备战2026年高考近五年(2021-2025)高考物理真题分类汇编(山东专用)专题03万有引力(学生版+解析).docxVIP

专题03万有引力

考点

五年考情（2021-2025）

命题趋势

考点1行星的运动

2024

?命题常常紧密结合我国航空航天技术的发展成果，以卫星发射、空间站运行、探测器探测行星等实际案例为背景。重点考查开普勒定律，其中开普勒第一定律揭示了行星运动的椭圆轨道规律；开普勒第二定律阐述了行星在运动过程中与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，体现了行星运动速度的变化规律；开普勒第三定律则给出了行星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方成正比的关系。万有引力定律的应用也是考查重点，主要围绕万有引力提供向心力这一核心思路，解决天体质量和密度的计算问题，例如通过观测卫星的运行周期和轨道半径，计算中心天体的质量和密度；求解卫星运行的参数，包括线速度、角速度、周期、向心加速度等，分析卫星在不同轨道上运行时这些参数的变化；以及研究卫星变轨问题，理解卫星在变轨过程中的能量变化和速度调整原理。通过这些考查，检验学生将万有引力知识与实际航天场景相联系的能力，以及运用物理规律进行推理和计算的能力。

考点2万有引力定律及其应用

2021、2023

考点3万有引力定律及其应用

2021、2025

考点01行星的运动

1．（2024·山东·高考）“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。已知地球静止卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（）

A．r3a3 B．a3r3

考点02万有引力定律

2．（2023·山东·高考）牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质、且都满足F∝Mmr2。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为

A．30πrg B．30πgr C．

3．（2021·山东·高考）从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为（）

A．9∶1 B．9∶2 C．36∶1 D．72∶1

考点03万有引力定律及其应用

4．（2025·山东·高考）轨道舱与返回舱的组合体，绕质量为M的行星做半径为r的圆周运动，轨道舱与返回舱的质量比为5:1。如图所示，轨道舱在P点沿运动方向向前弹射返回舱，分开瞬间返回舱相对行星的速度大小为2GMr，G为引力常量，此时轨道舱相对行星的速度大小为（

A．25GMr B．35GMr

5．（2021·山东·高考）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为L(L?H)，地球半径为R

A．BLGMR+

C．BLGMR+

1．（2025·山东省实验中学·二模）我国近地小行星防御系统能够监测、预警和应对近地天体的撞击，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于P点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于Q点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的M点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为ω，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为ω1和ω3，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的P点、Q点运行的线速度分别为v1、v3、

A．ω

B．v

C．卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点过程中，机械能增大

D．卫星在轨道Ⅲ上从Q点到M点的运动时间大于在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点运动时间

2．（2025·山东济宁·考前押题联考）在地球上，可通过天文观测估算太阳的密度。如图，地球上观测太阳的视角θ极小，与观测者眼睛相距为D、视角为θ的物体宽度为d。已知地球公转周期为T，万有引力常量为G，θ极小时sinθ≈tanθ。则太阳密度ρ

??

A．3πGT2Dd3 B．6π

3．（2025·山东淄博·三模）2025年4月24日，神舟二十号飞船发射成功。从地面发射后，经转移椭圆轨道1再进入天宫空间站圆轨道2。飞船在椭圆轨道的近地点A和远地点B的速度大小分别为v1、v2，天宫空间站运行周期为T。仅考虑地球对飞船的引力，则飞船从A运动到B的时间为（）

A．T4(v

C．T2(2v

4．（2025·山东齐鲁教研体·考前质量检测）2025年4月24日，我国自主研发的神舟二十号载人飞船成功发射，并与“天和”核心舱成功对接。飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道I上，椭圆轨道II为飞船的转移轨道，“天和”核心舱绕地沿