专题14 同步卫星— 分项精析版 含解析
专题14 空间几何体的结构、面积与体积(练)【解析版】
第一篇热点、难点突破篇专题14空间几何体的结构、面积与体积（练）【对点演练】一、单选题1．（2022秋·北京·高三统考阶段练习）已知圆柱的上、下底面的中心分别为1O，2O，过直O O的平面截该圆柱所得的截面是面积为12的正方形，则该圆柱的体积为（）线12A．B．12πC．D．则该圆台的体积为（）A．36πB．40πC．42πD．45πOO的长度===，1O为ABC的外接圆的圆心，球O的表面积为64π，则1AB BC AC为（）B．2C．D．3A【答案】C【分析】由已知求得球O的半径4r=，即可求R=，根据正弦定理求出ABC外接圆半径2出结果.O的半径为r，球O的半径为R.【详解】设圆1依题意得ABC 为等边三角形，则由正弦定理得O 的表面积为如图，根据球的截面性质得2d OA ==的扇形，则该圆锥的侧面积为（ ） A ．π B ．3π2C D ．点作球O 的截面，则最小截面的面积为（ ） A ．3π B ．4πC ．5πD ．6π子，其形状可以看成一个正四面体．广东流行粽子里放蛋黄，现需要在四角状粽子内部放入一个蛋黄，蛋黄的形状近似地看成球，当这个蛋黄的表面积是9π时，则该正四面体的高的最小值为（）A．4B．6C．8D．10实物图，石碾子主要由碾盘、碾滚（圆柱形）和碾架组成．碾盘中心设竖轴（碾柱），连碾架，架中装碾滚，以人推或畜拉的方式，通过碾滚在碾盘上的滚动达到碾轧加工粮食作物的目的．若推动拉杆绕碾盘转动2周，碾滚的外边缘恰好滚动了5圈，碾滚与碾柱间的距离忽略不计，则该圆柱形碾滚的高与其底面圆的直径之比约为（）A．3：2B．5：4C．5：3D．4：3一卷中称轴截面为等腰直角三角形的圆锥为直角圆锥．若一个直角圆锥的侧面积为，则该圆锥的体积为（ ）A ．B ．C ．D ．9π中，地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面，轨道高度为h （轨道高度是指卫星到地球表面的距离）.将地球看作是一个球心为O ，半径r 为的球，其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为α，记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos )S r πα=-（单位：2km ），若458h r =，则S 占地球表面积的百分比约为（ ） A ．26% B ．34% C ．42% D ．50%【答案】C【分析】设C 表示卫星，过CO 作截面，截地球得大圆O ，过C 作圆O 的切线,CA CB ，线段CO 交圆O 于E ，得AOC α∠=，在直角三角形中求出cos α后，可计算两者面积比．【详解】设C 表示卫星，过CO 作截面，截地球得大圆O ，过C 作圆O 的切线,CA CB ，线段CO 交圆O 于E ，如图，则AOC α∠=，r OE =，CE h =，OA CA ⊥，二、填空题10．（2022秋·江苏徐州·高三期末）已知圆柱的高为8，该圆柱内能容纳半径最大的球的表面积为36π，则圆柱的体积为______．【答案】72π【分析】先分析半径最大的球不可能为圆柱的内切球，所以此球是与圆柱侧面与下底面相切的球，就能求出圆柱底面半径，然后根据圆柱的体积公式可得.【详解】圆柱内能容纳半径最大的球的表面积为36π，设此球半径为r，则24π36π3r r=⇒=如果圆柱有内切球，又因为圆柱的高为8，所以内切球半径为43>，说明这个圆柱内能容纳半径最大的球，与圆柱侧面和下底面相切，与上底面相离，易得圆柱底面半径为3，圆柱的体积为2π3872π⋅⨯=故答案为：72π【冲刺提升】一、单选题1．（2022秋·广东东莞·高三统考期末）已知一个装满水的圆台形容器的上底半径为6，下底半径为1，高为，若将一个铁球放入该容器中，使得铁球完全没入水中，则可放入的铁球的体积的最大值为（）A．B．C D．108π【答案】B【分析】作出体积最大时的剖面图，分析出此时圆与上底，两腰相切，建立合适直角坐标系，()53，05<<t=-533)32332=模拟预测）某工厂要生产容积为为侧面成本的2倍，为使成本最小，则圆柱的高与底面半径之比应为（）A．1B．1C．2D．4 2圆柱上下底的总面积为3.（2022·浙江·模拟预测）如图，正方体1111的棱长为1，,E F 分别为棱BC ，11的中点，则三棱锥1B AEF -的体积为（ ）A ．524B ．316C ．29D ．181AB ES =因为正方体ABCD A B C D -的棱长为1， 所以111(,1,0),(0,1,1),(1,22AE AB AF =-==-的法向量为(,,)n x y z =112n AE x n AB y z ⎧⋅=-⎪⎨⎪⋅=+⎩所以(2,1,1)n =-，F 平面1AB E 的距离为2AF n n-+⋅=又因为1AB =,121122AB EAB S⎫==⋅⎪⎭所以三棱锥故选：AF ，G ，H 分别是SA ，SB ，BC ，AC 的中点，则四边形EFGH 面积的取值范围是（ ） A ．