五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題05萬有引力與宇宙航行考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1萬有引力定律2021專題“萬有引力與航天”在福建高考中考查頻率高且核心明確，“萬有引力定律的應(yīng)用”是高頻與核心考點(diǎn)，連續(xù)四年均有涉及。這部分的考查重點(diǎn)高度集中于運(yùn)用萬有引力提供向心力這一核心關(guān)系式，解決天體（衛(wèi)星、行星等）運(yùn)動(dòng)的基本參量計(jì)算、軌道半徑確定、中心天體質(zhì)量或密度的估算等問題。相較之下，萬有引力定律本身的基本內(nèi)容考查較少（僅2021年）。命題情境緊密貼合國(guó)家重大航天工程實(shí)際，常以最新科技成就為背景，體現(xiàn)物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。選擇題側(cè)重基本規(guī)律的應(yīng)用和關(guān)鍵物理量的定性定量分析，計(jì)算題則要求考生熟練運(yùn)用核心公式進(jìn)行推導(dǎo)和數(shù)值求解。展望未來，命題將持續(xù)強(qiáng)化對(duì)“應(yīng)用”能力的考查，情境選擇將緊跟航天科技前沿動(dòng)態(tài)，題目設(shè)計(jì)可能更注重模型構(gòu)建的綜合性，并提升對(duì)信息提取、公式推導(dǎo)和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的要求，核心仍是圍繞天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)本質(zhì)展開。考點(diǎn)2萬有引力定律的應(yīng)用2024、2023、2022、2021考點(diǎn)01萬有引力定律1．（2021·福建·高考）一火星探測(cè)器著陸火星之前，需經(jīng)歷動(dòng)力減速、懸停避障兩個(gè)階段。在動(dòng)力減速階段，探測(cè)器速度大小由96m/s減小到0，歷時(shí)80s。在懸停避障階段，探測(cè)器啟用最大推力為7500N的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，在距火星表面約百米高度處懸停，尋找著陸點(diǎn)。已知火星半徑約為地球半徑的12，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的（1）在動(dòng)力減速階段，探測(cè)器的加速度大小和下降距離；（2）在懸停避障階段，能借助該變推力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)懸停的探測(cè)器的最大質(zhì)量?？键c(diǎn)02萬有引力定律的應(yīng)用2．（2024·福建·高考）（多選）據(jù)報(bào)道，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射的“巡天號(hào)”望遠(yuǎn)鏡將運(yùn)行在離地面約400km的軌道上，其視場(chǎng)比“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的更大。已知“哈勃”運(yùn)行在離地面約550km的軌道上，若兩望遠(yuǎn)鏡繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“巡天號(hào)A．角速度大小比“哈勃”的小 B．線速度大小比“哈勃”的小C．運(yùn)行周期比“哈勃”的小 D．向心加速度大小比“哈勃”的大3．（2023·福建·高考）人類為探索宇宙起源發(fā)射的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行在日地延長(zhǎng)線上的拉格朗日L2點(diǎn)附近，L2點(diǎn)的位置如圖所示。在L2點(diǎn)的航天器受太陽(yáng)和地球引力共同作用，始終與太陽(yáng)、地球保持相對(duì)靜止?？紤]到太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的影響很小，太陽(yáng)和地球可視為以相同角速度圍繞日心和地心連線中的一點(diǎn)O（圖中未標(biāo)出）轉(zhuǎn)動(dòng)的雙星系統(tǒng)。若太陽(yáng)和地球的質(zhì)量分別為M和m，航天器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于太陽(yáng)、地球的質(zhì)量，日心與地心的距離為R，萬有引力常數(shù)為G，L2點(diǎn)到地心的距離記為r（r<<R），在L2點(diǎn)的航天器繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小記為ω。下列關(guān)系式正確的是（

）[可能用到的近似1R+rA．ω=G(M+m)2RC．r=3m3M+m14．（2022·福建·高考）2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地390km近圓軌道上的天宮空間站。為避免發(fā)生危險(xiǎn)，天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避碰措施。已知質(zhì)量為m的物體從距地心r處運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為GMmr，式中M為地球質(zhì)量，G為引力常量；現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為m0，變軌前后穩(wěn)定運(yùn)行的軌道半徑分別記為rA．12GMmC．32GMm5．