2022-2023學年北京市高二下學期物理合格考復習：5 萬有引力與航天

考點五、萬有引力與航天

近

遠

日

日

點

點

太陽所有行星繞太陽的軌道都是橢圓,

S1開普勒第一定律：橢圓定律太陽在橢圓的一個焦點上

行星合太陽連線在相等時間間隔內

1.在物理學史上，首先提出萬有引力定律的科學家是（）

A.牛頓B.焦耳C.安培D.伏特

2.某空間站繞地球做勻速圓周運動，在空間站中不能正常使用的儀器是（）

A.電子表B.天平C.電子溫度計D.電壓表

3.2019年9月，中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式向全球提供服務，在軌工作衛(wèi)星共39顆。其中一顆衛(wèi)星的質量為

m,在離地面高度為〃的軌道上繞地球做勻速圓周運動。已知地球的質量為例。半徑為R,引力常量為G,則地球

對該衛(wèi)星的萬有引力大小為（）

GMinGMmCGMmGMm

A.-------B。(R+/?)2C.-------

R+hR?

2021年10月16日，神舟十三號載人飛船順利將3名航天員送入太空。飛船入軌后，與天和核心艙、天舟二號和

天舟三號整體進行交會對接，對接后的組合體繞地球做勻速圓周運動，如圖所示。已知對接后的組合體質量為

m,軌道半徑為r；地球質量為“，半徑為上引力常量為G。據(jù)此完成下題。

4.對接后的組合體受到地球的萬有引力大小為（）

Mm

A.G-----B.G當

r

Mm

C.G------D.G嗎

RR2

5.對接后的組合體繞地球做勻速圓周運動時，線速度大小為（）

6.場是一種客觀存在的物質，物體與地球之間的萬有引力是通過引力場發(fā)生的。與電場強度類似，可以引入引力

場強度來描述引力場的強弱。在組合體運動的圓形軌道處，地球的引力場強度大小為（）

7.2022年6月5日，神舟十四號載人飛船采用自主快速交會對接模式，經過6次自主變軌，成功對接于天和核心

艙徑向端口。對接后的組合體繞地球做勻速圓周運動，如圖所示。已知對接后的組合體質量為加，軌道半徑為「，

地球質量為M，半徑為R，引力常量為G。載人飛船從地面發(fā)射，遠離地球的過程中，地球對飛船的引力

A.越來越大B.越來越小

C.保持不變D.先變大后變小

8.2022年6月5日，神舟十四號載人飛船采用自主快速交會對接模式，經過6次自主變軌，成功對接于天和核心

艙徑向端口。對接后的組合體繞地球做勻速圓周運動，如圖所示。已知對接后的組合體質量為〃?，軌道半徑為廣，

地球質量為半徑為凡引力常量為G。場是一種客觀存在的物質，物體與地球之間的萬有引力是通過引力場

發(fā)生的。與電場中的電場強度類似，可以引入引力場強度來描述引力場的強弱。則對接后的組合體所在處的引力

場強度（）

A.與M、m都有關B.與M無關，與m有關

C.與何、相都無關D.與M有關，與根無關

請閱讀下述文字，完成下列各題。

2022年11月12日我國用長征七號運載火箭在文昌發(fā)射中心，成功發(fā)射天舟五號衛(wèi)星。若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周

運動，已知地球的質量為M,衛(wèi)星的質量為〃?，地球的半徑為R,衛(wèi)星離地心的距離為，，引力常量為G。

9.地球對天舟五號衛(wèi)星的萬有引力大小為（）

MmMm

A.G-------R(J---------7

R+r(R+r)-

10.天舟五號衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為（

書b?≡C法

11.引力場的強弱可以用引力場強度來描述，類比電場強度定義式可以得到地球引力場強度表達式。若已知引力

常量為G則要求出物體在地球表面地球的引力場強度，還需要下列哪些物理量（）

A.地球的半徑和物體的質量

B.地球半徑和地球的質量

C.物體的質量和地球的質量

D.必須知道物體的質量和地球的質量和地球的半徑

請閱讀下述文字，完成下列各小題。

2020年10月120,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“高分十三號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道?！案叻?/p>