()0,∞+ B ．⎫∞⎪⎪⎝⎭ C ．⎫+∞⎪⎪⎝⎭D ．1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【答案】B【分析】画出图形，求出,EF HG ，说明EFHG 是矩形，结合图形，说明S 点在ABC 平面时，面积最小，求出即可得到范围 【详解】如图所示：由正三棱锥S ABC -的底面边长是2，因为E 、F 、G 、H 分别是SA 、SB 、BC 、AC 的中点，设ABC 的中心为SC OA >=所以EFGH 所以四边形且4BC =，6BD =，面ABC 与面BCD 夹角正弦值为1，则空间四边形ABCD 外接球与内切球的表面积之比为（ ）A B C D 【答案】C【分析】根据空间四边形ABCD 的线面关系可得DB ⊥平面ABC ，则空间四边形ABCD 可以内接于圆柱中，根据圆柱的外接球半径求得空间四边形ABCD 的外接球半径R ，又根据内切球的几何性质用等体积法可求得空间四边形ABCD 的内切球半径r ，即可得空间四边形ABCD 外接球与内切球的表面积之比.【详解】解：面ABC 与面BCD 夹角正弦值为1，∴面ABC ⊥面BCD ，又面ABC ⋂面BCD BC =,DB BC DB ⊥⊂面BCD ，DB ∴⊥平面ABC ，则空间四边形ABCD 可以内接于圆柱12O O 中，如下图所示：点在上底面圆周上，ABC三个顶点在下底面圆周上，则圆柱O O的外接球即空间四边连接OA，则球心为为正ABC4sin6032BC=︒1111333ABC ABD ADC BCDS r S r S r S r⋅+⋅+⋅+⋅，，所以()22142132832ADCS=⨯⨯-=，44612ABC ABD ADC BCDS S S S⨯⨯⨯=+++⨯外接球与内切球的表面积之比为6．（2022秋·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）三棱锥A BCD -中，AB BC AD CD BD AC ======，则三棱锥A BCD -的外接球的表面积为（ ）A ．20πB ．28πC ．32πD ．36π23AB AD ==且E 为BD 中点，AE BD ∴⊥，AE AB ∴=又AE CE =120， 过BCD △的外心作平面同理过ABD △l l O ''=，易知连接O E '，O 为BCD △又在OO E '中，603=，∴得27O C O O ''=，即外接球半径7=，故外接球表面积28π=.故选：B7．（2022秋·天津河东·高三统考期末）一个球与一个正三棱柱（底面为等边三角形，侧棱与底面垂直）的两个底面和三个侧面都相切，若棱柱的体积为）A．16πB．4πC．8πD．32π8．（2022秋·黑龙江牡丹江·高三牡丹江一中校考期末）如图截角四面体是一种半正八面体，可由四面体经过适当的截角，即截去四面体的四个顶点所产生的多面体.如图，将棱长为3的正四面体沿棱的三等分点作平行于底面的截面得到所有棱长均为1的截角四面体.则该截角四面体的表面积是______.正六边形每个内角均为2π111A B C 中，点P 在棱1BB 上，且1PA PC ⊥，当1APC 的面积取最小值时，三棱锥-P ABC 的外接球的表面积为______．【答案】28π时，1APC 面积取得最小值，补形后三棱锥的外接球，求出外接球半径和表面积【详解】由勾股定理得：AB =，则16PA =(7x y ++1APC S =2169y +，即2x =其中长方体的外接球的直径为，平面PAB ⊥平面PCD ,则P ABCD -体积的最大值为__________.PO ⊥平面ABCD ,PE CD⊥CD平面POE∴⊥,CD OE底面ABCD是边长为∴⊥,CD BCOE⊂平面ABCD OE BC∴,同理可得:OF∥O E F三点共线故,,∥,且有EF BC设平面PAB⋂平面∥AB CD AB,∴∥∥l AB⊥PE CD平面PAB∴⊥平面PEPF⊂平面∴⊥PE PF不妨设PE22∴+x y且2OP=-即2y m11．（2023·广西梧州·统考一模）边长为1的正方形ABCD 中，点M ，N 分别是DC ，BC 的中点，现将ABN ，ADM △分别沿AN ，AM 折起，使得B ，D 两点重合于点P ，连接PC ，得到四棱锥P AMCN -.