动，同一个中心天体，根据，解得，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，角速度大小之比为，故A正确；
B．由解得，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，线速度大小之比为，故B错误；由解得，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，公转周期之比为，故C错误；
由解得，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，向心加速度大小之比为4∶9，故D错误；
5. （2022福建厦门四模）1970年4月24日，中国第1颗人造地球卫星东方红一号发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘，和平利用太空、造福人类的序幕，因此4月24日定为“中国航天日”。52年过去了，东方红一号仍然在太空飞行，运行在近地点441千米，远地点2286千米的椭圆轨道上，卫星质量173千克，运行周期114分钟。则（ ）
A. 东方红一号在近地点的运行速率比远地点小
B. 东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点小
C. 地球位于东方红一号椭圆轨道的一个焦点上
D. 东方红一号的运行周期大于同步卫星的运行周期
【参考答案】C
【名师解析】
根据开普勒第二定律知东方红一号与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，则东方红一号卫星在近地点的速率大于在远地点的速率，A错误；根据，因为近地点到地心的距离小于远地点到地心的距离，则东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点大，B错误；
东方红一号绕地球在椭圆轨道上，则地球位于东方红一号椭圆轨道的一个焦点上，C正确；
根据开普勒第三定律，东方红一号轨道的半长轴小于同步卫星轨道的半径，则东方红一号的运行周期小于同步卫星的运行周期，D错误。
6. （2022河南名校联盟大联考）2021年12月26日11时11分，长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，成功实施一箭双星发射，将资源一号02E星和一零一中学科普小卫星送人预定轨道。现假设在火箭到达预定轨道后与双星分离，随后资源一号02E星把科普小卫星向后弹射出去（弹射前后两卫星速度方向均不变），使两颗卫星都到达了与地面有一定高度的预定轨道。资源一号02E星质量大于科普小卫星，根据题中的条件，下列说法正确的是（ ）
A. 资源一号02E星和科普小卫星仍在与火箭分离前的轨道上运行
B. 资源一号02E星和科普小卫星运行速度都小于第一宇宙速度
C. 资源一号02E星的动能大于科普小卫星的动能
D. 资源一号02E星的周期大于科普小卫星的周期
【参考答案】BCD
【名师解析】
资源一号02E星把科普小卫星向后弹射出去，弹射前后两卫星速度方向均不变，由于反冲作用可知，则资源一号02E星的速度大于科普小卫星的速度，会做离心运动，在更高的轨道上运动，A错误；因资源一号02E星和科普小卫星的运行轨道半径都大于地球半径，由可知资源一号02E星和科普小卫星运行速度都小于第一宇宙速度，B正确；资源一号02E星质量和速度都大于科普小卫星，所以资源一号02E星的动能大于科普小卫星的动能，C正确；由开普勒第三定律，因资源一号02E星轨道高度更高，运动半径更大，可知资源一号02E星的周期大于科普小卫星的周期，D正确。
7. （2022河北衡水中学一模） 2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，如图所示。某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（ ）
A. “黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/s
B. 同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的10倍
C. 该时刻后“黎明星”经过1.7h能经过P城市正上方
D. 该时刻后“黎明星”经过17天能经过P城市正上方
【参考答案】D
【名师解析】
7.9km/s为地球卫星的最大的环绕速度，所以“黎明星”做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s。故A错误；
依题意可知“黎明星”的运行周期约为1.7h，根据开普勒第三定律可得
解得同步卫星的轨道半径约为“黎明星”的6倍。故B错误；
该时刻后“黎明星”经过1.7h恰好运动一个周期，回到“原地”。但是由于地球自转，此时P城市转过的角度为，已经不在“原地”。故C错误；
同理，该时刻后“黎明星”经过17天运动的周期数为
回到“原地”。由于地球自转，此时P城市转过的角度为
恰好回到“原地”。故D正确。
8. （2016·四川） 国务院批复，自2016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2060 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35786 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.a2＞a1＞a3 B. a3＞a2＞a1
C. a3＞a1＞a2 D. a1＞a2＞a3
【参考答案】D
【名师解析】运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上的东方红二号和固定在地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，东方红二号的轨道半径大于在地球赤道上的物体随地球自转的轨道半径，根据a=rω2，可知a2＞a3。对东方红一号和东方红二号两颗卫星，由G=ma，可知a1＞a2。所以选项D正确。
9.（2020河北唐山一模）甲乙两卫星绕地球运动，卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为4R，C是轨道上任意一点，卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴为6R，A、B是轨道的近地点和远地点，如图所示。下列说法正确的是
A．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
