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440km，远地点高度约为2060km；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35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a，东方红二号的加速度为a，固定在地球赤道上的物12体随地球自转的加速度为a，则a、a、a的大小关系为3123（）1A．a＞a＞aB．a＞a＞aC．a＞a＞aD．a＞a＞a213321312123【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，r3(2R)3所以此时同步卫星的半径r=2R，由开普勒第三定律得：k，可得TT4h，故A、C、1T21(6.6R)3D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．【2020·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．0.1sB．0.25sC．0.5sD．1s【答案】BMm2GMT2【解析】根据万有引力提供向心力G＝m()2rr3，已知月球和同步卫星的周期r2T42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12(rR)r＝3.8105＝4.2104km．所以接收到信号的最短时间t0.25s9v2【考点定位】万有引力定律6．【2020·四川卷】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2.8×107m，它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×107m）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．【2020·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Mmv242Gmm2rmr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r2rT2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．【2020·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）、