(1)证明：平面APN ⊥平面PMN ；(2)求四棱锥P AMCN -的体积. ，所以PMN 为直角三角形，即PMN S=111111222AMN ABN ADM CMN ABCD S S S S S =---=-⨯⨯⨯-⨯正方形设点P 到平面AMN 的距离为h ，由A PMN P V V --=1133PMN AMN S PA S h ⋅=⋅△△，即13188h ⨯=，得h =)AMN MCN S S h +=AMCN 的体积为全国·高三对口高考）如题图，是圆锥底面的圆心，ABC 是底面的内接正三角形．P 为DO 上一点，90APC ∠=︒.(1)求证：PC ⊥平面PAB ；(2)若DO =．求三棱锥-P ABC 的体积． 因为ABC 是底面的内接正三角形，CO AB ⊥，PO OC ⋂AB ⊥平面PC ⊂平面AB PC ⊥，PA AB A =，⊥平面PAB（2）解：设圆锥的母线为l，底面半径为r，则圆锥的侧面积为ππ，即，=603所以，在等腰直角三角形APC。
专题14 作文-2014届高三语文试题精选精析分省汇编系列(福建版)(第01期)(解析版) Word版含解析
一．（2014届福建长乐二中等五校高三上期中联考）阅读下面的材料，根据要求写一篇不少于800 字的议论文或记叙文。
（70分）壁上挂着寒暑计。
天冷了，里面的水银下降；暖了，它上升。
没有差错。
人说它是一个好的寒暑计。
一天，它怀疑自己的生活：‚我为什么要随着气温行动呢？我愿意向上，就向上；我愿意向下，就向下。
甚至我愿意休息，休息就得了。
我似乎应当尊重自己的趣味。
‛它决定了这样的自我尊重，不再留意着外面的温度了。
它在墙壁上自由行动。
于是人说它是一个废物，把它摔在地上了。
要求：⑴必须符合文体要求；⑵角度自选；⑶立意自定；⑷题目自拟；⑸不得抄袭，不得套作。
【答案】参考例文:拒绝放纵放纵自己，面临的只有‚出局‛。
拒绝放纵，遵守规则，人生才有价值，社会更和谐。
【解析】二．（2014届福建德化一中高三上第二次质检）阅读下面的材料，根据要求写一篇不少于800字的文章。
胡适先生是现代新文化运动的领袖人物，无论做什么事情，他都格外谨慎小心。
他曾对唐德刚先生说：‚人家以为我写文章，总是下笔千言，一挥而就，其实我写文章是极慢极慢的。
‛李宗仁先生曾评论他说：‚适之先生，爱惜羽毛。
‛要求：题目自拟，立意自定，文体自选（诗歌除外），不得抄袭。
【答案】参考例文:慢，才出精品在我看来，余少群的慢是凡人不可企及的一种境界。
十步之内必有芳草，而英雄却常常难以时间的密度来【解析】三、（2014届福建福州市高三上期末质检）阅读下面的材料，根据要求作文。
草原上有对狮子母子。
小狮子问母狮子：‚妈，幸福在哪里？‛母狮子说：‚幸福就在你的尾巴上。
‛于是小狮子不断追着尾巴跑，但始终咬不到。
母狮子笑道：‚傻瓜！幸福不是这样得到的！只要你昂首向前走，幸福就会一直跟随着你！‛要求：（1）必须符合文体要求；（2）角度自选；（3）立意自定；（4）标题自拟；（5）不得抄袭，不得套作。
【答案】参考例文:追求并幸福着【解析】四．（2014届福建福州市八县一中高三上期中联考）阅读下面的材料，根据要求作文。
专题14 同步卫星— 分项精析版 含解析
一、单项选择题1．【2019·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．【2019·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．【2019·四川卷】国务院批复，自2019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．a2＞a1＞a3 B．a3＞a2＞a1 C．a3＞a1＞a2 D．a1＞a2＞a3【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．【2019·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．1h B．4h C．8h D．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r1=2R，由开普勒第三定律得：32rkT=，可得313(2)4h(6.6)RT TR=≈，故A、C、D错误，B正确。
宇宙航行专题：人造卫星、变轨、对接问题
卫星变轨原理
卫星在圆轨 道运行速度 V1
R
1
F引
θ＞900
3.072 km s
≈3.0km/s
确定值
地球同步卫星特点
1、定周期： T = 24 h
2、定轨道：地球同步卫星在通过赤道的平面 上运行， 3、定高度：离开地面的高度h为定值，约为地 球轨道半径的6倍。 h = 36000千米 4、定速率：所有同步卫星环绕 地球的速度(V) 都相同。 V = 3千米/秒
提示： 典型的三个圆运动：随地圆周运动、近地圆周运动、同步圆 周运动，应从运动和力两个角度区别和联系三个圆周运动
马鞍山中加双语学校 高一物理组
三、极地轨道和倾斜轨道卫星