十三號”衛(wèi)星是一顆光學遙感衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運動可看作勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一平面

內，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動。

12.若地球自轉的角速度為電，“高分十三號”衛(wèi)星運動的角速度為牡，則（）

A.=-3?B.691=—3?C.S,=3?E）.69∣=2見

13.若將地球與“高分十三號“衛(wèi)星看成質點，他們之間萬有引力的大小為F,如果將這兩個質點之間的距離變?yōu)樵?/p>

來的2倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)椋ǎ?/p>

FF

A.—B.4FC.—D.2F

42

14.衛(wèi)星受到地球的引力，是因為它們處在地球周圍的引力場中。就像用電場強度來描述電場的強弱那樣，也可

以用引力場強度來描述引力場的強弱。仿照電場強度的定義式E=￡,可以得到引力場強度的表達式。則由地球

q

赤道表面某點到正上方“高分十三號”衛(wèi)星所在位置的引力場強度大?。ǎ?/p>

A.保持不變B.逐漸變大

C.逐漸減小D.先增大再減小

引力波是愛因斯坦在其廣義相對論中提出的一種關于時空彎曲之中的--種漣漪現(xiàn)象，其能量會以輻射的形式向外

擴散。就像是在平靜的湖中投入一顆石子，石子泛起的漣漪向外擴散。我國的“天琴計劃”所要做的是在太空之中

觀測引力波的存在，這是一個龐大的計劃，牽一發(fā)而動全身。此計劃一旦成功，那勢必會引起世界基礎科學的巨

大進步。2019年12月20日，我國長征四號火箭已經將“天琴一號”衛(wèi)星發(fā)射升空?！疤烨僖惶枴毙l(wèi)星先發(fā)射到軌道

半徑約為地球半徑4倍的軌道上運行，穩(wěn)定工作一段時間后，又升高到軌道半徑約為地球半徑16倍的軌道上運

15.“天琴一號”在升高后的軌道上運行與在原軌道上運行相比，其重力勢能（）

A.增大B.減小C.不變D.無法確定

16.“天琴一號”在升高后的軌道上運行與在原軌道上運行相比，其速度（）

A.增大B.減小C.不變D.無法確定

17.“天琴一號”在升高后的軌道上運行與在原軌道上運行相比，周期之比為（）

A.2：1B.4：1C.8：1D.16：1

請閱讀下述文字，完成下題。

2021年5月15日，“天問一號''著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原?！疤靻栆惶枴敝懷惨暺髦懬跋仍谲壍郎?/p>

繞火星運動，該運動可視為勻速圓周運動，然后巡視器逐漸靠近火星并成功著陸，如圖所示。

18.下列描述巡視器做勻速圓周運動的物理量中不變的是（）

A.線速度B.向心力C.周期D.向心加速度

19.“天問一號”著陸巡視器從環(huán)繞火星的較高軌道向火星靠近的過程中，若巡視器的質量保持不變，則它受到火

星的引力（）

A.越來越大B.越來越小C.先變小再變大D.先變大再變小

20.用電勢可以描述靜電場的性質，類似地也可以用引力勢來描述引力場的性質。類比靜電場中電勢的定義式

<P=~,可以得到引力場中引力勢的表達式。若火星質量為"，"天問一號”著陸巡視器質量為，“，當巡視器距火星

q

中心的距離為r時，具有的引力勢能為EK則巡視器所在處的火星引力勢為（）

A.殳B.殳C.D.空

Mmrr2

21.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，簡稱BDS,是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)中包含多種衛(wèi)星，如沿地球

表面附近飛行的近地衛(wèi)星，以及地球同步衛(wèi)星等。圖為某時刻從北極上空俯瞰的地球同步衛(wèi)星A、近境衛(wèi)星B和

位于赤道地面上的觀察點C的位置的示意圖。地球可看作質量分布均勻的球體，衛(wèi)星A、B繞地心的運動可看作

沿逆時針方向的勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一平面內，不考慮空氣阻力及其他天體的影響。若衛(wèi)星

