专题06 万有引力与宇宙航行（学考真题汇编，江苏专用）2027年高中物理

西学科网 专题06 考点1开普勒三大定律 1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】C 考点2万有引力的计算 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】B 6.【答案】B 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】D 10.【答案】C www.zxxk.com 让教与学更高效 万有引力与宇宙航行 112 可学科网 考点3宇宙速度 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】A 4【答案】C 5.【答案】C 考点4同步卫星、 1.【答案】A 2.【答案】D www.zxxk.com 近地卫星与赤道上物体的比较 2/2 让教与学更高效 专题06 万有引力与宇宙航行 3年真题 考点分类 江苏考情 命题规律 考点1 开普勒三大定律 2025-2026高二上江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：开普勒第二定律、开普勒第三定律。 ·趋势：整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握，固定以单项选择题形式考查。 考点2 万有引力的计算 2025-2026高二上江苏(2题)、2025江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(3题) ·情境：科技应用情境下嵌入实验探究元素。 ·重点：万有引力的计算、万有引力常量。 ·趋势：情境化趋势明显,题干背景日趋丰富，整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握，固定以单项选择题形式考查。 考点3 宇宙速度 2025-2026高二上江苏(1题)、2025江苏(1题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(1题) ·情境：倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点：第一宇宙速度、第二宇宙速度。 ·趋势：情境化命题逐步加深，整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握，固定以单项选择题形式考查。 考点4 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较 2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2021-2022高二上江苏(1题) ·情境：倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点：同步卫星的特点、比较不同轨道上的卫星物理量。 ·趋势：情境化命题逐步加深，考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理，固定以单项选择题形式考查。 考点1 开普勒三大定律 1.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)在天文学上，常用地球公转轨道的半径作为长度单位，叫作天文单位，用符号AU表示。如图所示，哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆，椭圆轨道的近日点到太阳中心的距离为，远日点到太阳的距离为。哈雷彗星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期可等效为绕太阳做匀速圆周运动的周期，则等效圆的半径为（       ） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】椭圆轨道的近日点到太阳中心的距离为，远日点到太阳的距离为，则等效圆的半径为故选D。 2.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)如图所示，木星是太阳系内质量和体积最大的行星，木星绕太阳沿椭圆轨道运动，P点为近日点，Q点为远日点，P点到太阳的距离为PQ距离的四分之一，M、N为轨道短轴的两个端点，木星运行的周期为T，若只考虑木星和太阳之间的引力作用，下列说法正确的是（　　） A. 木星从P到Q的加速度越来越小 B. 木星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等 C. 若木星的轨道长轴是地球轨道长轴的4倍，则木星绕太阳一圈的周期为4年 D. 木星经过P点的速度小于经过Q点的速度 【答案】A 【详解】A．根据万有引力定律可知从近日点到远日点，万有引力变小，结合牛顿第二定律可知加速度变小，A正确；B．开普勒第二定律只适用于同一个天体，B错误；C．根据开普勒第三定律得木星绕太阳一圈的周期，C错误；D．由开普勒第二定律可知，木星经过P点的速度大于经过Q点的速度，D错误；故选A。 3.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功．