押课标卷理综第15题-备战高考物理临考题号押题（新课标卷）（原卷版）

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押课标卷理综第 15 题

高考频度：★★★★★ 难易程度：★☆☆☆☆

题号考情分析考查知识点分值预测知识点

第15

题

天体运动和万有引力定理结合

的题目一直是高考题目的热点

问题，特别是两者结合的题

目，近年来经常以选择的形式

在高考题目中出现。高考对牛

顿第二定律，万有引力定理，

圆周运动规律等都有所涉及。

万有引力定律 6

预计 2021 年高考新课标全国

卷第 15 题会以万有引力与圆周运

动结合的题目为主。

（2020·新课标全国Ⅰ卷）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星

表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　）

A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5

【答案】B

【解析】设物体质量为

，则在火星表面有

在地球表面有

由题意知有

故联立以上公式可得

故选 B。

2020 年 11 月 24 日，我国在文昌航天发射场成功发射探月工程嫦娥五号探测器。顺利将探测器送入预定轨

道，假设该探测器质量为

，在离月球高度为

的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知月球质量为

，半径

为

，引力常量为

，则月球对探测器的万有引力大小为（　　）

A． B． C． D．

【解析】根据万有引力定律可得月球对探测器的万有引力大小为

ABC 错误，D 正确。

故选 D。

一、处理天体问题的基本思路及规律

1．天体问题的两步求解法

(1)建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：

万＝

向．

(2)写出两组式子：①＝

＝

mω

＝

；

② 代换关系：天体表面＝

，空间轨道上＝

2．人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系

＝越高越慢⇒⇒

二、人造卫星的有关问题

1．发射速度与环绕速度

(1)人造卫星的最小的发射速度为

＝＝＝7.9 km/s，即第一宇宙速度．发射速度越大，卫星环绕地球运转

时的高度越大．

(2)由

＝可知，人造地球卫星的轨道半径越大，环绕速度越小，所以第一宇宙速度

＝7.9 km/s 是最小的

发射速度也是最大的环绕速度．

2．两类运动——稳定运行和变轨运行

卫星绕天体稳定运行时，＝

.当卫星速度

突然变化时，

万和

不再相等．当

万>

时，卫星做近心运动；

当

万<

时，卫星做离心运动．

3．两种特殊卫星

(1)近地卫星：卫星轨道半径约为地球半径，受到的万有引力近似为重力，故有

＝

(2)地球同步卫星：相对于地面静止，它的周期

＝24 h，所以它只能位于赤道正上方某一确定高度

，故

地球上所有同步卫星的轨道均相同，因而也具有相同的线速度、相同的角速度、相同的向心加速度，但它

们的质量可以不同．

一、多选题

1．通过天文观测和计算得到∶月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为

0=2.72×10-3m/s2，地球表

面的重力加速度大小为

=9.8m/s2。如果认为地球对地面物体的引力和地球对月球的引力是同种性质的力

且满足距离平方反比关系，忽略地球自转以及其他天体的影响根据上述结论和假设及力和运动的关系可推

知（　　）

A．地球对地面上物体的引力是对月球上相同质量的物体引力的 60倍

B．地球对地面上物体的引力是对月球上相同质量的物体引力的 3600 倍

C．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径约为地球半径的 36 倍

D．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径约为地球半径的 60倍

2．2020 年 11 月 24 日，我国发射的嫦娥五号探测器着陆月球表面并采集月壤后，由上升器携带月壤于 12

月6日成功与轨道器和返回器的组合体实现对接，最终返回地球，实现了我国探月工程的又一重大突破。

已知地球质量是月球的 81倍，半径是月球的 4 倍，地球的第一宇宙速度为 7.9 km/s，则（　　）

A．上升器通过在返回器同一轨道上进行加速，实现两者的对接

B．上升器脱离月球表面的最小发射速度约为 1.76 km/s

C．返回器与轨道器的组合体在近月轨道上的运行周期是人造卫星在近地轨道上周期的

D．上升器在从月球表面到与返回器对接过程中机械能守恒

3．关于行星绕太阳运动，下列叙述正确的是（　　）

A．某行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受到引力小

B．某行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点速度小，在远日点速度大

C．绕太阳运动的所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期平方的比值都相等

D．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处

4．2020 年 12 月 17 日，我国自主研发的探月工程嫦娥五号探测器在月球表面挖取 2千克重的月壤样本后成

功返回地球，完成了我国迄今为止最为复杂的航天任务，标志着我国的航天技术处于世界巅峰水平。随着

人类航天技术的进步，未来会有越来越多的其它星球的物质被运回地球，假设最终使得地球的质量逐渐增

大，而月球的质量保持不变且只考虑地月间的万有引力，下列说法正确的是（　　）

A．月球受到地球的引力将逐渐变小 B．月球绕地球公转的轨道半径将逐渐变小

C．月球绕地球公转的线速度将逐渐变大 D．月球绕地球公转的周期将逐渐变大

5．用下列哪组数据能估算出地球平均密度（已知万有引力常量

）（　　）

A．月球绕地球运动的轨道半径和周期

B．地球绕太阳运动的轨道半径和周期

C．地球表面的重力加速度和地球半径

D．沿地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的周期

6．2019 年 1 月 3日 10 时 26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆，发射后“嫦娥四号”探测器

经过约 110 小时奔月飞行，到达月球附近成功实施近月制动，被月球捕获。其发射过程简化如下：探测器

从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过

点时变轨进入距离月球表面 2

高的圆形轨道 I，在轨道 I

上做匀速圆周运动，经过

点时再次变轨进入椭圆轨道之后将变轨到近月圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，经过

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