A、B和觀察點C的向心加速度的大小分別為以、為、％，則下列判斷正確的是（）

a

C.aκ>acD.?>B

22.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，簡稱BDS,是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)中包含多種衛(wèi)星，如沿地球

表面附近飛行的近地衛(wèi)星，以及地球同步衛(wèi)星等。圖為某時刻從北極上空俯瞰的地球同步衛(wèi)星A、近地衛(wèi)星B和

位于赤道地面上的觀察點C的位置的示意圖。地球可看作質量分布均勻的球體，衛(wèi)星A、B繞地心的運動可看作

沿逆時針方向的勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一平面內，不考慮空氣阻力及其他天體的影響。若已知引

力常量，那么要確定地球的密度，只需要再測量（）

A

A.衛(wèi)星A的質量B.衛(wèi)星B的質量

C.衛(wèi)星A的運行周期D.衛(wèi)星B的運行周期

23.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，簡稱BDS,是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)中包含多種衛(wèi)星，如沿地球

表面附近飛行的近地衛(wèi)星，以及地球同步衛(wèi)星等。圖為某時刻從北極上空俯瞰的地球同步衛(wèi)星A、近地衛(wèi)星B和

位于赤道地面上的觀察點C的位置的示意圖。地球可看作質量分布均勻的球體，衛(wèi)星A、B繞地心的運動可看作

沿逆時針方向的勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一平面內，不考慮空氣阻力及其他天體的影響。若從圖所

示位置開始計時，則經過時間，后，圖中各個衛(wèi)星的位置合理的是（）

A

T

∣B

24.2020年10月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“高分十三號“衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。

“高分十三號”衛(wèi)星是一顆光學遙感衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運動可看作勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一

平面內，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動。已知地球半徑為〃，“高分十三號“衛(wèi)星軌道半徑為廢。赤道上

某點隨地球自轉的線速度大小為小“高分十三號”衛(wèi)星運動的線速度大小為功則IL為（）

V2

A.上B.?C.?D.4

25.2020年10月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“高分十三號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。

“高分十三號”衛(wèi)星是一顆光學遙感衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運動可看作勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一

平面內，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動。己知地球半徑為，7,“高分十三號''衛(wèi)星軌道半徑為r2。地球自

轉的周期為T/,“高分十三號”衛(wèi)星運動的周期為不，則（）

A.T1=^TtB.T2=^TtC.T2=T1D.7；=27；

26.2020年10月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“高分十三號“衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。

“高分十三號”衛(wèi)星是一顆光學遙感衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運動可看作勻速圓周運動，其軌道與地球赤道在同一

平面內，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動。已知地球半徑為〃，“高分十三號”衛(wèi)星軌道半徑為12。場是一

種客觀存在的物質，衛(wèi)星與地球之間的萬有引力是通過引力場發(fā)生的。與電場強度類似，可以引入引力場強度來

描述引力場的強弱。若地球質量為M,衛(wèi)星質量為如貝廣高分十三號”衛(wèi)星在運動過程中，所經各點的引力場強

度的大?。ǎ?/p>

A.與M、都有關B.與M有關，與機無關

C.與M、m都無關D.與M無關，與〃?有關

27.“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。其中，2018年10月15日發(fā)射的第39顆衛(wèi)星屬于

“中圓軌道衛(wèi)星”；2020年3月9日發(fā)射的第54顆衛(wèi)星屬于“靜止軌道衛(wèi)星”。這兩顆衛(wèi)星繞地球的運動均可看作勻

速圓周運動。已知第39顆和第54顆衛(wèi)星的軌道半徑分別為小、G，且4<4。第39顆和第54顆衛(wèi)星繞地球運動

的線速度大小分別為匕、v2,周期分別為7；、T2,下列關系式正確的是（）

A.vl<v2,Tl>T2B.vl>v2,T1>T2C.vl<v2,T.<T2D.vl>v2,Ti<T2

28.“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，同步衛(wèi)星是其重要組成部分。如圖所示，發(fā)射同