已知神舟十八号仅受地球的万有引力作用下，绕地球沿如图所示的椭圆轨道运动，A点为近地点，B点为远地点．则下列说法正确的是（　　） A. 神舟十八号经过A点时的速率等于经过B点时的速率 B. 神舟十八号经过A点时的速率小于经过B点时的速率 C. 神舟十八号经过A点时的速率大于经过B点时的速率 D. 神舟十八号经过A点时的速率与经过B点时的速率大小无法判断 【答案】C 【详解】根据开普勒第二定律可得由于，则有故选C。 考点2 万有引力的计算 1.(2025·江苏·学业考试真题)中国航天再一次开启“超级模式”，嫦娥六号成功发射，在嫦娥六号飞离地球奔向月球过程中（　　） A. 受到的地球引力增大 B. 受到的地球引力不变 C. 受到的月球引力增大 D. 受到的月球引力减小 【答案】C 【详解】根据万有引力的表达式有当在嫦娥六号飞离地球奔向月球过程中，嫦娥六号与月球间距逐渐减小，则嫦娥六号受到的月球引力增大。故选C， 2.(2025·江苏·学业考试真题)下列说法正确的是（　　） A. 伽利略创立日心说 B. 牛顿发现万有引力定律 C. 哥白尼测定引力常量 D. 卡文迪什发现行星运动规律 【答案】B 【详解】A．哥白尼创立日心说，选项A错误；B．牛顿发现万有引力定律，选项B正确；C．卡文迪什测定引力常量，选项C错误；D．开普勒发现行星运动规律，选项D错误。故选B。 3.(2023·江苏·学业考试真题)2022年10月9日，太阳探测卫星“夸父一号”成功发射。卫星质量为m，与地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G，则卫星与地球间的万有引力大小为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】根据万有引力定律可得故选B。 4.(2022·江苏·学业考试真题)2021年10月14日，我国成功发射首颗太阳探测卫星“羲和号”，太空探测迎来“探日时代”。已知卫星质量为m，太阳质量为M，引力常量为G。当卫星与太阳的距离为R时，受到太阳的引力为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】根据万有引力定律可知，卫星受到太阳的引力为故选C。 5.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)引力常量G在国际单位制中的单位是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】根据解得根据单位运算，可知，引力常量G在国际单位制中的单位是。故选B。 6.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)以下说法中符合科学史实的是（       ） A. 哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的 B. 卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值 C. 开普勒第二定律说明行星绕中心天体沿椭圆轨道运动时速率不变 D. 牛顿在第谷的基础上总结出了行星运动的三大规律 【答案】B 【详解】A．日心说认为行星绕太阳做圆周运动，故A错误；B．牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许第一次通过扭秤装置比较准确地测出万有引力常量，故B正确；C．开普勒第二定律说明行星绕中心天体沿椭圆轨道运动时速率是变化的，靠近中心天体时速度变大，故C错误；D．开普勒通过分析第谷的数据，最终得出了行星运行三大定律，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律，故D错误。故选B。 7.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)人类第一次在实验室测出万有引力常量大小的物理学家是（　　） A. 开普勒 B. 牛顿 C. 第谷 D. 卡文迪什 【答案】D 【详解】人类第一次在实验室测出万有引力常量大小的物理学家是卡文迪什。故选D。 8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)地球在公转轨道的近日点和远日点的加速度（　　） A. 大小相同，方向相同 B. 大小不同，方向相同 C. 大小相同，方向不同 D. 大小不同，方向不同 【答案】D 【详解】地球在近日点离太阳的距离小于远日点时的距离，由万有引力公式结合牛顿第二定律可知，向心加速度故在近日点时的向心加速度大；并且两点恰好和太阳在同一直线上，并且两加速度方向均指向太阳，故方向不相同。故选D。 9.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)假设地球的质量为m，半径为R。质量为M的木星离地心的距离为nR时，则木地之间的万有引力为（　　） A. G B. G C. G D. G 【答案】D 【详解】木星到地心间的距离为nR，则根据万有引力公式可得，木地之间的万有引力F故D正确，ABC错误。故选D。 10.