2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題：萬有引力定律（word版含答案）

1、試卷第 =page 1 1頁，共 =sectionpages 3 3頁試卷第 =page 8 8頁，共 =sectionpages 8 8頁2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題：萬有引力定律學(xué)校:_姓名：_班級：_考號：_一、單選題（本大題共6題）1（2022山西省長治市第二中學(xué)校二模）隨著我國登月計劃的實施，我國宇航員登上月球?qū)⒉皇菈粝?；假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)時間t后回到出發(fā)點。已知月球的半徑為R，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A月球的質(zhì)量為B月球表面的重力加速度為C宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為D宇航員在月球表面獲得

2、的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運動2（2022寧夏賀蘭縣景博中學(xué)二模）一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為（）ABCD3（2022上海黃浦二模）在嫦娥四號探測器“奔向”月球的過程中，用 h 表示探測器與月球表面的距離，F(xiàn)表示它受到的月球引力，能夠描述 F 隨 h 變化關(guān)系的圖像是 （）ABCD4（2022新疆克拉瑪依市教育研究所三模）2021年8月20日出現(xiàn)了“木星沖日”的天文奇觀，屆時木星、地球和太陽幾乎排列成一線，地球位于太陽與木星之間。已知，木星與地球

3、幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運動。不考慮木星與地球的自轉(zhuǎn)及它們之間的引力，相關(guān)數(shù)據(jù)見下表。則下列說法正確的是（）質(zhì)量半徑與太陽間距離地球mRr木星約320m約11R約5rA木星運行的加速度比地球運行的加速度大B木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大C下一次“木星沖日”的時間大約在2027年7月份D在木星表面附近發(fā)射飛行器的速度至少為7.9km/s5（2022山東濟南二模）為了探測火星，搭載著登陸艙的探測飛船（總質(zhì)量為）在以火星中心為圓心、半徑為的圓軌道上運動，周期為，隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離火星更近的半徑為的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為，引力常量為，則（）A火星

4、的質(zhì)量為B火星表面的重力加速度大小為C登陸艙在半徑為與的軌道上運動時的速度大小之比為D登陸艙在半徑為的軌道上做圓周運動的周期為6（2022廣東深圳市光明區(qū)高級中學(xué)模擬預(yù)測）2021年5月15日7時18分，天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。如圖所示為天問一號登陸火星前的變軌示意圖，天問一號經(jīng)橢圓軌道進入環(huán)火星圓軌道，P、Q兩點分別是橢圓軌道的遠火星點和近火星點，兩軌道相切于Q點。已知地球表面重力加速度為g，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，火星半徑約為地球半徑的，天問一號著陸巡視器的質(zhì)量為m。下列說法正確的是（）A天問一號在軌道運行到Q點的速度小于在圓軌道運行的速度B天問一號在軌道

5、運行到P點的速度大于在圓軌道運行的速度C天問一號著陸巡視器在火星表面所受重力約為D天問一號著陸巡視器在火星表面所受重力約為二、多選題（本大題共6題）7（2022重慶市二0三中學(xué)校二模）一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為r，該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為T，已知地球的半徑為R，引力常量為G，則以下說法正確的是（）A地球的質(zhì)量為B地球的質(zhì)量為C地球的密度為D地球的密度為8（2022廣東二模）如圖為“嫦娥五號探測器”探月過程示意圖?！版隙鹞逄柼綔y器”完成了月球鉆取采樣及封裝，并將深層土壤帶回地球，假設(shè)探測器中力學(xué)傳感器在月球上測得“土壤樣本”的重力為，帶回地球時測得“土壤樣本”的質(zhì)量為。已

6、知月球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A探測器在近月圓軌道III運行的線速度為B可以推算出月球的質(zhì)量為C探測器從橢圓軌道II的近月點B加速后變軌至近月軌道IIID探測器在橢圓軌道的A點到B點，速度變小9（2022四川樹德中學(xué)二模）兩顆互不影響的行星、，各有一顆在表面附近的衛(wèi)星、繞其做勻速圓周運動。兩顆行星周圍衛(wèi)星的線速度的二次方（）與軌道半徑r的倒數(shù)（）的關(guān)系如圖所示，已知、的線速度大小均為，則（）A的質(zhì)量比的小B的質(zhì)量比的小C的平均密度比的小D表面的重力加速度比的小10（2022河北保定二模）2020年11月24日，長征五號遙五運載火箭搭載嫦娥五號探測器成功發(fā)射升空并將其送人軌

