2015-2024年十年高考物理真题分类汇编专题05 万有引力与航天（解析版）.docx

2015-2024年十年高考真题汇编

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专题05万有引力与航天

考点

十年考情（2015-2024）

命题趋势

考点1开普勒定律

（10年8考）

2024·浙江·高考真题、2024·山东·高考真题、2023·北京·高考真题、2023·浙江·高考真题、2022·湖南·高考真题、2021·福建·高考真题、2021·全国·高考真题、2018·全国·高考真题、2017·全国·高考真题、2016·全国·高考真题、2016·江苏·高考真题

以我国航空航天技术的发展成果为背景，以中心天体为模型，具体考查开普勒行星运动定律、重力与万有引力的关系、求中心天体的质量和密度、第一宇审速度、卫星运行中的各种运动参量与卫星轨道半径的关系、卫星变轨时各参量的变化规律等热点问题。

考点2万有引力定律及其应用

（10年10考）

2024·重庆·高考真题、2024·海南·高考真题、2024·广西·高考真题、2024·全国·高考真题、2023·山东·高考真题、2022·全国·高考真题、2021·山东·高考真题、2020·山东·高考真题、2020·全国·高考真题、2019·全国·高考真题、2015·江苏·高考真题、2015·海南·高考真题、2018·北京·高考真题、2017·海南·高考真题、2022·重庆·高考真题、2021·重庆·高考真题、2017·北京·高考真题、2020·江苏·高考真题、2016·海南·高考真题、2015·天津·高考真题、2024·北京·高考真题、2023·北京·高考真题、2021·福建·高考真题

考点3宇宙航行

（10年10考）

2024·福建·高考真题、2024·广东·高考真题、2024·湖南·高考真题、2024·河北·高考真题、2023·北京·高考真题、2023·湖南·高考真题、2022·天津·高考真题、2022·湖北·高考真题、2022·浙江·高考真题、2021·江苏·高考真题、2021·浙江·高考真题、2020·海南·高考真题、2020·北京·高考真题、2019·北京·高考真题、2019·浙江·高考真题、2017·江苏·高考真题、2021·重庆·高考真题、2021·湖南·高考真题、2015·全国·高考真题、2015·天津·高考真题

考点01开普勒定律

1．（2024·浙江·高考真题）与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，地球的公转半径为R，小行星甲的远日点到太阳的距离为R1，小行星乙的近日点到太阳的距离为R2，则（）

A．小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度

B．小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度

C．小行星甲与乙的运行周期之比

D．甲乙两星从远日点到近日点的时间之比=

【答案】D

【详解】A．根据开普勒第二定律，小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度，故A错误；

B．根据

小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度，故B错误；

C．根据开普勒第三定律，小行星甲与乙的运行周期之比

故C错误；

D．甲乙两星从远日点到近日点的时间之比即为周期之比

≈

故D正确。

故选D。

2．（2024·山东·高考真题）“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．

【答案】D

【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开普勒第三定律

同理，对地球的同步卫星根据开普勒第三定律

又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以

联立可得

故选D。

3．（2023·北京·高考真题）2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（）

??

A．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为

B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于

C．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D．由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离

【答案】A

【详解】A．因为“夸父一号”轨道要始终保持要太阳光照射到，则在一年之内转动360°角，即轨道平面平均每天约转动1°，故A正确；

B．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，则“夸父一号”的速度小于7.9km/s，故B错误；

C．根据

可知“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；

D．“夸父一