步衛(wèi)星時，可以先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經過一系列的變軌過程，將衛(wèi)星送入同步圓軌道2,A點在軌

道1上，B、C兩點在軌道2上。衛(wèi)星在軌道1、軌道2上的運動均可視為勻速圓周運動。衛(wèi)星在軌道1上做勻速

圓周運動的速度大小為V/,周期為T”衛(wèi)星在軌道2上做勻速圓周運動的速度大小為V2,周期為不，下列關系正

確的是（）

B

A.v∣>V2>T∣>T2B.v∣<v2>T∣>T2

C.v∣>v2>T∣<T2D.v∣<v2>T∣<T2

29.“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，同步衛(wèi)星是其重要組成部分。如圖所示，發(fā)射同

步衛(wèi)星時，可以先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經過一系列的變軌過程，將衛(wèi)星送入同步圓軌道2,A點在軌

道1上，8、C兩點在軌道2上。衛(wèi)星在軌道1、軌道2上的運動均可視為勻速圓周運動。在該衛(wèi)星遠離地球的過

程中，地球對衛(wèi)星的引力（）

B

■?,

A.越來越大B.越來越小C.保持不變D.先變大后變小

30.A為我國于2018年成功發(fā)射的“亞太6C”地球同步衛(wèi)星，該衛(wèi)星除用于通信和廣播服務外，還將為國家“一帶

一路''戰(zhàn)略實施提供更多支持；B為處于近地圓軌道的某顆遙感衛(wèi)星。兩顆衛(wèi)星正常運行時可近似看做圓周運動，

兩衛(wèi)星周期、線速度大小、角速度、加速度大小關系正確的是（）

A.”>24/7,aλ>as

B.VB>VA>7.9km/s,fi?>縱

C.衛(wèi)星“亞太6C”是相對地球靜止，可以出現(xiàn)在北京正上空

D.同步衛(wèi)星只能出現(xiàn)在赤道正上空且只有一條運行軌道

31.如圖所示，假設地球質量分布均勻，其質量為M,地球外8點有一質量為”的質點，5點到球心。的距離為

L已知該質點受到地球對它的萬有引力大小為尸=竿，其中G為引力常量.類比電場強度的定義式，可以推

知地球在B點的引力場強度大??？為（）

GMrn廠

-GmCGM

C.~—D.-

rr

32.2012年12月，經國際小行星命名委員會批準，紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的一顆繞太陽運行的小行星被命名為“南大

仙林星如圖所示，“南大仙林星”繞太陽依次從α-b-c-d-α運動。在軌道上b、c、d四個位置中，該行

星受太陽引力最大的是（）

b南大仙林星

./~A、

aiO太陽?c

X?

A.aB.bC.cD.d

33.2012年12月，經國際小行星命名委員會批準，紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的一顆繞太陽運行的小行星被命名為“南大

仙林星如圖所示，“南大仙林星”繞太陽依次從ατbτcτdτα運動。在軌道上b、，、d四個位置中，該行

星繞太陽運動速率最大的是（）

b南大仙林星

/C'\

a↑O太陽?c

A.aB.bC.cD.d

34.2012年12月，經國際小行星命名委員會批準，紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的一顆繞太陽運行的小行星被命名為“南大

仙林星”。如圖所示，“南大仙林星”繞太陽依次從a—c->d→?”運動。在行星從a—>6、6—c-小d-a運動過

程中，太陽的引力對該行星的做功情況是（）

b南大仙林星

“―一P、、、

/八\

a↑O太陽?c

一/

A.正功、負功、正功、負功B.正功、正功、負功、負功

C.負功、正功、負功、正功D.負功、負功、正功、正功

35.天文學家哈雷成功預言哈雷彗星的回歸，哈雷彗星繞太陽的軌道為橢圓，如圖所示，則哈雷彗星從位置M經

過P運動到N的過程中，太陽對它的萬有引力大小如何變化（）

地球-必-

P，二》飛雷彗星

太“獷-

A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大

36.2020年11月24日，長征五號運載火箭將嫦娥五號探測器成功送入預定軌道，開啟了中國首次地外天體采樣

之旅。經過約112h的奔月飛行，嫦娥五號探測器在距離月面約40Okm處成功實施發(fā)動機點火制動，順利進入環(huán)繞

月球的橢圓軌道。11月29日20時23分，嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”，從橢圓軌道變?yōu)榻频膱A形軌道

