高考物理真题分类汇编-专题09万有引力与天体运动（原卷版）.docx

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专题09万有引力和天体运动

考点

三年考情（2022-2024）

命题趋势

考点1万有引力定律

（5年3考）

2024年高考广西卷：潮汐现象

2023年高考辽宁卷：在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，计算地球与太阳的平均密度之比。

2022年重庆高考：以空间站切入，考查万有引力定律和计算地球密度。

2022年新高考海南卷：计算火星与地球的的第一字宙速度之比和表面的重力加速度之比。

1.万有引力定律与天体运动中高考考查频率较高的知识主要表现在：天体质量和密度的计算；重力加速度的计算；第一宇宙速度的计算等：

2.试题通常以宇宙观测给出情景，文字叙述较多，信息较多，进行一些假设，解答时需要套用模型。

考点2天体运动

（5年3考）

2024年全国理综新课程卷：给出太阳系外的一颗红矮屋行星数据，计算这颗红矮星的质量。

2024年高考江西卷：两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，计算其动能和周期的比值。

2023年6月高考浙江卷：给出木星的卫星信息，判断相关物理量。

2023年高考山东卷：根据牛顿的猜想，计算月球绕地球公转的周期。

2023年高考湖南卷：根据宇宙大爆炸理论，恒星最终的归宿与其质量有关，判断恒星坍缩前后的第一宇宙速度，逃逸速度等。

2022年高考湖北物理：天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，计算望舒与地球公转速度大小的比值。

考点01万有引力定律

1.（2024年高考广西卷）潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在（）

A.a处最大 B.b处最大

C.c处最大 D.a、c处相等，b处最小

2.（2023高考江苏学业水平选择性考试）设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是（）

A.质量 B.向心力大小

C.向心加速度大小 D.受到地球的万有引力大小

3.（2023年高考选择性考试辽宁卷）在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为T?，地球绕太阳运动的周期为T?，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（）

A. B.

C. D.

4．（2022年重庆高考）我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，轨道半径约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（）

A．漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力

B．空间站绕地球运动的线速度大小约为

C．地球的平均密度约为

D．空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍

5.（2022年全国理综乙卷·14）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）

A.所受地球引力的大小近似为零

B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等

D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

6．（2022年新高考海南卷）火星与地球的质量比为a，半径比为b，则它们的第一字宙速度之比和表面的重力加速度之比分别是（）

A．B．=

C．D．

考点01天体运动1．（2024年全国理综新课程卷）天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮屋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年高考江西卷）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.

3．（10分）（2024高考北京卷）科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质（星体等）在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样．以某一点O为观测点，以质量为m的小星体（记为P）为观测对象．当前P到O点的距离为，宇宙的密度为．

（1）求小星体P远离到处时宇宙的密度ρ；

（2）以O点为球心，以小星体P到O点的距离为半径建立球面．P受到的万有引力相当于球内质量集中于O点对P的引力．已知质量为和、距离为R的两个质点间的引力势能，G为引力常量．仅考虑万有引