（2021·福建·高考）（多選）兩位科學(xué)家因?yàn)樵阢y河系中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體而獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們對(duì)一顆靠近銀河系中心的恒星S2的位置變化進(jìn)行了持續(xù)觀測(cè)，記錄到的S2的橢圓軌道如圖所示。圖中O為橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)，橢圓偏心率（離心率）約為0.87。P、Q分別為軌道的遠(yuǎn)銀心點(diǎn)和近銀心點(diǎn)，Q與O的距離約為120AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU），S2A．S2B．銀河系中心致密天體與太陽(yáng)的質(zhì)量之比C．S2在P點(diǎn)與QD．S2在P點(diǎn)與Q一、單選題1．（2025·廣東深圳·二調(diào)）我國(guó)即將發(fā)射的“天問二號(hào)”探測(cè)器將首次實(shí)現(xiàn)從小行星2016HO3采樣返回地球。該小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑。若將小行星看作質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，密度與地球相同。已知探測(cè)器在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0，地球半徑為R0，引力常量為G。正確的說法是（）A．地球的質(zhì)量M=B．小行星的第一宇宙速度v=C．小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行周期小于地球公轉(zhuǎn)周期D．探測(cè)器在小行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等T02．（2025·福建南平·質(zhì)檢）2024年11月15日，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船A成功發(fā)射至預(yù)定圓軌道。如圖所示，空間站天和核心艙B在更高圓軌道上運(yùn)行，A、B均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，某時(shí)刻A、B與地心O的連線夾角為α。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t，O、A、B第一次共線。若A、B的運(yùn)行周期分別為TA、TA．A、B與地心O的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等B．t=C．A、B在時(shí)間t內(nèi)通過弧長(zhǎng)之比為3D．從初始位置經(jīng)t'=TAT3．（2025·福建莆田·三模）如圖所示，A是地球赤道上的一個(gè)物體，B是繞地球近地飛行做圓周運(yùn)動(dòng)的極地衛(wèi)星（軌道半徑可以認(rèn)為等于地球半徑），A隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為a,B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為kaA．a(chǎn) B．ka C．k-1a D．4．（2025·福建漳州·四檢）我們通常以地球上看到的角度（即“角直徑”，如圖中θ）來描述遙遠(yuǎn)星球的大小。已知地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期T、角直徑θ和引力常量G，則能求出的物理量有（）A．太陽(yáng)的質(zhì)量 B．太陽(yáng)的平均密度C．地球的平均密度 D．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑5．（2025·福建多地市·二模）2024年12月19日，我國(guó)將天啟星座04組衛(wèi)星送入近地軌道，有效解決了地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)的問題。如圖所示為天啟星座04組衛(wèi)星中的衛(wèi)星A與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星B繞地球的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩衛(wèi)星軌道均視為圓軌道，且兩軌道平面不共面。某時(shí)刻，衛(wèi)星A恰好位于衛(wèi)星B的正下方，一段時(shí)間后，A在另一位置從B的正下方經(jīng)過，已知衛(wèi)星A的軌道半徑為r，則衛(wèi)星B的軌道半徑可能為（）A．2753r B．2783r6．（2025·福建廈門六中·三模）2022年11月30日，我國(guó)六名航天員在空間站首次“太空會(huì)師”，向世界展示了中國(guó)航天工程的卓越能力。載人空間站繞地運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知空間站距地面高度為h，運(yùn)行周期為T，地球半徑為R。忽略地球自轉(zhuǎn)，則（）A．空間站的線速度大小為2πRB．地球的質(zhì)量可表示為4C．地球表面重力加速度為4D．空間站的向心加速度大小為47．（2025·福建莆田·二模）二十四節(jié)氣是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，如圖為地球沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)所處的四個(gè)位置，分別對(duì)應(yīng)我國(guó)的四個(gè)節(jié)氣。冬至和夏至?xí)r地球中心與太陽(yáng)中心的距離分別為r1、r2，下列說法正確的是（）A．