（如圖所示），為順利落月做好了準備。探測器進入橢圓軌道后，在由近月點向遠月點運動的過程中，始終受到月

球的引力作用，這個引力的大?。ǎ?/p>

遠月點

A.保持不變B.越來越大C.越來越小D.先變大后變小

37.2020年11月24日，長征五號運載火箭將嫦娥五號探測器成功送入預定軌道，開啟了中國首次地外天體采樣

之旅。經過約112h的奔月飛行，嫦娥五號探測器在距離月面約40Okm處成功實施發(fā)動機點火制動，順利進入環(huán)繞

月球的橢圓軌道。11月29日20時23分，嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”，從橢圓軌道變?yōu)榻频膱A形軌道

（如圖所示），為順利落月做好了準備。探測器在圓形軌道運動過程中，下列物理量保持不變的是（）

38.2020年11月24日，長征五號運載火箭將嫦娥五號探測器成功送入預定軌道，開啟了中國首次地外天體采樣

之旅。經過約112h的奔月飛行，嫦娥五號探測器在距離月面約40Okm處成功實施發(fā)動機點火制動，順利進入環(huán)繞

月球的橢圓軌道。11月29日20時23分，嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”，從橢圓軌道變?yōu)榻频膱A形軌道

（如圖所示），為順利落月做好了準備。引力場的強弱可以用引力場強度來描述，類比電場強度定義式可以得到月

球引力場強度表達式。已知月球質量為物體質量為根，當物體到月球中心的距離為r時，受到月球的引力為

F,則物體所在處的月球引力場強度為（）

39.我國的航天技術在世界上具有舉足輕重的地位，我國發(fā)射的神舟10號飛船繞地球運行的高度大約為343km,

而神舟11號飛船繞地球運行的高度大約為393km。目前，火箭是衛(wèi)星發(fā)射的唯一工具，火箭發(fā)射回收是航天技術

的一大進步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運動，可看成先勻速后減速的直線運動，最后撞落在地面上，

不計火箭質量的變化。下列關于神舟10號與神舟11號飛船的發(fā)射速度及運行速度判斷正確的是（）

A.神舟10號的發(fā)射速度大于神舟11號的發(fā)射速度

B.神舟10號的發(fā)射速度等于神舟11號的發(fā)射速度

C.在各自軌道上穩(wěn)定運行時，神舟10號的速度小于神舟11號的速度

D.在各自軌道上穩(wěn)定運行時，神舟10號的速度大于神舟11號的速度

40.我國的航天技術在世界上具有舉足輕重的地位，我國發(fā)射的神舟10號飛船繞地球運行的高度大約為343km,

而神舟11號飛船繞地球運行的高度大約為393km。目前，火箭是衛(wèi)星發(fā)射的唯一工具，火箭發(fā)射回收是航天技術

的一大進步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運動，可看成先勻速后減速的直線運動，最后撞落在地面上，

不計火箭質量的變化?；鸺貢r，火箭對地的作用力（）

A.大于地對火箭的作用力B.小于地對火箭的作用力

C.大于火箭自身的重力D.等于火箭自身的重力

41.我國的航天技術在世界上具有舉足輕重的地位，我國發(fā)射的神舟10號飛船繞地球運行的高度大約為343km,

而神舟11號飛船繞地球運行的高度大約為393km。目前，火箭是衛(wèi)星發(fā)射的唯一工具，火箭發(fā)射回收是航天技術

的一大進步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運動，可看成先勻速后減速的直線運動，最后撞落在地面上，