极地卫星
倾斜轨道卫星
北极
北极
南极
南极
四、卫星变轨问题
卫星变轨问题
卫星变轨原理
V
m
A
F引
F引＜F向
F引＞F向
M
在A点万有引力相同
马鞍山中加双语学校 高一物理组
下午9时18分28秒
引导探究一
运 行 半径r 运 行 周期T
线速度 的计算
地球赤道上的物体,近地卫星,同步卫星
近地卫星 同步卫星
地球赤道上的 物体
R地
R地 85分钟（1.4h）
GM v r近
v
6.6R地
24h v=ωR地
=GMm/R地2-mg
24h
GM r同 r同
向心力 2R ma=mω 的计算
ma= GMm/r近2
ma=mω2r ＝GMm/r同2
向心加 速度之 比
a同/a物 a同/a近＝r近 2/r同2 =r同/ R =1/(6.6)2 =6.6/1 马鞍山中加双语学校 高一物理组
同步卫星
由于该卫星绕地轴做圆周运动所需的向心力只能由万有引力的一个分力提供，而万有引力的另一个分力就会 使该卫星离开B点向赤道运动，除非另有一个力恰好与F2平衡，所以卫星若发射在赤道平面的上方(或下方)某处， 则卫星在绕地轴做圆周运动的同时，也向赤道平面运动，它的运动就不会稳定，从而使卫星不能与地球同步，所 以要使卫星与地球同步运行，必须要求卫星的轨道与地球赤道共面 。
地球同步卫星运转的周期与地球自转周期相同，相对于地球静止不动，有以下几个问题需要注意：
1地球同步卫星轨道为什么是圆而不是椭圆
地球同步卫星的特点是它绕地轴运转的角速度与地球自转的角速度相同，静止在赤道上空某处相对于地球不 动的卫星，这一特点决定了它的轨道只能是圆。因为如果它的轨道是椭圆，则地球应处于椭圆的一个焦点上，卫 星在绕地球运转的过程中就必然会出现近地点和远地点，当卫星向近地点运行时，卫星的轨道半径将减小，地球 对它的万有引力就变大。卫星的角速度也变大；反之，当卫星向远地点运行时，卫星的轨道半径将变大，地球对 它的万有引力就减小，卫星的角速度也减小，这与同步卫星的角速度恒定不变相矛盾。所以同步卫星轨道不是椭 圆，而只能是圆 。
同步卫星
地球同步卫星和太阳同步卫星
Байду номын сангаас
目录
01
02 地球
运行周期与行星自转周期相同或轨道平面旋转角速度与行星的公转角速度大致相等的卫星。同步卫星一般分 为地球同步卫星和太阳同步卫星，卫星公转周期与地球自转周期相同的称地球同步卫星，亦称24小时同步卫星； 卫星轨道平面的转动角速度与地球绕太阳公转的角速度几乎相等的，称太阳同步卫星。
感谢观看
[按]使用最多的“同步卫星”是对地静止同步卫星。其优点是，在地球上观察它的位置是固定不变的，使用 者只要对准人造卫星就可进行沟通，而不必再追踪卫星。
中考物理专题讲解第十四讲内能的利用(含解析)
内能利用【考纲要求】1．知道燃料的燃烧值并能进行简单的计算；2．知道热机，了解汽油机的工作原理，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
3．了解热机皎率，知道能的转化和守恒定律【命题趋势】本章内容在中考试题中,主要以填空、选择和综合应用题的形式出现.主要考查热量的计算，热机的工作原理、热效率等.考点精析一．选择题（共5小题）1．从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（）A．电风扇工作时主要将电能转化为机械能B．铅蓄电池充电时化学能转化为电能C．发电机工作时主要将机械能转化为电能D．电热水壶工作时电能转化为内能【考点】E5：能量的转化和转移．【分析】判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程．【解答】解：A、电风扇工作时,消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能；故A正确；B、铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能,所以将电能转化为化学能;故B错误；C、发电机发电时，消耗了机械能,得到电能,所以将机械能转化为电能；故C正确；D、电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能,故将电能转化为内能；故D正确．故选B．2．2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( ) A．较小的密度B．较大的比热容C．较低的沸点D．较高的热值【考点】GJ：燃料的热值．【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小．【解答】解：卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确．