冬至?xí)r地球的運(yùn)行速度大于7.9km/s小于11.2km/sB．地球運(yùn)行到冬至和夏至?xí)r，運(yùn)行速度之比為rC．地球運(yùn)行到冬至和夏至?xí)r，加速度之比為rD．地球運(yùn)行到冬至和夏至?xí)r，所受太陽(yáng)的萬有引力之比為(二、多選題8．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲，某行星外圍有一圈厚度為d的發(fā)光帶，R為該行星的半徑。若發(fā)光帶是環(huán)繞該行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星群，發(fā)光帶上某衛(wèi)星繞行星中心的運(yùn)行速度的二次方與到該行星中心的距離r的倒數(shù)之間的關(guān)系圖像如圖乙所示（圖線中v0為已知量）。已知引力常量為GA．該行量的第一宇宙速度為vB．該行星的質(zhì)量M=GC．該行星的平均密度3D．該行星表面的重力加速度g=9．（2025·福建福州福九聯(lián)盟·三模）中國(guó)科學(xué)院與歐洲航天局（ESA）的聯(lián)合項(xiàng)目——太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱“微笑衛(wèi)星”或SMILE），用于探測(cè)太陽(yáng)風(fēng)與地球磁層的相互作用，象征著國(guó)際間科研協(xié)作的深化，預(yù)計(jì)于2025年底前發(fā)射。微笑衛(wèi)星（SMILE）近地點(diǎn)軌道離地球表面高度約R，遠(yuǎn)地點(diǎn)軌道離地球表面高度約19R，R為地球半徑。已知地球半徑為6400km，同步衛(wèi)星軌道離地球表面高度約為5.6R。下列說法正確的是（）A．微笑衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于24hB．微笑衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為地球表面重力加速度的3161C．太陽(yáng)風(fēng)中的帶電粒子主要從地球赤道進(jìn)入大氣層，激發(fā)大氣分子發(fā)出可見光D．微笑衛(wèi)星的發(fā)射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s10．（2025·福建龍巖·二模）如圖為中國(guó)農(nóng)歷二十四個(gè)節(jié)氣與地球在公轉(zhuǎn)橢圓軌道上對(duì)應(yīng)位置的示意圖。僅考慮太陽(yáng)對(duì)地球的引力，則關(guān)于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)過程，（

）A．冬至?xí)r地球的線速度比夏至?xí)r小B．冬至?xí)r地球的加速度比夏至?xí)r大C．經(jīng)過近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)兩位置的瞬時(shí)速度大小之比約為1.03D．地球自轉(zhuǎn)周期的平方與公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)軸三次方的比值是一個(gè)僅與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)11．（2025·福建寧德·三模）某人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，所受地球引力隨時(shí)間變化如圖所示，假設(shè)衛(wèi)星只受地球引力，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的周期為2B．衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)機(jī)械能守恒C．衛(wèi)星在近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度之比為4:1D．衛(wèi)星在近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度之比為4:112．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·三模）一顆偵察衛(wèi)星所在軌道平面與赤道平面重合，通過無線電傳輸方式與位于赤道上的地面接收站之間傳送信息，已知人造地球衛(wèi)星的最小運(yùn)行周期為T，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，該偵察衛(wèi)星在距離地面R高度處沿圓形軌道運(yùn)行，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，引力常量為GA．可以估測(cè)出地球的密度為3πB．該偵察衛(wèi)星的周期約為2C．該偵察衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．該偵察衛(wèi)星連續(xù)2次通過接收站正上方的時(shí)間間隔為213．（2025·福建廈門·三模）宇宙中廣泛存在著一種特殊的天體系統(tǒng)——雙星系統(tǒng)。如圖甲所示，某雙星系統(tǒng)中的兩顆恒星a、b繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，在雙星系統(tǒng)外且與系統(tǒng)在同一平面上的A點(diǎn)觀測(cè)雙星運(yùn)動(dòng)，測(cè)得恒星a、b到OA連線距離x與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示，引力常量為G，則（）A．a(chǎn)、b的線速度之比為3:2B．a(chǎn)、b的線速度之比為2:3C．a(chǎn)的質(zhì)量為50D．a(chǎn)的質(zhì)量為20014．（2025·福建福州·四檢）2024年3月20日，“鵲橋二號(hào)”中繼星成功發(fā)射。如圖所示，“鵲橋二號(hào)”經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入月球捕獲軌道I，先在軌道I繞月運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過軌道控制從P位置進(jìn)入周期為24小時(shí)的環(huán)月橢圓使命軌道II。則“鵲橋二號(hào)”（

