（2021-2025）5年高考1年模拟物理真题分类汇编专题04 万有引力（北京专用）（原卷版）.docxVIP

五年（2021-2025）高考真题分类汇编

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专题04万有引力

考点

五年考情（2021-2025）

命题趋势

考点1行星的运动

2021、2023、

要求考生从宏大且复杂的宇宙场景中提炼出点质量、中心天体环绕等万有引力模型。在知识考查方面，不再局限于基础的万有引力公式计算，而是深入挖掘其与牛顿运动定律、能量守恒的内在联系。比如，通过分析卫星在椭圆轨道上的运动，综合考查万有引力提供向心力、机械能守恒等知识，对开普勒定律的考查也从单纯的记忆上升到结合实际情境的深度应用，例如利用开普勒第三定律分析不同天体系统中行星或卫星的运动特征。?

从能力考查维度来看，对逻辑推理与数学运算能力的要求显著提升。试题常设置多过程、多变量的复杂情境，要求考生依据已知条件，通过严谨的逻辑推导，构建物理方程，运用三角函数、开方运算等数学工具求解天体质量、密度、轨道参数等关键物理量。同时，注重对考生科学思维的考查，如通过类比、迁移等思维方法，将熟知的地球卫星模型拓展到其他恒星-行星系统或双星、多星系统。部分试题还会引入新的科研成果或理论假设，如引力红移、广义相对论中的时空弯曲对万有引力的影响等，考查考生在新情境下获取信息、分析问题、应用知识的创新能力，以此全面检验考生对万有引力知识的掌握程度以及物理学科核心素养的发展水平。?

考点2万有引力定律及其应用

2022、2023、2024、2025

考点01行星的运动

1．（2023·北京·高考）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720km，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（）

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A．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为1°

B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s

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

2．（2021·北京·高考）2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km，则“天问一号”（）

A．在近火点的加速度比远火点的小 B．在近火点的运行速度比远火点的小

C．在近火点的机械能比远火点的小 D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动

考点02万有引力定律及其应用

3．（2025·北京·高考）2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2、B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（）

A．在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小

B．在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大

C．在轨道2上机械能与在轨道1上相等

D．利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量

4．（2024·北京·高考）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r0，宇宙的密度为ρ

（1）求小星体P远离到2r0处时宇宙的密度

（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m1和m2、距离为R的两个质点间的引力势能Ep=-Gm1

a．求小星体P从r0处远离到2r0

b．宇宙中各星体远离观测点的速率v满足哈勃定律v=Hr，其中r为星体到观测点的距离，H为哈勃系数。H与时间t有关但与r无关，分析说明H随

5．（2023·北京·高考）在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（）

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A．圆周运动轨道可处于任意平面内

B．小球的质量为FR

C．若误将n-1圈记作n

D．若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小

6．（2023·北京·高考）螺旋星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为