上海市6年高考与等级考真题4年一二模试题汇编6 万有引力 含详解

上海市6年高考4年模拟物理试卷分项汇编

专题06万有引力定律

六年高考2023一模2022二模2022一模2021二模2021一模2020二模2020一模

题量37131398116

[2022-2017年高考真题】

1、（2022•上海卷∙T10）木卫一和木卫二都绕木星做匀速圆周运动，它们的周期分别为42h46min和85h22min,

它们的轨道半径分别为Rl和R2,线速度分别为M和V2。则（）

A.RlVR2,V∣<V2

V∣<V2

B.Ri>R2，

C.R∣>7?2，V∣>V2

D.R∖‹/?2>V∣>V2

2、（2018•上海卷∙T8）行星绕着恒星做圆周运动，则它的线速度与（）有关

A.行星的质量

B.行星的质量与行星的轨道半径

C∙恒星的质量和行星的轨道半径

D.恒星的质量和恒星的半径

3^（2021•上海卷∙T17）在测量引力常量G的实验中，小球（可视为质点）偏离竖直方向一个小角度。，两球心

之间距离为，质量为M的均匀球快速移开后，小球运动（选填“可以”或“不可以"）视为简谐运

动；测量「、M›d和小球的振动周期T,则G=。（。很小时，Sine=tan。）

[2023年一模】

1、（2023•上海市青浦区高三上学期12月一模）2022年5月，宇航员王亚平为我们演示了如何在太空洗头，通过

直播画面可以看到，洗头时有水滴漂浮在空间站中。关于漂浮的水滴，以下说法正确的是（）

A.水滴所受地球引力充当向心力

B.水滴所受地球引力与飞船对其作用力的合力近似为零

C.水滴在飞船中处于完全失重状态，不受任何力的作用

D.水滴在空间站内的质量小于在地球上的质量

2、（2023•上海市嘉定区高三上学期12月一模）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率的平方（v2）与环绕半

径的倒数」的关系如图所示，图中6为图线纵坐标的最大值，图线的斜率为左，引力常量为G,则地球的质量和半

r

径分别为（）

,八，，kkk,,k_

A.kG,kbB.—,—C.—kbDMG,

GbG~b

3,（2023•上海金山区高三上学期12月一模）月球在逐渐远离地球，大约几亿年后月球公转轨道半径会增加约10%,

则地月之间的万有引力会（）

A.增加约10%B.减小约10%C.减小约17%D.减小约23%

4、（2023•上海虹口区高三上学期12月一模）如图，甲、乙两颗人造地球卫星在同一圆形轨道上绕地球运行，则

两颗卫星（）

>--⅛

:O

A.动能一定相同B.周期一定相同

C.加速度一定相同D.受地球引力一定相同

5、（2023•上海市闵行区高三上学期12月一模）天舟五号货运飞船通过两次变轨抬升轨道高度，实现与空间站组

合体共轨，创造了两小时自主交会对接的世界纪录，若将其变轨前后稳定运行时的运动近似为匀速圆周运动，则变

轨后运行速度（选填“变大”、“变小”或“不变”）,对接后组合体运行周期为90分钟，则组合体的角速

度约为rad∕s0（用科学计数法表示，保留到小数点后两位）

6、（2023•上海杨浦区高三上学期12月一模）2022年11月12日，我国发射的天舟五号货运飞船与在轨运行的空

间站组合体顺利完成自主快速交会对接.已知地球半径为R,地面重力加速度大小为g。若空间站组合体绕地球飞

行的速度大小为V,则对接时天舟五号货运飞船离地高度为，空间站组合体的加速度大小为。

7、（2023•上海奉贤区高三上学期12月一模）在离地球约14光年的某红矮星周围有两颗星〃、b,它们绕红矮星公

转的周期分别是7；、刀,，轨道可视为圆，如图所示，已知万有引力常量为G,则匕公转半径之比为o

根据上述信息（选填“能”“不能”）求出红矮星的质量。

[2022年二模】

1、（2022•上海市长宁区高三下学期二模）质量为机的物体放在地球表面，已知地球的质量为M、半径为七万有

引力常量为G。则地球表面的重力加速度大小可表示为（）

M

A.G-B.G—CGD.G

RR∙FF

2、（2022•上海市杨浦区高三下学期二模）宇宙中半径均为RO两颗恒星5、S2,相距无限远。若干行星分别

环绕恒星5、邑运动的公转周期平方〃与公转半径立方，的规律如图所示。不考虑两恒星的自转。则（）

A.Sl的质量小于曷的质量

B.Sl的密度等于S?的密度

C.Sl表面的环绕速度大于与表面的环绕速度

D.Sl表面的重力加速度小于S?表面的重力加速度

3、（2022•上海市松江区高三下学期二模）2020年5月22日，“祝融号”火星车驶离着陆平台，到达火星表面，

开始巡视探测，火星的质量和半径分别约为地球,和;，则火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比