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)哈雷彗星绕日运行的轨道为椭圆，近日距离为8800万公里，远日距离为53亿公里，公转周期为76年。若哈雷彗星在近日点受到太阳的万有引力为，在远日点受到太阳的万有引力为.则（　　） A.  B.  C.  D. 不能确定和的大小关系 【答案】C 【分析】【详解】根据万有引力公式 可知，哈雷彗星在近日点受到太阳的万有引力大于在远日点受到太阳的万有引力，故C正确，ABD错误。故选C。 考点3 宇宙速度 1.(2025·江苏·学业考试真题)我国自主研发的北斗卫星导航系统在国民经济发展中发挥着巨大的作用，其卫星发射速度为v，则（　　） A. v<7.9km/s B. 7.9km/s<v<11.2km/s C. 11.2km/s<v<16.7km/s D. v>16.7km/s 【答案】B 【详解】北斗卫星是地球卫星，没有脱离地球束缚，则其发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，则有7.9km/s<v<11.2km/s故选B。 2.(2023·江苏·学业考试真题)我国发射的第一颗人造卫星“东方红1号”仍在轨运行，轨道视为圆轨道，如图所示。该卫星的运行速度（　　） A. 小于7.9km/s B. 等于11.2km/s C. 等于16.7km/s D. 大于16.7km/s 【答案】A 【详解】由于第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度应小于第一宇宙速度，即小于7.9km/s。故选A。 3.(2022·江苏·学业考试真题)神舟十三号载人飞船与天和核心舱自主快速对接，若对接后沿圆轨道运动的速度为v ，则（　　） A. v<7.9km/s B. v>16.7 km/s C. 11.2km/s< v<16.7km/s D. 7.9km/s< v<11.2km/s 【答案】A 【详解】根据可知因神舟十三号飞船的运动半径大于地球的半径，可知沿圆轨道运动的速度小于地球的第一宇宙速度，即v<7.9km/s。故选A。 4.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)下列说法正确的是（　　） A. 第谷用开普勒观测的天文数据，总结发现行星运动的三大定律 B. 牛顿三大运动定律适用于地面宏观物体的运动，对天体的运动不适用 C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的运行速度大小不可能超过 D. 仅有重力做功的系统机械能不变，则功不一定是能量转化的量度 【答案】C 【详解】A．开普勒用第谷观测的天文数据，总结发现行星运动的三大定律，故A错误；B．牛顿三大运动定律既适合地面宏观物体的运动，对天体的运动也适用，故B错误；C．是人造地球卫星最大的运行速度，故正确；D．重力做功不影响机械能的变化，重力做功使得动能与势能之间得相互转换，功仍然是能量转化的量度，故D错误。故选C。 5.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)我国首次火星探测任务的探测器被命名为“天问一号”。则发射“天问一号”时的速度v大小应满足（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】我国首次火星探测任务的探测器被命名为“天问一号”，可知“天问一号”的发射速度应大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度，即故选C。 考点4 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较 1.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)我国高分系列卫星为现代农业、防灾减灾、环境监测等领域提供了可靠稳定的卫星数据支持．系列卫星中的“高分四号”卫星为地球同步静止轨道卫星，将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动．则下列说法正确的是（　　） A. “高分四号”卫星不可能经过江苏省任何一个城市的上空 B. “高分四号”卫星的运行周期大于24h C. “高分四号”卫星的角速度大于地球自转角速度 D. “高分四号”卫星的线速度小于地球赤道表面处的自转线速度 【答案】A 【详解】A．“高分四号”卫星是地球同步卫星，只能定点在赤道上空，不可能经过江苏省任何一个城市的上空，选项A正确；B．“高分四号”卫星的运行周期等于地球自转周期，为24h，选项B错误；C．“高分四号”卫星的角速度等于地球自转角速度，选项C错误；D．根据v=ωr可知，“高分四号”卫星的线速度大于地球赤道表面处的自转线速度，选项D错误。故选A。 2.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，执行此次航天任务的三名宇航员将在轨驻留六个月。空间站和静止卫星轨道的示意图如图所示，已知静止卫星的周期为，地球表面重力加速度为，第一宇宙速度为，下面对空间站的运动描述正确的是（　　） A. 周期大于 B. 速度大于 C. 角速度小于 D. 加速度小于 【答案】D 【详解】A．根据可得知空间站的周期小于静止卫星的周期T，故A错误；B．