不計火箭質量的變化?；鸺诜祷販p速下降過程中攜帶的檢測儀器處于（）

A.超重B.失重C.完全失重D.既不超重也沒失重

42.2016年11月18日，“神舟十一號”飛船在指定區(qū)域成功著陸，這標志著我國載人航天工程空間實驗室階段任

務取得了具有決定性意義的成果。此次任務中，“神舟十一號”和“天宮二號''空間實驗室自動交會對接后形成組合

體，如圖所示。組合體在軌道上的運動可視為勻速圓周運動。已知組合體距地球表面的高度為人地球半徑為R,

地球表面附近的重力加速度為g,引力常量為G。

（1）求地球的質量加。

（2）求組合體運行的線速度大小Vo

43.中星9A衛(wèi)星，是我國發(fā)射的一顆電視宜播衛(wèi)星，它定點在東經101.4。的同步軌道上.已知地球的質量為M、

半徑為火、自轉周期為T,引力常量為G.

（1）求中星9A衛(wèi)星的角速度.

（2）求中星9A衛(wèi)星的軌道高度.

（3）你認為中星9A衛(wèi)星能否工作在與北京所在的緯度圈是共面同心圓的軌道上？并說明理由.

44.2013年6月20日上午，王亞平在“天宮一號''中進行了中國載人航天史上的首次太空授課，如圖1所示。王亞

平在失重環(huán)境下講授并展示了彈簧秤實驗、單擺實驗、陀螺實驗、水球實驗等。

圖1圖2

為了簡化問題便于研究，將“天宮一號'‘繞地球的運動視為勻速圓周運動（示意圖如圖2所示）。已知這次太空授課

的時間為3“天宮一號”距離地面的高度為人，地球質量為M,地球半徑為R,引力常量為G。

（1）求在太空授課的過程中“天宮一號”繞地球運行的線速度大??；

（2）求在這次太空授課的時間t內“天宮一號”與地心連線所轉過的角度；

（3）在太空失重的環(huán)境中，可以做很多有趣的實驗，請你寫出其中一個實驗的實驗目的，并簡述實驗方案。

考點五參考答案:

1.A

【詳解】在物理學發(fā)展史上，發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家是牛頓，故BCD錯誤，A正確。

故選Ao

2.B

【詳解】A.電子表的工作原理與重力無關，所以能正常使用，故A錯誤，不符合題意;

B.天平是利用杠桿的原理，天平平衡需要物體的重力，所以天平不能在失重狀態(tài)下有效使用，則不能正常使用,

故B正確，符合題意;

C.電子溫度計的工作原理跟重力沒有關系，在太空中能用電子溫度計測量溫度，所以能正常使用，故C錯誤，不

符合題意;

D.電壓表的工作原理與重力無關，所以能正常使用，故D錯誤，不符合題意;

故選Bo

【點評】太空中能使用的測量工具：刻度尺測量長度、溫度計測溫度、電流表測電流、電壓表測電壓、電子表測

時間、電能表測量耗電量、彈簧測力計測拉力等等。

3.B

【詳解】根據(jù)

.CMm

Fc=G卞

其中

r=h+R

則

LGMm

F=----------

(R+∕Z)2

故選Bo

4.B5.B6.D

【解析】4.根據(jù)萬有引力定律可知引力的大小與兩物體的質量的乘積成正比，與兩物體間距離的平方成反比，地

球和組合體的距離為「，則

L-Mm

F=G——

故選Bo

5.根據(jù)萬有引力提供組合體做圓周運動的向心力可知

LCMmV2

F=G——=∕w—

則整理可得

卡

故選B?