7、道，11月28日，嫦娥五號進入環(huán)月軌道飛行，12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月壤著陸地球。假設(shè)嫦娥五號環(huán)繞月球飛行時，在距月球表面高度為h處，繞月球做勻速圓周運動（不計周圍其他天體的影響），測出其飛行周期T，已知引力常量G和月球半徑R，則下列說法正確的是（）A嫦娥五號繞月球飛行的線速度為B月球的質(zhì)量為C月球的第一宇宙速度為D月球表面的重力加速度為11（2022河南鄭州中學(xué)三模）第六代移動通信技術(shù)（6G）將在2030年左右實現(xiàn)商用，可實現(xiàn)從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的躍遷。與前五代移動通信以地面通信為主不同，6G時代衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將承擔(dān)重要角色。我國已經(jīng)成功發(fā)射了全球首顆6G試驗地球衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道半徑的三

8、次方與其周期的二次方關(guān)系如圖所示，衛(wèi)星的運動是以地心為圓心的勻速圓周運動。已知地球半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A地球的質(zhì)量為B地球表面的重力加速度為C繞地球表面運行的衛(wèi)星線速度為D地球的密度為12（2020廣東揭陽市教育局教育裝備中心模擬預(yù)測）宇航員飛到一個被稠密氣體包圍的某恒星上進行科學(xué)探索。他站在該恒星表面，從靜止釋放一個質(zhì)量為m的物體，由于氣體阻力，其加速度a隨下落位移x變化的關(guān)系圖像如圖所示。已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G。下列說法正確的是（）A該恒星的質(zhì)量B該恒星的平均密度為C該恒星的第一宇宙速度為D衛(wèi)星在距該恒星表面高h處的圓軌道上運行的周期為三、解答題（本大

9、題共7題）13（2022湖北宜昌市一中二模）在X星球表面，宇航員做了一個實驗：如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時，受到的彈力為FN，速度大小為v，其FN-v2圖像如圖乙所示，截距a、b已知。X星球的半徑為R0，萬有引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)。求：（1）星球表面的重力加速度g；（2）環(huán)繞X星球運行的離星球表面高度為R0的衛(wèi)星的周期T。14（2022云南昭通市昭陽區(qū)第三中學(xué)二模）已知地球的質(zhì)量約是，地球半徑為，地球表面的重力加速度，萬有引力常量。求：（1）地球表面一質(zhì)量為受到的重力是多少N？（2）地球表面一質(zhì)量為受到的萬

10、有引力是多少N（保留一位小數(shù)）？（3）比較同一個物體在地球表面的重力和萬有引力，說明了什么？15（2022云南二模）2021年5月15日7時18分，“天問一號”探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得成功。探測器到達火星軌道后，并非直接登陸火星，而是多次環(huán)繞火星飛行，獲得更加詳細的火星溫度、大氣成分、氣象資源等信息，傳回地球來計算并確定最佳登陸地點和時間。測得“天問一號”繞火星n圈的時間為t，火星的半徑為R，火星表面的重力加速度大小為g，引力常量為G。忽略火星的自轉(zhuǎn)，求：（1）火星的質(zhì)量M；（2）火星的第一宇宙速度v；（3）探測器離火星表面的高度H。16（

11、2022吉林吉化第一高級中學(xué)校二模）以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識設(shè)計的兩個問題，請你解答：（1）若已知地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為T，月球中心與地球中心間距離r，且把月球繞地球的運動近似看做是勻速圓周運動，求地球半徑R。（2）若宇航員隨“嫦娥六號”登陸月球后，站在月球表面以初速度豎直向上拋出一個小球，小球飛行一段時間t后恰落回拋出點，已知月球半徑為，月球質(zhì)量分布均勻，引力常量為G，試求月球的密度？17（2022河南開封二模）“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個首次探測火星實現(xiàn)“繞、落、巡”三項任務(wù)的國家。（1）在“天問一號”環(huán)繞火星做勻速圓周運動時，周期

12、為T，軌道半徑為r，已知火星的半徑為R，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)。已知球的體積，求火星的質(zhì)量M和密度；（2）為了簡化問題，可以認(rèn)為地球和火星在同一平面上繞太陽做勻速圓周運動，如圖所示。已知地球的公轉(zhuǎn)周期為，火星的公轉(zhuǎn)周期為。考慮到飛行時間和燃料等因素，地球和火星處于圖中相對位置時是在地球上發(fā)射火星探測器的最佳時機，推導(dǎo)在地球上相鄰兩次發(fā)射火星探測器最佳時機的時間間隔。18（2022山東濟寧市兗州區(qū)教學(xué)研究室二模）一宇航員在半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實驗：在距地面H處無初速度釋放一個小球，小球經(jīng)時間t落地。不計小球的尺寸及下落時的阻力，已知引力常量為G，球體的體積公式為（R為球半徑）求：（1）該行星表面的重力加速度g；（2）該行星的第一宇宙速度v；（3）該行星的平均密度。19（2022河南焦作二模）如圖所示，一個質(zhì)量為M分布均勻半徑為R的球體，挖去直徑為R的兩個球，把挖去的其中一個球放在大球球心正右邊，左右球心間的距離為。已知引力常量為G，質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(nèi)物體引力為零，球的體積，求它們之間