B．两卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
C．卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙运动到A点的速度
D．卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙运动到B点的速度，
【参考答案】：C
【命题意图】 本题以两卫星绕地球运动为情景，考查开普勒定律、万有引力定律和牛顿运动定律及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点。
【解题思路】卫星甲的轨道半径为2R，卫星乙的轨道半长轴为3R，根据开普勒第二定律可知，卫星甲的周期小于卫星乙的周期，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，同一卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等，而不同轨道半径的卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积不相等，选项B错误；卫星乙运动到A点的速度大于该点与地心连线为半径的轨道上运动卫星的速度，卫星乙运动到B点的速度小于该点与地心连线为半径的轨道上运动卫星的速度，根据G=m可得v=，由此可知，A点与地心连线为半径的轨道上运动卫星的速度大于卫星甲的速度，B点与地心连线为半径的轨道上运动卫星的速度小于卫星甲的速度，所以卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙运动到A点的速度，卫星甲在C点的速度一定大于卫星乙运动到B点的速度，选项C正确D错误。
【关键点拨】应用开普勒定律时要注意：同一卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等。沿椭圆轨道运动的卫星，在近地点的速度大于过该点圆轨道运动的卫星的速度；在远地点的速度小于过该点圆轨道运动的卫星的速度。对卫星绕地球匀速圆周运动类试题，由万有引力提供向心力列方程解答是正确解题的关键。
10. （2020浙江七彩阳光名校联盟模拟）星球GJ357d被科学家称为“超级地球”，它是绕着矮星GJ357旋转的三颗行星之一，其余两颗行星分别为GJ357b和GJ357c。已知GJ357d公转一圈为55.7个地球日，其质量约是地球的六倍；GJ357b的公转周期为3.9个地球日；矮星GJ357的质量和体积只有太阳的三分之一，温度比太阳低约40%．由上述信息可知（ ）
A. GJ357b的线速度比GJ357d的线速度小
B. GJ357d的第一宇宙速度比地球第一宇宙速度小
C. GJ357b公转的角速度比地球公转的角速度小
D. GJ357d公转的半径比地球公转的半径小
【参考答案】.D
【命题意图】 本题以“超级地球”为情景，考查万有引力定律、牛顿运动定律和天体的运动及其相关知识点，考查的核心素养是 “运动和力”的观点。
【解题思路】由题述可知，GJ357d公转周期大于GJ357b，根据开普勒定律，GJ357d公转轨道半径大于GJ357b，由G=m可得v=，由此可知GJ357b的线速度v比GJ357d的线速度大，选项A错误；由G=可得v1=，由于题述没有GJ357d半径与地球半径的关系，所以无法比较两者第一宇宙速度的大小，选项B错误；由G=mrω2，解得ω=，GJ357b公转的角速度与地球公转的角速度之比为=，由于题述没有给出GJ357b公转的半径r与地球公转半径r地的关系，所以无法比较二者角速度的大小，选项C错误；对GJ357d绕矮星GJ357公转，G=m1r1（）2，对地球绕太阳公转，G=mr日地（）2，联立解得：==＜1，所以GJ357d公转半径比地球公转半径小，选项D正确。
【关键点拨】对于天体运动或卫星运动类问题，关键是根据题述运动情景，利用万有引力提供向心力列出相关方程解答。
11．人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H，hR,，其“人造月亮”的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误；由G=mrω2可得ω=。由于“人造月亮”绕地球运动的轨道半径r远小于月球绕地球运动的轨道半径，所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度，选项B正确；由G=ma和G=mg可知，“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，选项C错误；由G=mr()2可得T=2π。由于“人造月亮”绕地球运动的轨道半径r远小于月球绕地球运动的轨道半径，所以“人造月亮”绕地球运动的周期小于月球绕地球运行的周期，选项D错误。
【名师点评】本题以即将发射的“人造月亮”为情景，意在考查灵活运用万有引力提供向心力分析解决问题的能力。解答卫星相关问题时，若涉及线速度，其向心力可用公式F= m；若涉及角速度，其向心力可用公式F= mrω2；若涉及周期，其向心力可用公式F= mr()2。
13. 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(eq \f(R＋h,R))2
B．A、C加速度的大小之比为1＋eq \f(h,R)
C．A、B、C速度的大小关系为vA＞vB＞vC
D．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Geq \f(Mm,r2)＝ma，得aA＝Geq \f(M,（R＋h）2)，aB＝Geq \f(M,R2)，故eq \f(aA,aB)＝(eq \f(R,R＋h))2，选项A错误；A、C角速度相同，根据a＝ω2r得aA＝ω2(R＋h)，aC＝ω2R，故eq \f(aA,aC)＝1＋eq \f(h,R)，选项B正确；根据Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)得v＝eq \r(\f(GM,r))，可知轨道半径越大线速度越小，所以vB＞vA，又A、C角速度相同，根据v＝ωr可知vA＞vC，故vB＞vA＞vC，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。