6.由題意可得，類比電場時

F=G4Em

整理可得引力場強度大小

PM

E=GrM

故選D。

7.B

【詳解】根據(jù)萬有引力定律可知

L-Mm

F=G——

載人飛船從地面發(fā)射，遠離地球的過程中，，變大，則地球對飛船的引力越來越小。

故選B。

8.D

【詳解】電場強度的定義式為

E=L

q

其中r為試探電荷夕受到的電場力，同理可得，引力場強度可表示為

F'

E,=-

m

其中F為對接后的組合體受到的萬有引力，為

Mm

F=G尸

聯(lián)立解得

FM

E=Gr;

故對接后的組合體所在處的引力場強度與M有關，與機無關。

故選D。

9.D10.A11.B

【解析】9.根據(jù)萬有引力定律，地球對天舟五號衛(wèi)星的萬有引力大小為

故選D。

10.由萬有引力充當向心力得

所以，天舟五號衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為

故選Ao

11.地球表面引力場強度可以寫成

4=員

其中

GM地砥

所以

F二GM地

引R2

已知引力常量G,還需要知道地球的半徑R和地球的質量M地。

故選Bo

12.C13.A14.C

【解析】12.由題“高分十三號”衛(wèi)星是一顆光學遙感衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星繞地球的運動可看作勻速圓周運動，其軌道

與地球赤道在同一平面內，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動，可知“高分十三號”為地球同步衛(wèi)星，則“高

分十三號”衛(wèi)星運動的角速度g與地球自轉的角速度S相同。

故選C。

13.根據(jù)萬有引力定律公式

LGMm

F=產

可知，將這兩個質點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則萬有引力的大小變?yōu)?/p>

F，_GMm_GMm_GMm_F

一R2一(2r)2-4.一.

故選A

14.引力場強度可以寫成

4=互

由于

-GM)S%

JT;n-Z

所以

_GM地

匕引一下一

距離逐漸變大，所以引力場強度逐漸減小。

故選C

15.A16.B17.C

【解析】15.“天琴一號”從低軌道升到高軌道，引力做負功，故重力勢能增大。

故選Ao

16.設地球質量為M,“天琴一號”衛(wèi)星質量為〃?，軌道半徑為心根據(jù)萬有引力提供向心力，則有

「MmV2

G——=m—

rr

解得

V=再

可知升高后軌道半徑增大，故速度減小。

故選Bc

17.設地球質量為M,“天琴一號”衛(wèi)星質量為相，軌道半徑為心根據(jù)萬有引力提供向心力，則有

「Mm4乃？

c-=myrr

解得

，=2萬層

故“天琴一號，，在升高后的軌道上運行與在原軌道上運行相比，周期之比為

故選Co

18.C19.A20.B

【解析】18.巡視器做勻速圓周運動的線速度、向心力、向心加速度都是矢量，方向均變化，均是變量，巡視器

做勻速圓周運動的周期是標量，大小不變；所以描述巡視器做勻速圓周運動的物理量中不變的是周期。

故選Co

19.根據(jù)F=G等，“天問一號”著陸巡視器從環(huán)繞火星的較高軌道向火星靠近的過程中，r減小，若巡視器的質

量保持不變，則它受到火星的引力F增大。

故選Ao

20.類比靜電場中電勢的定義式e巡視器所在處的火星引力勢為

故選B。

21.C

【詳解】同步衛(wèi)星和地面觀察點的角速度相等，根據(jù)

同步衛(wèi)星軌跡半徑更大，則

同步衛(wèi)星比近地衛(wèi)星軌跡半徑大，則

故選Co

22.D

【詳解】AC.對于A衛(wèi)星，是地球的同步衛(wèi)星，周期等于地球的自轉周期，設軌道半徑廠，則

地球的質量

M_3ττri

Py

-AπR^GTi,rR-

3

只知道衛(wèi)星A的運行周期，所以不能求得地球的密度，AC錯誤;

BD.對于B衛(wèi)星是近地衛(wèi)星，設周期為T,則有

地球的質量

地球的密度

_M_3π

p-4π∕?3-G7τ

3

已知衛(wèi)星B的運行周期，可以求地球的密度，B錯誤D正確。

故選D。

23.D

【詳解】衛(wèi)星A與地球同步，所以始終在赤道地面上的觀察點C的正上面

根據(jù)