故选D．3．下列所示的工具工作过程中使用热机的是（）A．自行车B．柴油车C．脚踏车D．皮筏艇【考点】GK：热机．【分析】热机是把内能转化为机械能的装置．【解答】解：热机是把内能转化为机械能的装置；ACD、自行车、脚踏车、皮筏艇是消耗人体的化学能转化为自行车的机械能，故ACD错误; B、柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能,故B正确．故选B．4．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A．25% B．35％C．40％D．75％【考点】GL：热机的效率．【分析】燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率．【解答】解：因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率:η=1﹣25%﹣40％=35%．故选B．5．如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）A．B．C．D．【考点】GM:内燃机的四个冲程．【分析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排,关上压缩关下功．”进行分析．【解答】解：A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程；不符合题意;B、两气门都关闭，活塞上行,汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；C、两气门都关闭，火花塞点火,活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；D、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意．故选C．二．填空题（共5小题)6．自然界的一些生物自身能发光，如萤火虫、水母等，这是生物通过自身化学反应将化学能转化为光能的现象．超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零，如用这种材料制成输电线．将有效降低输电过程中电能的损耗．【考点】E2：能量的相互转化；44：超导体的特点．【分析】（1)分析该过程中消耗了哪种形式的能，进而产生了哪种形式的能即可判断；（2）超导材料是一种电阻为零的材料．超导体的电阻为0,不会放热，所以电能无法转化为内能．【解答】解:自然界的一些生物自身能发光，如萤火虫、水母等，这是生物通过消耗自身化学能，转化为光能，故是将化学能转化为光能的过程；超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率；故答案为：光；电能．7．新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气．如果每瓶装10kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4。
地球同步卫星问题赏析
改变方 向进入 同步轨道（）这种发射方法 于地球 的 自转 下一 时刻卫 星将不 在原来 Ｃ。
有两个优 点 ：一是对火箭推 力要 求较低 ， 三、 同步卫星典例赏析 例 １ 下 列关 于地球 同步 卫星 的说 法中正确 的是（ ） 。 的经线上 ， Ｂ是错 的。正确 答案是 Ｃ Ｄ 、。 例 ２ 如图 ２ ，地球赤道上的山丘 ｅ ，
一
图 １所示。首先 ， 用第一级火箭将卫星 利
Ｄ ．与地球表 面上赤道线是共 面同心 解析 ：卫星 在 圆轨 道上绕 地球 运行
、
同步卫星的特点
送 到 １ ０ｍ～２ ０ｍ的高 空 ， ８ｋ ０ｋ 然后依 靠惯 圆 ， 卫星相对地面是运动的。 第二 、 三级火箭 点火 ， 卫星进入 位于 赤道 时 ， 由于万 有引 力提 供 向心 力 ， 万有 引 而 平面内的椭 圆转移轨道（）且轨道的远地 力总是在地心与卫星连线方 向上 ， 以卫 Ｂ， 所
动不会相撞 ， 错误 。由 Ｇ Ａ
广
＝ ＝ ， ｍ ０
ｒ
加速 度大小为 ａ，第一宇宙速度 为 地 ２ 球半径为 Ｒ。则（ ｏ
Ｃ
要发射 同步 卫 知： 通信卫星运行的线速度、 向心加速度 星必须 同时满足 三 大小一定 。正确答案是 ：、 。 Ｂ Ｄ
个条件 ： １卫星运动 周 ．
有引 提 心力 ＝ 可 ，ｎ 力 供向 得Ｑ 毕 得０ ２ ３ ＜
，
故 Ｄ正确。正确答案是 ｌ、 。 Ｂ Ｄ 例 ２变式 同步卫 星离地 球球心 的
只能与赤道 同平 面且定 点在 赤道 的正上
二、同步卫 星 的发射
Ｄ