）A．在軌道I的運(yùn)行周期大于24小時(shí)B．在軌道I經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，需要點(diǎn)火加速，才可能進(jìn)入軌道IIC．軌道I經(jīng)過P時(shí)的加速度與軌道II經(jīng)過P時(shí)的加速度相同D．橢圓軌道II的半長(zhǎng)軸一定大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑15．（24-25高一·山西部分重點(diǎn)中學(xué)·4月月考）如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中a是地球同步靜止衛(wèi)星，b與a的離地高度相等，c的離地高度比a小。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星a可以定位在北京的正上方B．衛(wèi)星a、b的向心加速度相同C．衛(wèi)星c的周期小于24hD．a(chǎn)、b、c三顆衛(wèi)星的發(fā)射速度均大于7.9km/s且小于11.2km/s16．（2025·福建·適應(yīng)性練習(xí)）中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包含中圓地球軌道衛(wèi)星（MEO，r1=21500km）和地球靜止軌道（GEOA．MEO衛(wèi)星的線速度小于GEO衛(wèi)星 B．MEO衛(wèi)星發(fā)射難度低于GEO衛(wèi)星C．MEO衛(wèi)星的角速度大于GEO衛(wèi)星 D．MEO衛(wèi)星需加速才能進(jìn)入環(huán)繞速度更大的軌道17．（24-25高三下·福建·二模）如圖所示，甲衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行，乙衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行，兩衛(wèi)星軌道相交于P、Q兩點(diǎn)，B、D分別是橢圓軌道的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，A、C為圓軌道上的兩點(diǎn)，A．甲衛(wèi)星運(yùn)行的周期大于乙衛(wèi)星運(yùn)行的周期B．甲衛(wèi)星運(yùn)行若干周后有可能與乙衛(wèi)星在P點(diǎn)第一次相遇C．甲衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度與乙衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等、方向相同D．乙衛(wèi)星在B點(diǎn)的速度一定大于甲衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度，乙衛(wèi)星在D點(diǎn)的速度一定小于甲衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度18．（2025·福建廈門六中·三模）如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星。關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b、c三物體，都僅由萬有引力提供向心力B．周期關(guān)系為Ta＝Tc＞TbC．線速度的大小關(guān)系為va＜vb＜vcD．向心加速度的大小關(guān)系為ab＞ac＞aa三、解答題19．（2025·福建三明·三模）近年來我國(guó)航天事業(yè)取得輝煌成就，2024年10月30日，神舟十九號(hào)飛船再次與空間站組合體成功對(duì)接。若空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球質(zhì)量為M，空間站的質(zhì)量為m0，軌道半徑為r0，引力常量為(1)求空間站線速度v0(2)航天員相對(duì)太空艙靜止站立，應(yīng)用物理規(guī)律推導(dǎo)說明航天員對(duì)太空艙的壓力大小等于零；(3)規(guī)定距地球無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時(shí)引力勢(shì)能為EP=-GMmr。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場(chǎng)的電磁阻尼作用，長(zhǎng)時(shí)間在軌無動(dòng)力運(yùn)行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)），為了使軌道半徑快速恢復(fù)到專題05萬有引力與宇宙航行考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1萬有引力定律2021專題“萬有引力與航天”在福建高考中考查頻率高且核心明確，“萬有引力定律的應(yīng)用”是高頻與核心考點(diǎn)，連續(xù)四年均有涉及。這部分的考查重點(diǎn)高度集中于運(yùn)用萬有引力提供向心力這一核心關(guān)系式，解決天體（衛(wèi)星、行星等）運(yùn)動(dòng)的基本參量計(jì)算、軌道半徑確定、中心天體質(zhì)量或密度的估算等問題。