专题05 万有引力定律-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（学生卷）

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专题 05 万有引力定律
1.（2024 年新课标考题）3. 天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行
星 GJ1002c 的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的 0.07 倍，周期约为 0.06 年，则这颗红矮星的质量
约为太阳质量的（　　）
A. 0.001 倍 B. 0.1 倍 C. 10 倍 D. 1000 倍
2.（2024 全国甲卷考题）3. 2024 年 5 月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采
样返回之旅。将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自
由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的 。下列说法正确的是（　　）
A. 在环月飞行时，样品所受合力为零
B. 若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于零
C. 样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同
D. 样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小
3.（2024 年安徽卷考题）5. 2024 年 3 月 20 日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当
抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的
半长轴约为 51900km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为 9900km，周期约为
24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（ ）
A. 周期约为 144h
B. 近月点的速度大于远月点的速度
C. 近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度
D. 近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
4.（2024 年江西卷考题）4. 两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为 、 ，则动
能和周期的比值为（ ）
A. B.
C. D.
5.（2024 年广东卷考题）9. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行
星表面时以 的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞
保持连接。已知探测器质量为 1000kg，背罩质量为 50kg，该行星的质量和半径分别为地球的 和 。地
球表面重力加速度大小取 。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　）
A. 该行星表面的重力加速度大小为
B. 该行星的第一宇宙速度为
C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为
D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为 30kW
6.(2024 年湖北考题)4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆
周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在
P
点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使
空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。
则（　　）
A. 空间站变轨前、后在
P
点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在
P
点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
7.(2024 浙江 1 月考题) 9. 如图所示，2023 年 12 月 9 日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”
等三颗卫星送入距离地面约 的轨道。取地球质量 ，地球半径 ，引力常量
。下列说法正确的是（　　）
A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约
C. 卫星运行
的
周期约 D. 发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态
8.（2024 年山东卷考题）5. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其 24 小时椭圆轨道的半长轴为
a
。
已知地球同步卫星的轨道半径为
r
，则月球与地球质量之比可表示为（　　）
A. B. C. D.
9.(2024 年.河北高考题)8. 2024 年 3 月 0 日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面
的
探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为 24h 的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点
A
距月
心约为 2.0 × 103km，远月点
B
距月心约为 1.8 × 104km，
CD
为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（
）
A. 鹊桥二号从
C
经
B
到
D
的运动时间为 12h
B. 鹊桥二号在
A
、
B
两点的加速度大小之比约为 81：1
C. 鹊桥二号在
C
、
D
两点的速度方向垂直于其与月心的连线
D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于 7.9km/s 且小于 11.2km/s
10.（2024 年湖南卷考题）7．2024 年 5 月 3 日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开
启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过
升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆
轨道，半径近似为月球半径。己知月球表面重力加速度约为地球表面的 ，月球半径约为地球半径的 。
关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　）
A．其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度
B．其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度

标签： #高考

摘要：

专题05万有引力定律1.（2024年新课标考题）3.天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的（　　）A.0.001倍B.0.1倍C.10倍D.1000倍2.（2024全国甲卷考题）3.2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是（　　）A.在环月飞行时，样品所受合力为零B.若将样品放置在...

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