湖南省岳阳市湘阴县第二中学2026届高三物理限时训练五：万有引力与宇宙航行

湖南省岳阳市湘阴县第二中学2026届高三物理限时训练五：万有引力与宇宙航行 时间：40分钟 满分：53分 一、单选题（每题4分，共28分） 1.关于万有引力定律的表达式F=G,下列说法正确的是 （ ） A.公式中的G为引力常量,它是由牛顿通过实验测得,其大小与单位制的选择有关 B.当r趋近于零时,万有引力定律不再适用,两物体间不存在相互作用的引力 C.万有引力的大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体间距离成反比 D.m1对m2的引力与m2对m1的引力是一对作用力与反作用力 2.“天问一号”探测器成功着陆火星，迈出了中国火星探测征程的重要一步。若探测器在着陆前，绕火星表面运行的轨道是圆形，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是（ ） A． B． C． D． 3.水星是太阳系中距离太阳最近的行星，其平均质量密度与地球的平均质量密度可视为相同。已知水星半径约为地球半径的，则靠近水星表面运动的卫星与地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度之比约为（ ） A.64∶9 B. 3∶8 C. 8∶3 D.9∶64 4.如图所示，两个质量均为m的星体的连线的垂直平分线为MN，O为两星体连线的中点，一物体从O沿OM方向运动，则它所受到的万有引力大小F随运动距离r变化的情况（不考虑其他星体的影响）正确的是图中的（ ） 5.根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的1～8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10～20倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快。不考虑恒星与其它物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是（ ） A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同 B.恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变 C.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大 D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度 6.将一质量为m的物体分别放在地球的南、北两极点时，该物体的重力均为mg0；将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，则由以上信息可得出 （ ） A．g0小于g B．地球的质量为 C．地球自转的角速度为ω＝ D．地球的平均密度为 7.我国研制的“天问二号”探测器，任务是对伴地小行星及彗星交会等进行多目标探测。某同学提出探究方案，通过释放卫星绕小行星进行圆周运动，可测得小行星半径R和质量M。为探测某自转周期为的小行星，卫星先在其同步轨道上运行，测得距离小行星表面高度为h，接下来变轨到小行星表面附近绕其做匀速圆周运动，测得周期为。已知引力常量为G，不考虑其他天体对卫星的引力，可根据以上物理量得到。下列选项正确的是（ ） A. a为为为 B. a为为为 C. a为为为 D. a为为为 二、多选题（每题5分，共25分） 8.（多选）如图为两个黑洞A、B组成的双星系统，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，若A的轨道半径大于B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，距离为L，其运动周期为T。则( ) A．A的质量一定小于B的质量 B．A的线速度一定小于B的线速度 C．L一定，M越大，T越小 D．M一定，L越大，T越小 9.“天问一号”火星探测器的成功发射是我国航天事业一个新的里程碑。设地球和火星绕太阳做匀速圆周运动，地球绕着太阳公转的周期为，轨道半径为，火星的轨道半径为，火星的半径为，万有引力常量为，则下列说法中正确的是（ ） A．太阳的质量为 B．火星表面的重力加速度为 C．火星绕着太阳运动的角速度为 D．火星的平均密度为 10.2024年10月30日，我国自主研发的神舟十九号载人飞船圆满的完成了发射，与“天和”核心舱成功对接，飞船变轨前绕地球稳定运行在半径为r1的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r3的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，飞船在A点变轨，与核心舱刚好在B点进行对接，下列说法正确的是（ ） A.神舟十九号在轨道Ⅰ上稳定运行的速度可能大于7.9 km/s B.神舟十九号在轨道Ⅱ上由A向B运动时，速度减小，机械能减小 C.神舟十九号在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于在轨道Ⅰ上经过A点的速度 D.神舟十九号在轨道Ⅱ上经过B点时加速变轨进入轨道Ⅲ与“天和”核心舱完成对接 11.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示,地球表面的重力加速度为g,则下列说法正确的是（ ） A.a的向心加速度等于g B.在相同时间内b转过的弧长最长 C.a的角速度小于b的角速度 D.d的运动周期可能是21 h 12.A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动,它们之间的距离Δr随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为r,卫星A的线速度大于卫星B的线速度,若不考虑A、B之间的万有引力,则卫星A、B绕地球运行轨道半径和周期，正确的是 ( ) A. 2r 3r B r 4r C.7T0 , 56T0 D.9T0 , 72T0 答卷 班级： 姓名： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D A B B C C A AC AC CD BC BC 学科网（北京）股份有限公司 $