相較之下，萬有引力定律本身的基本內(nèi)容考查較少（僅2021年）。命題情境緊密貼合國(guó)家重大航天工程實(shí)際，常以最新科技成就為背景，體現(xiàn)物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。選擇題側(cè)重基本規(guī)律的應(yīng)用和關(guān)鍵物理量的定性定量分析，計(jì)算題則要求考生熟練運(yùn)用核心公式進(jìn)行推導(dǎo)和數(shù)值求解。展望未來，命題將持續(xù)強(qiáng)化對(duì)“應(yīng)用”能力的考查，情境選擇將緊跟航天科技前沿動(dòng)態(tài)，題目設(shè)計(jì)可能更注重模型構(gòu)建的綜合性，并提升對(duì)信息提取、公式推導(dǎo)和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的要求，核心仍是圍繞天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)本質(zhì)展開。考點(diǎn)2萬有引力定律的應(yīng)用2024、2023、2022、2021考點(diǎn)01萬有引力定律1．（2021·福建·高考）一火星探測(cè)器著陸火星之前，需經(jīng)歷動(dòng)力減速、懸停避障兩個(gè)階段。在動(dòng)力減速階段，探測(cè)器速度大小由96m/s減小到0，歷時(shí)80s。在懸停避障階段，探測(cè)器啟用最大推力為7500N的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，在距火星表面約百米高度處懸停，尋找著陸點(diǎn)。已知火星半徑約為地球半徑的12，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的（1）在動(dòng)力減速階段，探測(cè)器的加速度大小和下降距離；（2）在懸停避障階段，能借助該變推力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)懸停的探測(cè)器的最大質(zhì)量。考點(diǎn)02萬有引力定律的應(yīng)用2．（2024·福建·高考）（多選）據(jù)報(bào)道，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射的“巡天號(hào)”望遠(yuǎn)鏡將運(yùn)行在離地面約400km的軌道上，其視場(chǎng)比“哈勃”望遠(yuǎn)鏡的更大。已知“哈勃”運(yùn)行在離地面約550km的軌道上，若兩望遠(yuǎn)鏡繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“巡天號(hào)A．角速度大小比“哈勃”的小 B．線速度大小比“哈勃”的小C．運(yùn)行周期比“哈勃”的小 D．向心加速度大小比“哈勃”的大3．（2023·福建·高考）人類為探索宇宙起源發(fā)射的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行在日地延長(zhǎng)線上的拉格朗日L2點(diǎn)附近，L2點(diǎn)的位置如圖所示。在L2點(diǎn)的航天器受太陽(yáng)和地球引力共同作用，始終與太陽(yáng)、地球保持相對(duì)靜止。考慮到太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的影響很小，太陽(yáng)和地球可視為以相同角速度圍繞日心和地心連線中的一點(diǎn)O（圖中未標(biāo)出）轉(zhuǎn)動(dòng)的雙星系統(tǒng)。若太陽(yáng)和地球的質(zhì)量分別為M和m，航天器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于太陽(yáng)、地球的質(zhì)量，日心與地心的距離為R，萬有引力常數(shù)為G，L2點(diǎn)到地心的距離記為r（r<<R），在L2點(diǎn)的航天器繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小記為ω。下列關(guān)系式正確的是（

）[可能用到的近似1R+rA．ω=G(M+m)2RC．r=3m3M+m14．（2022·福建·高考）2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地390km近圓軌道上的天宮空間站。為避免發(fā)生危險(xiǎn)，天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避碰措施。已知質(zhì)量為m的物體從距地心r處運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為GMmr，式中M為地球質(zhì)量，G為引力常量；現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為m0，變軌前后穩(wěn)定運(yùn)行的軌道半徑分別記為rA．12GMmC．32GMm5．（2021·福建·高考）（多選）兩位科學(xué)家因?yàn)樵阢y河系中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體而獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們對(duì)一顆靠近銀河系中心的恒星S2的位置變化進(jìn)行了持續(xù)觀測(cè)，記錄到的S2的橢圓軌道如圖所示。圖中O為橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)，橢圓偏心率（離心率）約為0.87。P、Q分別為軌道的遠(yuǎn)銀心點(diǎn)和近銀心點(diǎn)，Q與O的距離約為120AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU），S2A．S2B．