，运行速 率为 ，加速度大小为 方 ， Ｂ正确 ， 故 Ｃ错误。不 同通信卫星因轨 距离 为 ｒ ¨地球赤道 上的物体随地球 自转 的向心 道半 径相 同 ， 度大小 相等 ， 无相对 运 口 速 故
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。
专题14 与动量有关的那些事-北京市2020届高三上学期期末考试物理试题全解全析汇编(解析版)
2020年北京市高三期末物理试题全解全析汇编与动量有关的那些事1、（2020·北京市海淀区区高三上学期期末反馈题）如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。
粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是（）A. a粒子带正电，b粒子带负电B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C. b粒子动能较大D. b粒子在磁场中运动的时间较长E. 整个运动过程中洛伦兹力对a粒子的冲量一定较大【答案】C【解析】A．由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，选项A错误；B．根据2vqvB mr=可得qBrvm=则洛伦兹力22q B rf qvB m== b 粒子半径大，可知b 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大，选项B 错误； C ．根据2222122k q B r E mv m==b 粒子半径大，可知b 粒子动能较大，选项C 正确；D ．根据2mT qBπ=可知两粒子的周期相同，但是b 粒子在磁场中运动所对圆弧的圆心角较小，则根据2t T θπ=可知，b 运动的时间较短，选项D 错误； E ．整个运动过程中，粒子a 受洛伦兹力较小，但是运动时间长；而粒子b 受洛伦兹力较大，但是运动时间短，根据I=Ft 可知不能比较两粒子所受洛伦兹力的大小，选项E 错误；故选C.2、（2020·北京市海淀区区高三上学期期末反馈题）如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a 和b ，先后以不同的速率从圆边沿的A 点对准圆形区域的圆心O 射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。
粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是（ ）A. a 粒子带正电，b 粒子带负电B. a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C. b 粒子动能较大D. b 粒子在磁场中运动的时间较长E. 整个运动过程中洛伦兹力对a 粒子的冲量一定较大 【答案】C 【解析】A ．由左手定则可知，a 粒子带负电，b 粒子带正电，选项A 错误；B ．根据2v qvB m r=可得qBrv m=则洛伦兹力22q B rf qvB m== b 粒子半径大，可知b 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大，选项B 错误； C ．根据2222122k q B r E mv m==b 粒子半径大，可知b 粒子动能较大，选项C 正确；D ．根据2mT qBπ=可知两粒子的周期相同，但是b 粒子在磁场中运动所对圆弧的圆心角较小，则根据2t T θπ=可知，b 运动的时间较短，选项D 错误； E ．整个运动过程中，粒子a 受洛伦兹力较小，但是运动时间长；而粒子b 受洛伦兹力较大，但是运动时间短，根据I=Ft 可知不能比较两粒子所受洛伦兹力的大小，选项E 错误；故选C.3、（2020·北京市丰台区高三上学期期末）篮球运动深受同学们喜爱。
专题14 探索世界与追求真理-五年(2018-2022)高考政治真题分项汇编(浙江专用)(解析版)
专题14 探索世界与追求真理一、判断题1. （2022·01浙江·高考真题）“近水知鱼性，近山识鸟音”说明实践可以锻炼和提高人的认识能力。
（）【答案】正确【详解】“近水知鱼性，近山识鸟音”意思是临近水边，时间长了，就会懂得水中鱼的习性；靠近山林，时间长了，就会知道林中鸟儿的习性。
体现了实践出真知，该题判断正确。
2．（2021·浙江·高考真题）唯物主义认为，物质是运动的物质，运动是物质的运动。
（_______）【答案】错误【详解】唯物主义认为：物质是世界本原，先有物质，后有意识，物质决定意识。
马克思主义哲学认为，物质是运动的物质，运动是物质的运动，但并不是所有的唯物主义都坚持该观点。
故本题说法错误。