14．(多选)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和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在轨道1和轨道3正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在轨道2经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T3，以下说法正确的是( )
A．v1>v2>v3 B．v1>v3>v2
C．a1>a2>a3D．T1aB>aC，故A、D错误，C正确．
16．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是( )
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，则其机械能逐渐增大
【参考答案】B
【名师解析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，得v＝ eq \r(\f(GM,r))，b、c的轨道半径相等，故b、c的线速度大小相等但小于a的线速度，A错误．根据万有引力提供向心力Geq \f(Mm,r2)＝ma，得a＝eq \f(GM,r2)，由此可知，轨道半径越小，加速度越大，故a的向心加速度大于b、c的向心加速度，B正确．c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇，C错误．卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，万有引力以外的力做负功，机械能减小，D错误．
17．两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是( )
A．两卫星在图示位置的速度v2＝v1
B．两卫星在A处的加速度大小相等
C．两颗卫星在A或B点处可能相遇
D．两卫星永远不可能相遇
【参考答案】BD
【名师解析】v2为椭圆轨道的远地点速度，速度最小，v1表示做匀速圆周运动的速度，v1>v2，故A错误；两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度a＝GM/r2，加速度相同．故B正确；椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误．
18.(2017·江苏卷，6)(多选)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行，则其( )
A.角速度小于地球自转角速度
B.线速度小于第一宇宙速度
C.周期小于地球自转周期
D.向心加速度小于地面的重力加速度
【参考答案】BCD
【名师解析】 根据万有引力提供向心力得Geq \f(Mm,（R＋h）2)＝m(R＋h)ω2＝meq \f(v2,（R＋h）)＝m(R＋h)eq \f(4π2,T2)＝ma，解得v＝eq \r(\f(GM,R＋h))，ω＝eq \r(\f(GM,（R＋h）3))，T＝eq \r(\f(4π2（R＋h）3,GM))，a＝eq \f(GM,（R＋h）2)，由题意可知，“天舟一号”的离地高度小于同步卫星的离地高度，则“天舟一号”的角速度大于同步卫星的角速度，也大于地球的自转角速度，“天舟一号”的周期小于同步卫星的周期，也小于地球的自转周期，选项A错误，C正确；由第一宇宙速度v＝eq \r(\f(GM,R))可知，“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；由地面的重力加速度g＝eq \f(GM,R2)可知，“天舟一号”的向心加速度小于地面的重力加速度，选项D正确。
19.(多选)如图2，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2。第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是( )
A.eq \f(a1,a2)＝eq \f(r,R) B.eq \f(a1,a2)＝(eq \f(R,r))2
C.eq \f(v1,v2)＝eq \f(r,R) D.eq \f(v1,v2)＝eq \r(\f(R,r))
【参考答案】AD
【名师解析】 本题中涉及三个物体，其已知量排列如下
地球同步卫星：轨道半径r，运行速率v1，加速度a1
地球赤道上的物体：轨道半径R，随地球自转的向心加速度a2，近地卫星：轨道半径R，运行速率v2
对于卫星，其共同特点是万有引力提供向心力，有
Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，故eq \f(v1,v2)＝eq \r(\f(R,r))。故选项D正确；
对于同步卫星和地球赤道上的物体，其共同特点是角速度相等，有a＝ω2r，故eq \f(a1,a2)＝eq \f(r,R)。故选项A正确。
20. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则( )
A.b所需向心力最大
B.b、c周期相等，且大于a的周期
C.b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度
D.b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
【参考答案】BD
【名师解析】 根据F＝Geq \f(Mm,r2)，可知c所需的向心力大于b所需的向心力，选项A错误；
由Geq \f(Mm,r2)＝ma＝meq \f(v2,r)＝mr(eq \f(2π,T))2，可得
a＝eq \f(GM,r2)，v＝eq \r(\f(GM,r))，T＝eq \r(\f(4π2r3,GM))，
可知b、c周期相等，且大于a的周期，选项B正确；b、c加速度相等，且小于a的加速度，选项C错误；b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，选项D正确。
21.(多选)如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有( )
A.TA>TB B.EkA>EkB
C.SA＝SB D.eq \f(Req \\al(3,A),Teq \\al(2,A))＝eq \f(Req \\al(3,B),Teq \\al(2,B))
【参考答案】AD
【名师解析】 由eq \f(GMm,R2)＝eq \f(mv2,R)＝meq \f(4π2,T2)R和Ek＝eq \f(1,2)mv2可得T＝2πeq \r(\f(R3,GM))，Ek＝eq \f(GMm,2R)，因RA>RB，则TA>TB，EkA