第一宇宙速度为环绕地球做圆周运动的最大速度，所以空间站的速度小于v，故B错误；C．根据可知空间站的角速度大于，故C错误；D．在地球表面有根据可知空间站的加速度小于，故D正确。故选D。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 万有引力与宇宙航行 3年真题 考点分类 江苏考情 命题规律 考点1 开普勒三大定律 2025-2026高二上江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题) ·情境：贴近日常生活与生产实际创设命题情境。 ·重点：开普勒第二定律、开普勒第三定律。 ·趋势：整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握，固定以单项选择题形式考查。 考点2 万有引力的计算 2025-2026高二上江苏(2题)、2025江苏(2题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(1题)、2021-2022高二上江苏(3题) ·情境：科技应用情境下嵌入实验探究元素。 ·重点：万有引力的计算、万有引力常量。 ·趋势：情境化趋势明显,题干背景日趋丰富，整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握，固定以单项选择题形式考查。 考点3 宇宙速度 2025-2026高二上江苏(1题)、2025江苏(1题)、2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(1题) ·情境：倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点：第一宇宙速度、第二宇宙速度。 ·趋势：情境化命题逐步加深，整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握，固定以单项选择题形式考查。 考点4 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较 2024-2025高二上江苏淮安(1题)、2021-2022高二上江苏(1题) ·情境：倾向于融入前沿科技与工程应用情境。 ·重点：同步卫星的特点、比较不同轨道上的卫星物理量。 ·趋势：情境化命题逐步加深，考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理，固定以单项选择题形式考查。 考点1 开普勒三大定律 1.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)在天文学上，常用地球公转轨道的半径作为长度单位，叫作天文单位，用符号AU表示。如图所示，哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆，椭圆轨道的近日点到太阳中心的距离为，远日点到太阳的距离为。哈雷彗星沿椭圆轨道绕太阳运行的周期可等效为绕太阳做匀速圆周运动的周期，则等效圆的半径为（       ） A.  B.  C.  D.  2.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)如图所示，木星是太阳系内质量和体积最大的行星，木星绕太阳沿椭圆轨道运动，P点为近日点，Q点为远日点，P点到太阳的距离为PQ距离的四分之一，M、N为轨道短轴的两个端点，木星运行的周期为T，若只考虑木星和太阳之间的引力作用，下列说法正确的是（　　） A. 木星从P到Q的加速度越来越小 B. 木星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等 C. 若木星的轨道长轴是地球轨道长轴的4倍，则木星绕太阳一圈的周期为4年 D. 木星经过P点的速度小于经过Q点的速度 3.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功．已知神舟十八号仅受地球的万有引力作用下，绕地球沿如图所示的椭圆轨道运动，A点为近地点，B点为远地点．则下列说法正确的是（　　） A. 神舟十八号经过A点时的速率等于经过B点时的速率 B. 神舟十八号经过A点时的速率小于经过B点时的速率 C. 神舟十八号经过A点时的速率大于经过B点时的速率 D. 神舟十八号经过A点时的速率与经过B点时的速率大小无法判断 考点2 万有引力的计算 1.(2025·江苏·学业考试真题)中国航天再一次开启“超级模式”，嫦娥六号成功发射，在嫦娥六号飞离地球奔向月球过程中（　　） A. 受到的地球引力增大 B. 受到的地球引力不变 C. 受到的月球引力增大 D. 受到的月球引力减小 2.(2025·江苏·学业考试真题)下列说法正确的是（　　） A. 伽利略创立日心说 B. 牛顿发现万有引力定律 C. 哥白尼测定引力常量 D. 卡文迪什发现行星运动规律 3.(2023·江苏·学业考试真题)2022年10月9日，太阳探测卫星“夸父一号”成功发射。卫星质量为m，与地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G，则卫星与地球间的万有引力大小为（　　） A.  B.  C.  D.  4.(2022·江苏·学业考试真题)2021年10月14日，我国成功发射首颗太阳探测卫星“羲和号”，太空探测迎来“探日时代”。