102

约为（）

A.0.2B.0.4C.2.5D.5

4、（2022•上海市浦东新区高三下学期二模）潮汐现象主要是由于月球对地球不同部分施加不同的万有引力而产生

的，在如图所示地球上的四个位置中，形成高潮的位置有

C

月球A.

jB

地球

D

A.仅A一处B.仅B一处

C.A处和B处D.C处和D处

5、（2022•上海市嘉定区高三下学期二模）太阳属于中型星，再过50亿年将步入“老年时期”，渐渐演化为（）

A.白矮星B.中子星C.超新星D.黑洞

6、（2022•上海市黄浦区高三下学期二模）在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与月球表

面的距离，F表示它受到的月球引力，能够描述尸随人变化关系的图像是（）

7、（2022•上海市虹口区高三下学期二模）按照恒星演化的不同阶段进行分类，目前的太阳是（）

A.主序星B.原恒星C.白矮星D.红巨星

8、（2022•上海市宝山区高三下学期二模）在围绕地球作匀速圆周运动的宇宙飞船上，进行微小卫星伴随飞行试验。

如果将小卫星与飞船断开连接后，小卫星相对于飞船的速度为零，且不启动动力装置，小卫星将（）

A.做自由落体运动B.渐渐远离地球

C.沿原轨道切线做匀速直线运动D.与飞船相对距离保持不变

9,（2022•上海市徐汇区高三下学期二模）已知引力常量G、地球半径R、月球和地球之间的距离人地球表面的

重力加速度8、月球表面的重力加速度g月。某同学根据以上条件，提出估算地球质量M地的方法：因月球绕地球

做圆周运动，可由G埴2'=M）ig月,得M地=迎一，请判断该结果是否正确：；若正确请说明理由，

厂G

若不正确，请提出你的估算方法：。

10、（2022•上海市嘉定区高三下学期二模）2021年12月，神舟十三号乘组航天员在中国空间站进行太空授课，据

航天员王亚平介绍，在空间站中每天能看到16次日出，则空间站绕地球运行一周所用的时间约为；若

月球绕地球的公转周期为28天，由此可推算，空间站轨道半径与月球轨道半径的比值约为。

11、（2022•上海市奉贤区高三下学期二模）已知火星半径约为3.4x106m，火星表面处自由落体的加速度大小约

为3.7m∕s2,则火星的质量约为kg。2021年2月，我国“天问一号”探测器成功进入绕火星的椭圆停

泊轨道，则探测器在停泊轨道上离火星表面最近时的速度大小最远时的速度大小（选填“大于”“等

于”或“小于”）。（引力常量G=6.67χl（Γ”N∙m2∕kg2）

12、（2022•上海市金山区高三下学期二模）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度

会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。若空间站在1~6月内离地高度随时间变化的曲线如图所示，

则它绕地球运动速度最大的月份是月；它在1月份绕行的任意两小时内机械能可视为不变，理由是

AZkm

421

420

419

418

123456〃月

13、（2022•上海市闵行区高三下学期二模）2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器带着“祝融号”火星车

成功着陆于火星，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，图为“祝融号”火星车和“天问一号”着陆巡视

器。（本题结果保留一位有效数字）

（D“天问一号''需要完成9分钟减速软着陆，若其在“降落伞减速”阶段，垂直速度由396m∕s减至61m∕s,用时168s。

计算此阶段减速平均加速度。

（2）若火星质量为地球质量的0.11倍，火星半径为地球半径的0.53倍，地球表面重力加速度g=IOm*,估算火星

表面重力加速度大小。

（3）“天问一号''质量约为5.3吨，请估算“天问一号''在"降落伞减速”阶段受到的平均空气阻力。

[2022年一模】

1,（2022•上海市杨浦区高三上学期一模）在半径为舟的K星球表面竖直向上提起一质量为＞m的物体，拉力F与

物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为Rz的T星球表面竖直向上提起一质量为，吸的物体，拉力F与物