3．（2021·浙江·高考真题）从神话嫦娥奔月到“嫦娥五号”携月壤归来，人的认识能力发生了质的飞跃。
（__________）【答案】正确【详解】神话嫦娥奔月是人类对月亮的美好向往，意识具有主动创造性，“嫦娥五号”携月壤归来是人的美好向往通过实践变成现实，对月亮有了更深刻的认识，这表明人的认识能力发生了质的飞跃，故本题正确。
4．（2020·浙江·高考真题）“求知欲”“好奇心”“科学兴趣”是认识发展的根本动力。
【答案】错误【详解】实践是认识的基础：实践是认识的来源、是认识发展动力、检验认识的真理性的唯一标准、是认识的目的。
题中认为“求知欲”“好奇心”“科学兴趣”是认识发展的根本动力，夸大了主观意识的作用，是错误的。
所以本题观点错误。
5．（2020·浙江·高考真题）韩非子“世异则事异,事异则备变”的观点,表明真理是具体的。
【答案】正确【详解】“世异则事异，事异则备变”，这句话的意思是：社会变化了，一切事情也要随着变化，情况变化了，政治设施、政策等也必须相应地变化。
任何政策、措施都是针对某种特定的情况而制定的，这也体现了真理是具体的。
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一、单项选择题
1．【2019·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．【2019·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．【2019·四川卷】国务院批复，自2019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．a2＞a1＞a3 B．a3＞a2＞a1 C．a3＞a1＞a2 D．a1＞a2＞a3
【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．【2019·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．1h B．4h C．8h D．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r1=2R，由开普勒第三定律得：
3
2
r
k
T
=，可得
3
13
(2)
4h
(6.6)
R
T T
R
=≈，故A、C、
D错误，B正确。
【考点定位】万有引力定律、开普勒第三定律、同步卫星
【名师点睛】本题主要考查万有引力定律、开普勒第三定律、同步卫星。
重点是掌握同步卫星的特点，知道同步卫星的周期等于地球的自转周期。
本题关键是要知道地球自转周期最小时，三个同步卫星的位置。
5．【2019·全国新课标卷】卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。
如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105km）（）A．0.1s B．0.25s C．0.5s D．1s
【答案】B
【解析】根据万有引力提供向心力2
23
22
2()4Mm GMT
G m r r r T ππ⇒=＝，已知月球和同步卫星的周期比为27：1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9：1．同步卫星的轨道半径54
1
3.810
4.2109
r km '⨯⨯⨯＝＝．所
以接收到信号的最短时间2()
0.25r R t s v
'-=
≈ 【考点定位】万有引力定律
6．【2019·四川卷】今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107
m ，它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×107
m ）相比
（ ）
A ．向心力较小
B ．动能较大
C ．发射速度都是第一宇宙速度
D ．角速度较小 【答案】B
【考点定位】本题考查万有引力定律的实际应用及其相关知识
7．【2019·天津卷】研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。
假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比
（ ）
A ．距地面的高度变大
B ．向心加速度变大
C ．线速度变大
D ．角速度变大 【答案】A
【解析】同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律
r T
m r m r v m r Mm G 222224πω===可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫
星需要在更高的轨道上运行，选项A 正确；而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项B 、C 、D 错误。
【考点定位】万有引力定律及应用
8．【2019·海南卷】“北斗”卫星屏声息气定位系统由地球静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。
地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍，下列说法中正确的是
（ ）
A ．静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍
B ．静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍
C ．静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7
D ．静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7
【答案】 A
【解析】由万有引力提供向心力可知22222()Mm v G m
m r mr ma r r T
π
ω====，整理可得运动周期23
4r T GM
π=，线速度GM v r =，角速度3
GM r ω=。
向心加速度2GM a r =，设地球的半径为R ，由题意可知，静止轨道卫星的运行半径为17r R =（R 为地球半径）中轨卫星的运行半径2 4.4r R =，因此
33
1133
22724.4T r T r ==≈，A 正确。
【考点定位】考查万有引力定律和卫星问题 二、多项选择题
9．【2019·广东卷】已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G 。
有关同步卫星，下列表述正确的是
（ ）
A ．卫星距离地面的高度为
2
3
2
4GMT π B ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C ．卫星运行时受到的向心力大小为2
Mm
G
R D ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 【答案】
BD
【考点定位】万有引力定律
10．【2019·山东卷】甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是
（ ）
A ．甲的周期大于乙的周期
B ．乙的速度大于第一宇宙速度
C ．甲的加速度小于乙的加速度
D ．甲在运行时能经过北极的正上方 【答案】AC
【解析】由于卫星运行高度越大，周期越大，速度越小，所以甲的周期大于乙的周期，乙的速度小于第一宇宙速度，A 正确B 错误；卫星越高，加速度越小，甲的加速度小于乙的加速度，C 正确；同步卫星只
能运行在赤道上方特定轨道上，甲的运行时不能经过北极的正上方，D 错误
【考点定位】万有引力定律
11．【2019·浙江卷】如图所示，三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M ，半径为R 。
下列说法正确的是
（ ）
A ．地球对一颗卫星的引力大小为
2
)(R r GMm
B ．一颗卫星对地球的引力大小为
2
r
GMm
C ．两颗卫星之间的引力大小为2
2
3r Gm
D ．三颗卫星对地球引力的合力大小为2
3r GMm
【答案】BC
【解析】 根据万有引力定律可知：地球对一个卫星的引力大小为
m
r GM 2
，A 选项错误；
【考点定位】万有引力定律。
L
r
30
第18题简图
三、非选择题
12．【2019·海南卷】地球同步卫星到地心的距离r 可用地球质量M 、地球自转周期T 与引力常量G 表示为r = 。
【答案】2
32
4GMT
π
【解析】设地球同步卫星质量为m ，由万有引力定律和牛顿第二定律，
G 2Mm G r =2
2mr T π⎛⎫ ⎪⎝⎭
，解得2
32
4GMT r π=。
【考点定位】本题考查万有引力定律、卫星的运动及其相关知识
13．【2019·海南卷】2019年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS 导航系统的依赖，GPS 由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS 导航的轨道半径分别为1R 和2R ，向心加速度分别为1a 和2a ，则1R ：
2R =___________，1a ：2a =_____________（可用根式表示）
【答案】34；
3
1
16
【考点定位】万有引力定律的应用。