已知卫星质量为m，太阳质量为M，引力常量为G。当卫星与太阳的距离为R时，受到太阳的引力为（　　） A.  B.  C.  D.  5.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)引力常量G在国际单位制中的单位是（　　） A.  B.  C.  D.  6.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)以下说法中符合科学史实的是（       ） A. 哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的 B. 卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值 C. 开普勒第二定律说明行星绕中心天体沿椭圆轨道运动时速率不变 D. 牛顿在第谷的基础上总结出了行星运动的三大规律 7.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)人类第一次在实验室测出万有引力常量大小的物理学家是（　　） A. 开普勒 B. 牛顿 C. 第谷 D. 卡文迪什 8.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)地球在公转轨道的近日点和远日点的加速度（　　） A. 大小相同，方向相同 B. 大小不同，方向相同 C. 大小相同，方向不同 D. 大小不同，方向不同 9.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)假设地球的质量为m，半径为R。质量为M的木星离地心的距离为nR时，则木地之间的万有引力为（　　） A. G B. G C. G D. G 10.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)哈雷彗星绕日运行的轨道为椭圆，近日距离为8800万公里，远日距离为53亿公里，公转周期为76年。若哈雷彗星在近日点受到太阳的万有引力为，在远日点受到太阳的万有引力为.则（　　） A.  B.  C.  D. 不能确定和的大小关系 考点3 宇宙速度 1.(2025·江苏·学业考试真题)我国自主研发的北斗卫星导航系统在国民经济发展中发挥着巨大的作用，其卫星发射速度为v，则（　　） A. v<7.9km/s B. 7.9km/s<v<11.2km/s C. 11.2km/s<v<16.7km/s D. v>16.7km/s 2.(2023·江苏·学业考试真题)我国发射的第一颗人造卫星“东方红1号”仍在轨运行，轨道视为圆轨道，如图所示。该卫星的运行速度（　　） A. 小于7.9km/s B. 等于11.2km/s C. 等于16.7km/s D. 大于16.7km/s 3.(2022·江苏·学业考试真题)神舟十三号载人飞船与天和核心舱自主快速对接，若对接后沿圆轨道运动的速度为v ，则（　　） A. v<7.9km/s B. v>16.7 km/s C. 11.2km/s< v<16.7km/s D. 7.9km/s< v<11.2km/s 4.(2025-2026高二上·江苏·学业考试真题)下列说法正确的是（　　） A. 第谷用开普勒观测的天文数据，总结发现行星运动的三大定律 B. 牛顿三大运动定律适用于地面宏观物体的运动，对天体的运动不适用 C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的运行速度大小不可能超过 D. 仅有重力做功的系统机械能不变，则功不一定是能量转化的量度 5.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)我国首次火星探测任务的探测器被命名为“天问一号”。则发射“天问一号”时的速度v大小应满足（　　） A.  B.  C.  D.  考点4 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较 1.(2024-2025高二上·江苏淮安·学业考试真题)我国高分系列卫星为现代农业、防灾减灾、环境监测等领域提供了可靠稳定的卫星数据支持．系列卫星中的“高分四号”卫星为地球同步静止轨道卫星，将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动．则下列说法正确的是（　　） A. “高分四号”卫星不可能经过江苏省任何一个城市的上空 B. “高分四号”卫星的运行周期大于24h C. “高分四号”卫星的角速度大于地球自转角速度 D. “高分四号”卫星的线速度小于地球赤道表面处的自转线速度 2.(2021-2022高二上·江苏·学业考试真题)2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，执行此次航天任务的三名宇航员将在轨驻留六个月。空间站和静止卫星轨道的示意图如图所示，已知静止卫星的周期为，地球表面重力加速度为，第一宇宙速度为，下面对空间站的运动描述正确的是（　　） A. 周期大于 B. 速度大于 C. 角速度小于 D. 加速度小于 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $