《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题05 万有引力（一）（原卷版）
2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编
专题 05 万有引力定律（一）
1、（2021·河南省洛阳市高三下学 5 月三模）火星和地球之间的距离成周期性变化，为人类探测火星每
隔一定时间会提供一次最佳窗口期。已知火星和地球的公转轨道几乎在同一平面内，公转方向相同，火星
的轨道半径约是地球轨道半径的 1.5 倍，则最佳窗口期大约每隔多长时间会出现一次（ ）
A. 18 个月 B. 24 个月 C. 26 个月 D. 36 个月
2、（2021·河南省郑州市高三下学期二模）担负着火星探测任务的“天问一号”的成功发射，标志着我
国星际探测水平达到了一个新阶段。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半
径与地球公转轨道半径之比为 3：2，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A. 线速度大小之比为 ： B. 角速度大小之比为 2：3
C. 向心加速度大小之比为 9：4D. 公转周期之比为 2：3
3、（2021·湖南省衡阳市高三下学期二模）2020 年11 月24 日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器
成功发射升空并将其送入预定轨道，11 月28 日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12 月17 日凌晨，嫦娥五号
返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为 h处，绕月球做匀速圆周
运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期 T，已如万有引力常量 G和月球半径 R。则下列说法错
误的是（ ）
A. 嫦娥五号绕月球飞行的线速度为 B. 月球的质量为
C. 月球的第一宇宙速为 D. 月球表面的重力加速度为
4、（2021·山东省济南市历城二中高三下学期压轴卷）2019 年10 月5日，我国在太原卫星发射中心用
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长征四号丙运载火箭，成功将“高分十号”卫星发射升空．其地面像元分辨率最高可达亚米级，主要用于国
土普查、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域．“高分十号”卫星绕地球运转的轨道半径是
、周期是 ，而地球绕太阳运转的轨道半径是 、周期是 ．若将两者的运转均视为匀速圆周运动，
则地球质量与太阳质量之比是
A. B. C. D.
5、（2021·山东省烟台市高三下学期适应性练习）2020 年7月23 日我国用“长征五号”大型运载火箭
发射首枚火星探测器“天问一号”，“天问一号”火星探测将通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视三
项任务，这在人类火星探测史上开创了先河。2021 年2月24 日，探测器由调相轨道到达近火点时进行变
轨，进入停泊轨道，为着陆做准备。若停泊轨道的近火点高度为 a、远火点高度为 b，周期为 T，已知引力
常量为 G，火星半径为 R，则火星的质量为（ ）
A. B.
C. D.
6、（2021·天津市红桥区高三下学第二次质检）2019 年5月17 日，我国成功发射第 45 颗北斗导航卫星，
2
该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（ ）
A. 入轨后向心加速度大于地球表面赤道上物体随地球自传的向心加速度
B. 入轨后的速度等于第一宇宙速度
C. 该卫星的机械能小于同质量的近地卫星的机械能
D. 该卫星可以定位在天津上空一定高度处
7、（2021·河北省实验中学高三下学期调研）年 月 日，我国首个火星探测器“天问一号”传回
了火星照片，如图所示。多年以后，小明作为一位火星移民，于太阳光直射赤道的某天晚上，在火星赤道
上某处仰望天空。某时，他在西边的地平线附近恰能看到一颗火星人造卫星出现，之后极快地变暗而看不
到了，他记下此时正是火星上日落后约 小时 分。后来小明得知这是我国火星基地发射的一颗绕火星自
西向东运动的周期为 的探测卫星，查阅资料得知火星自西向东自转且周期约为 小时 分，已知万有
引力常量为 。根据以上信息，分析可得火星密度的表达式为（ ）
A. B. C. D.
8、（2021·广东省普宁二中高三下学期 5 月适应性考试）“天问一号”已于 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，成功进入预定轨道。“天问一号”将完成“环绕”“着
陆”“巡视”火星这三大任务。已知日地间距约为 1.5 亿公里，火星直径约为地球的一半，质量约为地球
的11%，将火星和地球绕太阳的运动均视为圆周运动，两者每隔约 2.2 年相遇（相距最近）一次，不考虑
火星和地球间的万有引力，地球公转周期视为 1年。下列说法正确的是（ ）
A. “天问一号”的发射速度必须大于地球第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
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