专题06 万有引力-2021年高考高三一模物理试题汇编（原卷版）

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2021 年高考高三一模物理试题汇编

专题 06 万有引力定律

1、（2021·湖南省岳阳市高三一模）“天问一号”火星探测器于 2020 年7月23 日，在中国文昌航天发射

场由长征五号遥四运载火箭发射升空，如图所示，设地球半径为 R，地球表面

的

重力加速度为 g0，“天

问”一号在半径为 R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的 A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的

远地点 B时，再次点火进入轨道半径为 4R的圆形轨道Ⅲ，绕地球做圆周运动，设“天问”一号质量保持

不变。则（　　）

A. “天问”一号在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为 1 8∶

B. “天问”一号在轨道Ⅲ

的

运行速率大于

C. “天问”一号在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度

D. “天问”一号在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能

2、（2021·湖南省永州市高三一模）使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所

需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度 v2与第一宇宙速度 v1的关系是．已知某

星球的半径为地球半径 4倍，质量为地球质量的 2倍，地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g．不计其他

星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为

A. B. C. D.

3、（2021·湖北省荆州市高三第一次质检）2012 年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授

时服务，2020 年该系统将实现在全球范围内提供服务。现北斗系统中有一颗地球同步卫星 A，离地面的高

度为，某时刻与离地面高度为的地球空间站 B相隔最近，则下列说法正确的是（已知地球半径

为，地球自转周期为；卫星 A和空间站 B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。）（　　）

A. 卫星 A和空间站 B所在处的加速度大小之比

B. 卫星 A和空间站 B运行的线速度大小之比

C. 再经过 24 小时，卫星 A和空间站 B又相隔最近

D. 卫星 A想实现和空间站 B对接，只需对卫星 A向后喷气加速即可

4、（2021·广东省潮州市高三第一次质检）观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引

力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上 P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），

则（　　）

A. 地球靠近木星的过程中运行加速度增大

B. 地球远离木星的过程中机械能减小

C. 地球远离木星的过程中动能减小

D. 地球在 P点的运行速度等于木星第一宇宙速度

5、（2021·福建省宁德市高三第一次质检）2020 年7月23 日12 时41 分，长征五号遥四运载火箭将“天

问一号”探测器在文昌航天发射场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地

行星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（

）

A. 地球公转的周期大于火星的公转周期

B. 地球公转的线速度小于火星的公转的线速度

C. 地球公转的角速度大于火星的公转的角速度

D. 地球公转的加速度小于火星的公转的加速度

6、（2021·安徽省芜湖市高三第一次质检）“辞别月宫去，采得月壤归”－北京时间 2020 年12 月17 日1

时59 分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返

回任务圆满完成。如图所示是嫦娥五号卫星绕月球运行的三条轨道，轨道 1是近月圆轨道，轨道 2和3是

变轨后的椭圆轨道。轨道 1上的 A点也是轨道 2、3的近月点，B点是轨道 2的远月点，C点是轨道 3的远

月点。则下列说法中正确的是（　　）

A. 卫星在轨道 2的周期大于在轨道 3的周期

B. 卫星在轨道 2经过 A点时的速率小于在轨道 1经过 A点时的速率

C. 卫星在轨道 2经过 A点时的加速度大于在轨道 3经过 A点时的加速度

D. 卫星在轨道 2上B点所具有的机械能小于在轨道 3上C点所具有的机械能

7、（2021·安徽省马鞍山市高三一模）我国第一个自主火星探测器“天问一号”自2020 年成功发射以来，

飞行里程已经突破了 4亿公里，即将接近火星。“天问一号”飞向火星的模拟示意图如图，Ⅰ为地球公转轨道，

椭圆轨道Ⅱ为“天问一号”飞行轨道，Ⅲ为火星公转轨道。P、Q是轨道Ⅱ分别与Ⅰ、Ⅲ两轨道的公切点。下列

说法正确的是（　　）

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