问题聚焦：能量 速度 加速度（卫星、重力） 周期 做功 估算 推算 比例运算 常识（地月、地到卫星距离）

一、能量

扬州市2007-2008学年度第一学期高三物理期末调研试卷

8．“嫦娥一号”是我国的首颗绕月人造卫星，以中国古代神话人物嫦娥命名，于北京时间2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭将其成功送入太空，它的发射成功，标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。假定地球、月亮都是静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球过程中克服地球引力做的功，用EK表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则

A．EK必须大于或等于W，探测器才能到达月球

B．EK小于W，探测器也可能到达月球

C．EK=W，探测器一定能到达月球

D．EK=W，探测器一定不能到达月球

KEY：BD

二、速度

宜昌市2008届高三年级第一次调研考试物理试题

KEY：B

南京市2007-2008学年度第一学期期末调研测试卷高三物理

KEY：A

山东省淮坊市2007高三教学质量检测物理试卷

KEY：A

三、速度、加速度、周期、做功

2007学年上海宁区高三年级第一学期期末教学质量检测物理试卷

13．据新华网报道，在11月5日前后，嫦娥一号将迎来奔月旅程的最关键时刻——实施首次“刹车”减速．在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道．这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面．该报道的图示如下．则下列说法正确的是

（A）实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒．

（B）嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道．

（C）嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功．

（D）嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功，撞击月球表面时的速度将很大．

KEY：BCD

湖南省邵阳市教研室2008年期末调研物理试题

8．2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入

椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后，卫星在P点又经过

两次“刹车制动”，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ

上绕月球做匀速圆周运动。对此，下列说法正确的是

   A．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ长

   B．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ短

   C．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度

   D．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的加速度

KEY：BC

2007---2008学年江苏省东台市高考物理调研试卷

8．我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则

A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为

C．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为

D．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度

KEY：AC

四、估算、推算

2007学年上海市奉贤区调研测试高三物理试卷

12．2007年北京时间11月7日早上8时34分，总重量达2300kg的探月卫星“嫦娥一号”成功实施第三次近月制动，进入周期为127分钟圆形越极轨道。经过调整后的127分钟圆形越极轨道将是嫦娥一号的最终工作轨道，这条轨道距离月面200公里高度，经过月球的南北极上空。由于月球的自转作用，处于越极轨道的嫦娥一号可以完成包括月球南北极、月球背面的全月探测工作。已知月球半径为1738km，万有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2。由上述资料我们根据所学的物理知识可以估算出[         ]

A.月球的质量    B.月球的密度    C. 月球自转的周期    D. 月球表面的重力加速度

KEY：ACD

  北京市宣武区2007-2008学年度第一学期期末质量检测高三物理

12．前不久，“嫦娥1号”在我国的西昌成功发射，西昌之所以“得天独厚”，首先是其海拔高，纬度低，其平均海拔为1500m，纬度为28.2度。这使得“嫦娥1号”由于地球的自转，在发射之前就已经获得了一个较大的对地心的线速度。已知地球的平均半径约为00km，请你估算这个线速度，它与下列数据最接近的是

A．40m/s     B．400m/s     C．1000m/s     D．200m/s   

KEY：B

山东省莱芜市2008届高三年级期末考试物理试题 

3．我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，经多次变轨于11月7日8时35分进入距离月球表面200公里，周期为127分钟的月圆轨道。已知月球的半径、万有引力常量，则可求出                （    ）

    A．月球质量           B．月球的密度

    C．探测卫星的质量        D．月球表面的重力加速度

KEY：ABD    

五、重力加速度

北京市东城区2007—2008学年度第一学期期末教学目标检测高三物理

10．2007年10月24日18时05分，中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功升空。已知月球半径为R，若“嫦娥一号”到达距月球表面高为R处时，地面控制中心将其速度调整为v时恰能绕月球匀速飞行。将月球视为质量分布均匀的球体，则月球表面的重力加速度为  

A．v2/R          B．2v2/R            C．v2/2R                D．4v2/R

KEY：B

六、速度、加速度

2007—2008学年福建省福州市第一学期高三期末质量检查物理试卷

4．2007年10月24日18点05分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭将“嫦娥一号”卫星成功送入太空。18点30分左右星箭成功分离，“嫦娥一号”卫星进入近地点205公里，远地点5.0930万公里的地球同步转移椭圆轨道。椭圆的一个焦点是地球的球心，如图2所示，假设卫星只受到地球的万有引力作用，在卫星从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，以下说法正确的是