廠Mln7

G——=mrω~

解得

[GM

衛(wèi)星A的軌道半徑大于B衛(wèi)星的軌道半徑，所以

則在相等的時間內B衛(wèi)星轉過的角度大。

故選D。

24.A

【詳解】由題意可知，“高分十三號”是同步衛(wèi)星，相對地球靜止，與地球赤道上物體具有相同的周期，V=早可

知，線速度與軌道半徑成正比，故A正確。

故選Ao

25.C

【詳解】衛(wèi)星其軌道與地球赤道在同一平面內，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動，屬于地球同步衛(wèi)星，

則周期與地球自轉周期相同。

故選C。

26.B

【詳解】采用類比法，對比點電荷場強公式E=Z卷可知，衛(wèi)星在運動過程中，所經各點的引力場強度的大小與

M和到地心的距離r有關，與機無關。

故選B。

27.D

【詳解】根據(jù)

CMmV2

G下二W

解得

卡

因為4<r1,所以，V,>V2

根據(jù)

解得

因為^<f2,所以，T,<T2

故選D。

28.C

【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力有

可得

Y

7=2萬居

因Γ∕<Γ2,則

V∕>V2

τl<τ2

故ABD錯誤，C正確；

故選Co

29.B

【詳解】地球對衛(wèi)星的引力等于萬有引力，則

F口=GC-Mm

由于〃變大，則尸減小，故選B。

30.D

【詳解】A.衛(wèi)星正常運行時可近似看做圓周運動，故由牛頓第二定律

GMm4/

——?—=m——r=ma

得

GM

因為人>5，所以“A<%,且，>■，而。=24h,故TB<24∕z,A錯誤;

B.衛(wèi)星正常運行時可近似看做圓周運動，故由牛頓第二定律

GMmV2

——--=m—=mω2~r

廠r

得

[GM

v=↑∣二~，ω=

因為人>5，又因為B為處于近地圓軌道的衛(wèi)星，所以VB=7.9km∕s,故VA<%=7.9km∕s,ω3>ωκ,B錯誤;

C.衛(wèi)星“亞太6C”是地球同步衛(wèi)星，所以相對地球靜止；同步衛(wèi)星軌道在地球赤道上空，故衛(wèi)星“亞太6C”不能出

現(xiàn)在北京正上空，C錯誤:

D.由T=，可得

IGMT2

地球同步衛(wèi)星的周期T為定值，故其軌道半徑r也為定值，所以同步衛(wèi)星只能出現(xiàn)在赤道正上空且只有一條運行

軌道，D正確。

故選D。

31.D

【詳解】由題意，地球在B點的引力場強度大小

GMin

GM

F3工

mm2

故D正確，ABC錯誤。

32.A

【詳解】由萬有引力定律尸=G與可知，距離越近，萬有引力越大，則由圖可知。位置距離太陽最近，故行星受

太陽引力最大的是“位置。

故選A。

33.A

【詳解】根據(jù)開普勒第二定律可知行星和太陽的連線在相等時間內掃過的面積相等，“點離太陽最近，相等時間內

通過的弧長最長，速率最大。

故選Ao

34.D

【詳解】在行星從“一反6-C的運動過程中，太陽的引力方向與行星的速度方向之間的夾角大于90。，引力對行

星做負功；在行星從CTd、dTα的運動過程中，太陽的引力方向與行星的速度方向之間的夾角小于90。，引力對

行星做正功。

故選D。

35.C

【詳解】根據(jù)題意，由萬有引力公式F=絲絲可知，由于哈雷彗星與太陽的距離先減小后增大，則太陽對它的萬

r

有引力大小先增大后減小。

故選C。

36.C

【詳解】根據(jù)萬有引力定律可知探測器所受月球引力的大小為

LGMtn

F=-

探測器在由近月點向遠月點運動的過程中，它到月心的距離r越來越大，所以產越來越小，故選C。

37.A

【詳解】探測器在圓形軌道運動過程中，周期不變，線速度大小不變，方向總是不斷不變化，所以線速度不斷變

化，向心力方向總是和線速度方向垂直，所以向心力總是在變化，由牛頓第二定律知向心加速度的方向也不斷變

化，所以向心加速度也在不斷