銀河系中心致密天體與太陽(yáng)的質(zhì)量之比C．S2在P點(diǎn)與QD．S2在P點(diǎn)與Q一、單選題1．（2025·廣東深圳·二調(diào)）我國(guó)即將發(fā)射的“天問二號(hào)”探測(cè)器將首次實(shí)現(xiàn)從小行星2016HO3采樣返回地球。該小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑。若將小行星看作質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，密度與地球相同。已知探測(cè)器在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0，地球半徑為R0，引力常量為G。正確的說法是（）A．地球的質(zhì)量M=B．小行星的第一宇宙速度v=C．小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行周期小于地球公轉(zhuǎn)周期D．探測(cè)器在小行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等T02．（2025·福建南平·質(zhì)檢）2024年11月15日，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船A成功發(fā)射至預(yù)定圓軌道。如圖所示，空間站天和核心艙B在更高圓軌道上運(yùn)行，A、B均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，某時(shí)刻A、B與地心O的連線夾角為α。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t，O、A、B第一次共線。若A、B的運(yùn)行周期分別為TA、TA．A、B與地心O的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等B．t=C．A、B在時(shí)間t內(nèi)通過弧長(zhǎng)之比為3D．從初始位置經(jīng)t'=TAT3．（2025·福建莆田·三模）如圖所示，A是地球赤道上的一個(gè)物體，B是繞地球近地飛行做圓周運(yùn)動(dòng)的極地衛(wèi)星（軌道半徑可以認(rèn)為等于地球半徑），A隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為a,B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為kaA．a(chǎn) B．ka C．k-1a D．4．（2025·福建漳州·四檢）我們通常以地球上看到的角度（即“角直徑”，如圖中θ）來描述遙遠(yuǎn)星球的大小。已知地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期T、角直徑θ和引力常量G，則能求出的物理量有（）A．太陽(yáng)的質(zhì)量 B．太陽(yáng)的平均密度C．地球的平均密度 D．地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑5．（2025·福建多地市·二模）2024年12月19日，我國(guó)將天啟星座04組衛(wèi)星送入近地軌道，有效解決了地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)的問題。如圖所示為天啟星座04組衛(wèi)星中的衛(wèi)星A與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星B繞地球的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩衛(wèi)星軌道均視為圓軌道，且兩軌道平面不共面。某時(shí)刻，衛(wèi)星A恰好位于衛(wèi)星B的正下方，一段時(shí)間后，A在另一位置從B的正下方經(jīng)過，已知衛(wèi)星A的軌道半徑為r，則衛(wèi)星B的軌道半徑可能為（）A．2753r B．2783r6．（2025·福建廈門六中·三模）2022年11月30日，我國(guó)六名航天員在空間站首次“太空會(huì)師”，向世界展示了中國(guó)航天工程的卓越能力。載人空間站繞地運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知空間站距地面高度為h，運(yùn)行周期為T，地球半徑為R。忽略地球自轉(zhuǎn)，則（）A．空間站的線速度大小為2πRB．地球的質(zhì)量可表示為4C．地球表面重力加速度為4D．空間站的向心加速度大小為47．（2025·福建莆田·二模）二十四節(jié)氣是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，如圖為地球沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)所處的四個(gè)位置，分別對(duì)應(yīng)我國(guó)的四個(gè)節(jié)氣。冬至和夏至?xí)r地球中心與太陽(yáng)中心的距離分別為r1、r2，下列說法正確的是（）A．冬至?xí)r地球的運(yùn)行速度大于7.9km/s小于11.2km/sB．地球運(yùn)行到冬至和夏至?xí)r，運(yùn)行速度之比為rC．地球運(yùn)行到冬至和夏至?xí)r，加速度之比為rD．地球運(yùn)行到冬至和夏至?xí)r，所受太陽(yáng)的萬有引力之比為(二、多選題8．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲，某行星外圍有一圈厚度為d的發(fā)光帶，R為該行星的半徑。若發(fā)光帶是環(huán)繞該行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星群，發(fā)光帶上某衛(wèi)星繞行星中心的運(yùn)行速度的二次方與到該行星中心的距離r的倒數(shù)之間的關(guān)系圖像如圖乙所示（圖線中v0為已知量）。