A．卫星的速度逐渐增大    B．卫星的速度逐渐减小

    C．卫星的加速度不变      D．卫星的加速度逐渐逐渐增大

KEY：B

太原市2007-2008学年高三年级调研考试物理试卷

KEY：BC

七、综合运用

上海市静安区2007学年第一学期期末检测高三物理试卷   

1、2007年10月24日我国自主研制的“嫦娥一号”月球探测卫星发射升空。“嫦娥一号”在绕月工作轨道的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径为R（约等于月球半径）。此前曾有宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面，据上述信息可推出“嫦娥一号” 绕月运行的速率约为          。假设地球、月球都静止不动，卫星在近地轨道变轨后，靠惯性飞向月球，若卫星变轨时的动能小于卫星飞到月球过程中需要克服地球引力做的功，则探测卫星         （选填“可能”或“不可能”）到达月球。 

KEY：1．，可能；

2007年下学期湖南省永州市高三期末统检物理试卷

15、（12分）我国已于2004年启动“嫦娥绕月工程”，在今年2007年10月已发射绕月飞行的飞船. 已知月球半径R=1.74×106m，月球表面的重力加速度g=1.62m/s2. 如果飞船关闭发动机后绕月球做匀速圆周运动，距离月球表面的高度h=2.6×105m. 求飞船线速度的大小.

KEY：解: 设月球质量为M,飞船质量为m, 飞船线速度为v, 则

                                    （4分）

                                                 （4分）

得                           （4分）

北京西城区抽样测试高三物理

18．（8分）2007年10月31日，我国将“嫦娥一号”卫星送入太空，经过3次近月制动，卫星于11月7日顺利进入环月圆轨道。在不久的将来，我国宇航员将登上月球。为了测量月球的密度，宇航员用单摆进行测量：测出摆长为l，让单摆在月球表面做小幅度振动，测出振动周期为T。已知引力常量为G，月球半径为R，将月球视为密度均匀的球体。求：                                                

（1）月球表面的重力加速度g；   

（2）月球的密度ρ。          

KEY：18．(8分)

解：（1）根据单摆周期公式          （2分）

     解得                       （1分）

   （2）在月球表面  　　　       （2分）

                            （2分）

    解得　                　  （1分）

河南省商丘市2007—2008学年度第一学期期末考试试题高三物理

15．（10分）我国在2007年向月球发射一颗绕月球运行的探测卫星“嫦娥一号”。 “嫦娥一号”进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入近月圆轨道运行，经过时间t “嫦娥一号”运行的路程为s，运动半径转过的角度为1弧度。引力常量为G，求：

（1）“嫦娥一号”运行的周期； （2）月球的质量。

KEY：15．（10分）（1）根据题意“嫦娥一号”运行的角速度

       所以“嫦娥一号”运行的周期                  （5分）

      （2）根据题意可知月球的半径和“嫦娥一号”运行的半径可认为近似相等，设其为R，由几何知识可知     

R＝s。

       设月球的质量为M，“嫦娥一号”的质量为m，则      

        解得                                           （5分）

连云港 淮安 宿迁三市2007～2008学年度高三年级第二次考试物理

13．（10分）我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，卫星由地面发射后，由发射轨道进入停泊轨道，然后再由停泊轨道调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，开始绕月做匀速圆周运动，对月球进行探测，其奔月路线简化后如图所示。

   ⑴卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时速度应增加还是减小？

  ⑵若月球半径为R，卫星工作轨道距月球表面高度为H。月球表面的重力加速度为（g为地球表面的重力加速度），试求：卫星在工作轨道上运行的线速度和周期。

KEY：

13．（10分）

⑴速度应增加（2分） 

⑵由向心力公式得： （2分）=（2分）

得：（2分）由周期公式得：T＝= (2分)

2008年上海市普通高等学校春季招生考试综合能力测试试卷

三、（本大题共13分）中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”于北京时间2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心成功发射，这标志着我国探月工程迈出了关键的一步。

材料一：2007年11月26日，中国国家航天局公布了“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图，图像覆盖区域属月球高地，位于月表东经83°到东经57°，南纬70°到南纬54°，分布有大小不同的撞击坑和高低错落的玄武岩。

材料二：正当“嫦娥一号”奔月成功之际，刚刚启动建设的“文昌卫星发射中心”也吸引着人们的目光。这将是我国继酒泉、太原、西昌卫星发射中心之后的第四个卫星发射中心。

材料三：目前，国际上公认理想的发射场是设在北纬5°在库鲁发射场。

根据材料回答下列各题。

35．对“嫦娥一号”发回的图片解译可知，月球高原暗色部分为玄武岩，而地球上的玄武岩主要分布在（   ）。

A．地幔          B．地核          C．陆地表面          D．大洋底部

36．“嫦娥一号”传回的图片显示，与地表相比，月表有许多大小不同的撞击坑，这是由于月球缺乏__________的保护和缓冲，其原因是月球________________________________。

37．如果以相同大小的图幅绘制同样的经纬度范围的月表图和地表图，那么比例尺较大的是哪一幅，为什么？

KEY：

35 D   36大气（层）（1分），质量小，引力小，不足以吸引大气，形成大气层。（2分）

37。月表图图幅的比例尺较大（1分）。因为月球的半径明显小于地球，相同经纬度范围内的面积，月表要小得多，图幅相同情况下，月表图的比例尺更大（2分）

北京市丰台区2007—2008学年度第一学期期末考试高三物理

20．（14分）2007年我国成功地发射了一颗绕月球运行的探测卫星“嫦娥一号”。“嫦娥一号”将在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动。

（1）若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月。则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少？

（2）若已知R月=R地/4，g月=g地/6，则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍？

KEY：20．（14分）解：

（1）设“嫦娥一号”环绕月球的周期是 T

由                                （2分）

                                                      （2分）

解得                 （2分）

（2）由                                                （2分）

                                                       （2分）

解得                                                      （2分）

由题意代入上式可解得：                     （2分）

上海市嘉定区2007学年第一学期高三物理调研卷

20、2007年10月24日18时05分，在我国西昌卫星发射中心，长三甲运载火箭成功将“嫦娥一号”送上太空。实现了中华民族千年飞天梦，它标志着我国载人航天技术有了新的突破。

(1)若长三甲运载火箭起飞时总质量为4300kg，起飞推动力为N，运载火箭发射塔高100m。假设运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力及运载火箭质量的变化，求长三甲运载火箭需多长时间才能飞离发射塔?

 （2）10月25日17时55分，北京航天飞行控制中心按照预定计划，向在太空飞行的嫦娥一号卫星发出变轨指令，对其实施远地点变轨。指令发出130秒后，嫦娥一号卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里，第一次变轨成功。把嫦娥一号卫星的运动看作匀速圆周运动，则嫦娥一号卫星在变轨前绕地球做匀速圆周运动的周期是多少?(将地球视作均匀球体，地球表面重力加速度g＝10m/s2，地球半径R＝00km，结果保留两位有效数字)

KEY：20、10分

解：（1）（5分）

（2）由万有引力定律有：及   （3分）

代入相关数据：   （2分）

惠州市2008届高三第三次调研考试物理试题

KEY：

上海市黄浦区2007学年度第一学期期终基础学业测评高三物理试卷

21．（14分）我国研制的“嫦娥一号”卫星升空后，分别在16小时、24小时（停泊轨道）、48小时（调相轨道）轨道上进行几次变轨后，摆脱地球束缚奔向月球，其中在停泊轨道上运行了三圈。目前正绕月飞行，如图所示：

若“嫦娥一号”卫星质量为m（认为不变），在24小时椭圆轨道上运行时（仅受万有引力）。它在近地点B距地面高度为h1，速度为，加速度为；在远地点A距地面高度为h2，速度为，已知地球半径为R，求“嫦娥一号”卫星

（1）由远地点A点到近地点B点的过程万有引力所做的功。

（2）在远地点A点时的加速度。

KEY：21．（14分）

(1)根据动能定理，有                                 （5分）

（2）设地球的质量为M，由牛顿第二定律得：近地点：        （3分）

远地点：                                               （3分）

解得：                                               （3分）

2008年佛山市普通高中高三教学质量检测（一）物理

17．（16分）“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是在绕月球极地轨道上运动，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为TE，半径为R0。地球半径为RE，月球半径为RM。试解答下列问题：

（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量  比

（2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片。此照片由探月卫星传送到地球最少需要多少时

间？已知光速为C

KEY：17．（16分）

 （1）（10分）由牛顿第二定律，F向man= （2分） 万有引力定律公式为：F引（2分）

月球绕地球公转时由万有引力提供向心力，故

同理探月卫星绕月有：由①②联立解得

（2）（6分）设探月级地卫星以地心距离为L0，则卫星到地面的最短距离为L0-RE，由几何知识知

  （4分）

故将照片发回地面的时间  （2分）

变式：

2008届高三水平测试· X科物理

（华南师范大学附属中学、广东省实验中学、广雅中学、深圳中学四校联考）2008年2月1日

16。（13分）如果你用卫星电话通过同步卫星转发的无线电信号与对方通话，则在你讲完话后，最短要等多少时间才能听到对方的固话？已知地球半径为R，地表面重力加速度为g，地球的自转周期为T，无线电信号的传播速度为C（最后答案用题目中的符号表示）