已知引力常量為GA．該行量的第一宇宙速度為vB．該行星的質(zhì)量M=GC．該行星的平均密度3D．該行星表面的重力加速度g=9．（2025·福建福州福九聯(lián)盟·三模）中國(guó)科學(xué)院與歐洲航天局（ESA）的聯(lián)合項(xiàng)目——太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱“微笑衛(wèi)星”或SMILE），用于探測(cè)太陽(yáng)風(fēng)與地球磁層的相互作用，象征著國(guó)際間科研協(xié)作的深化，預(yù)計(jì)于2025年底前發(fā)射。微笑衛(wèi)星（SMILE）近地點(diǎn)軌道離地球表面高度約R，遠(yuǎn)地點(diǎn)軌道離地球表面高度約19R，R為地球半徑。已知地球半徑為6400km，同步衛(wèi)星軌道離地球表面高度約為5.6R。下列說法正確的是（）A．微笑衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于24hB．微笑衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為地球表面重力加速度的3161C．太陽(yáng)風(fēng)中的帶電粒子主要從地球赤道進(jìn)入大氣層，激發(fā)大氣分子發(fā)出可見光D．微笑衛(wèi)星的發(fā)射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s10．（2025·福建龍巖·二模）如圖為中國(guó)農(nóng)歷二十四個(gè)節(jié)氣與地球在公轉(zhuǎn)橢圓軌道上對(duì)應(yīng)位置的示意圖。僅考慮太陽(yáng)對(duì)地球的引力，則關(guān)于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)過程，（

）A．冬至?xí)r地球的線速度比夏至?xí)r小B．冬至?xí)r地球的加速度比夏至?xí)r大C．經(jīng)過近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)兩位置的瞬時(shí)速度大小之比約為1.03D．地球自轉(zhuǎn)周期的平方與公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)軸三次方的比值是一個(gè)僅與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)11．（2025·福建寧德·三模）某人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，所受地球引力隨時(shí)間變化如圖所示，假設(shè)衛(wèi)星只受地球引力，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的周期為2B．衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)機(jī)械能守恒C．衛(wèi)星在近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度之比為4:1D．衛(wèi)星在近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度之比為4:112．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·三模）一顆偵察衛(wèi)星所在軌道平面與赤道平面重合，通過無線電傳輸方式與位于赤道上的地面接收站之間傳送信息，已知人造地球衛(wèi)星的最小運(yùn)行周期為T，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，該偵察衛(wèi)星在距離地面R高度處沿圓形軌道運(yùn)行，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，引力常量為GA．可以估測(cè)出地球的密度為3πB．該偵察衛(wèi)星的周期約為2C．該偵察衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．該偵察衛(wèi)星連續(xù)2次通過接收站正上方的時(shí)間間隔為213．（2025·福建廈門·三模）宇宙中廣泛存在著一種特殊的天體系統(tǒng)——雙星系統(tǒng)。如圖甲所示，某雙星系統(tǒng)中的兩顆恒星a、b繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，在雙星系統(tǒng)外且與系統(tǒng)在同一平面上的A點(diǎn)觀測(cè)雙星運(yùn)動(dòng)，測(cè)得恒星a、b到OA連線距離x與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示，引力常量為G，則（）A．a(chǎn)、b的線速度之比為3:2B．a(chǎn)、b的線速度之比為2:3C．a(chǎn)的質(zhì)量為50D．a(chǎn)的質(zhì)量為20014．（2025·福建福州·四檢）2024年3月20日，“鵲橋二號(hào)”中繼星成功發(fā)射。如圖所示，“鵲橋二號(hào)”經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入月球捕獲軌道I，先在軌道I繞月運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過軌道控制從P位置進(jìn)入周期為24小時(shí)的環(huán)月橢圓使命軌道II。則“鵲橋二號(hào)”（

）A．在軌道I的運(yùn)行周期大于24小時(shí)B．在軌道I經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，需要點(diǎn)火加速，才可能進(jìn)入軌道I