KEY：

八、改错题

上海市卢湾区2007学年第一学期高三年级期末考试物理试卷

21．（8分）近一段时间，“嫦娥一号”卫星是国人乃至全世界最关注的事件之一。某同学在新闻报道中收集了一些关于“嫦娥一号”的数据：“嫦娥一号”卫星最终进入的工作轨道是距离月球表面h=200km、周期T1=127min的极月圆轨道，但他没有找到月球半径的数据报道，于是他想利用自己学过的物理知识来算出月球的半径R月。他又从学习资料上查到一些数据：月球的质量M月= 7.4×1022kg，月球绕地球作圆周运动的周期T2=30天、轨道半径r月=3.8×105km，万有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2。

根据以上数据，他写出了求解月球半径的表达式： = 

你认为他的这个表达式正确吗？如果正确，请利用万有引力和圆周运动公式写出推导上述表达式的过程，并求出R月的表达式（用字母表示）；如果你认为这个表达式是错误的，请利用上述物理量写出正确的月球半径R月的表达式（只需用字母表示）及推导过程。

KEY：21．这个表达式是错误的。（2分）

G= m卫星（R月+h）（4分）

（R月+h）3 =   R月=-h（2分）

盐城市2007/2008学年度高三年级第一次调研考试物理试题

16．（10分）中国“嫦娥一号”绕月探测卫星完成三次近月制动后，成功进入周期T=127min、高度h=200km的近月圆轨道。

（1）已知月球半径为R=1.72×106 m，求卫星在高度200km的圆轨道上运行的速度υ和轨道处的重力加速度g。

（2）“嫦娥一号”轨道的近月点到月球球心的距离r 近=193km，远月点到月球球心的距离r 远=194km。张明、王玉两同学利用不同方法分别计算出卫星经过近月点时速度v近、近月点到月球球心的距离r 近和经过远月点时速度υ远、远月点到月球球心的距离r 远的关系。

张明的方法：

 ＝   ＝ 由(1)、(2)得υ－υ＝( r－r)＝g(r－r)

王玉的方法：

mυ－mυ＝mg(r－r) 得υ－υ＝2g(r－r) 

　请分别对这两个同学的计算方法作一评价，并估算从远月点到近月点卫星动能的增量。（卫星质量为1650kg，结果保留两位有效数字）

KEY：

16．解：⑴υ=                          ①

υ==1.6×103(m/s)     ②

由υ=得：                               ③

g===1.3 (m/s)                    ④

⑵张明的思路方法错误，王玉的方法正确，但所列方程式是错误的。    ⑤

由动能定理得

△Ek=mg(r远－r近) =1650×1.3×(1.94－1.93)×105=2.1×106(J)            ⑥

评分标准：②③④各1分，①⑤2分，⑥3分。

吉林市普通中学 2007-2008 学年度高中毕业班上学期期末复习检测

我国在今年发射了第一颗绕月探测卫星“始娥一号”, 这颗卫星将在距离月球高为 h（） 处绕月球做匀速圆周运动。已知月球质量为 M 、半径为 R 、月球表面重力加速度为 g 、 “婚娥一号”的总质量为 m. 求：

（1）“始娥一号”绕月飞行的速率。

（2）如果不知道月球的质量 ( 其它已知条件不变 ) , 则“始娥一号”绕月飞行的周期 T =？

（3） 理论证明 , 取离星球中心元穷远处为引力势能的零势能点时 , 则物体在距离星球中心为 r 处的引力势能可以表不为(式中 G 为万有引力常数 ,M 、 m 分别为星球与物体的质量 ) , 而万有引力做的正功等于引力势能的减少。假设将“始娥一号” 卫星从月球表面发送到上述环月轨道的能量至少为E。 有同学提出了这样的计算此能量的方法： 根据    ，将第⑴问中的值代人即可⒆ 

请你判断这种方法是否正确 ? 说明理由 .如果不正确 , 请给出正确的解法与结果。 ( 不计“始娥一号”的质量变化及其它天体的引力。)

KEY：

总结：

“嫦娥一号”作为国家的重大科研项目和时政热点，在2008年很可能会作为众多万有引力部分的试题材料。以上列举的题目虽然只是冰山一角，但命题习惯都基本涵盖了。应当注意的还有同步卫星的问题，例如同步卫星距离地表有5.6倍的地球半径，到地心有6.6倍，很多时候作为常识来运用。

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