体加速度«的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（）

A.m↑:侬=3:1,R]:Z?2=l:2B.m∖:机2=3:2,R∖:/?2=3:1

C.m∖:A∏2=3:LRi:7?2=2:3D.m∖:m2=3:2,R∖:Rι=2:1

2、（2022•上海市徐汇区高三上学期一模）“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，其轨道与地球赤道在同一平

面内，并与地面上某观测点始终保持相对静止。已知地球半径为外，卫星轨道半径为m则赤道上某点随地球自转

的线速度大小Vl与卫星运动的线速度大小也之比为（）

A.r∖'.nB.n'.r∖C.r∣2:n2D.n2:n2

3、（2022•上海市青浦区高三上学期一模）2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间

站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为40Okm左右，地球同步卫星距地面的高度接近

36000km。则该核心舱的（）

A.角速度比地球同步卫星的小

B.周期比地球同步卫星的长

C.向心加速度比地球同步卫星的大

D.线速度比地球同步卫星的小

4、（2022•上海市浦东新区高三上学期一模）加速度如图所示，在火星、木星轨道之间有一小行星带。假设小行

星只受太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。若某颗小行星A与地球的周期分别为7、7b,公转速度分别为v、

Vo,贝U（）

A.7>7b,v>voB.T>To,v<vo

C.T<To,v<voD.T<To,v>vo

5、（2022•上海市静安区高三上学期一模）2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间

站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为400kτn左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000

km。与地球同步卫星相比，该核心舱的（）

Λ.周期更长，向心加速度更大B.周期更长，向心加速度更小

C.周期更短，向心加速度更小D.周期更短，向心加速度更大

6、（2022•上海市崇明区高三上学期一模）2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8

年之后，中国航天员再次在太空授课。若已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G,在距地面高度为∕1的空间

站内有一质量为，〃水球，其引力加速度大小为（）

GMGmGM

A.0----r----∩__

(R+∕7)2---------------------(R+//)?-----------------------/Z2

7、（2022•上海虹口区高三上学期一模）如图，我国发射的“高分五号”卫星，其轨道离地高度约为705km,而“高

分四号”的轨道离地约为360OOkm。它们均绕地球做匀速圆周运动，则“高分五号”比“高分四号”小的物理量是（）

A.周期B.角速度C.线速度D.加速度

8、（2022•上海市松江区高三上学期一模）如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知服从C三颗

卫星均做圆周运动，”是地球同步卫星，贝∣J:卫星”的周期__________卫星C的周期；卫星”的加速度—

卫星b的加速度。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

9、（2022•上海市奉贤区高三上学期一模）天文学家发现冥王星的小卫星，其中卫星1绕冥王星运行轨道半径八=

19600km,周期T∣=6.34天。卫星2绕冥王星运行轨道半径力=48000km,则其周期不约为天，其线速度

卫星1的线速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

10、（2022•上海市闵行区高三上学期一模）2021年5月，“天问一号”着陆巡视器带着“祝融号”火星车软着陆

火星时，在“降落伞减速”阶段，垂直火星表面速度由396m∕s减至61m∕s,用时168s,此阶段减速的平均加速度大

小为m∕s2;地球质量约为火星质量的9.3倍，地球半径约为火星半径的1.9倍，“天问一号”质量约为

5.3吨，“天问一号”在“降落伞减速”阶段受到的平均空气阻力约为N。（本题答案保留一位有效数字）

11、（2022•上海市崇明区高三上学期一模）已知地球半径R=6.37xl03km,假设地球是一个标准的圆球体，位于

北纬30。附近的某地有一质点A,其随地球自转的线速度为m∕s,A的向心加速度方向沿方向（选填AO、

AB,AC）。

赤道仁石

12、（2022•上海金山区高三上学期一模）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将3名航天员送入太空。

设飞船在预定轨道处由地球产生的重力加速度大小为gι,地球表面重力加速度大小为g,则即_____联选填“>”、

或）；飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率。（选填“大”或“小”）

13、（2022•上海黄浦区高三上学期一模）国际空间站的轨道距地面319.6〜346.9km,中国天宫空间站的轨道距地

面约400km,若将这两个轨道近似视为圆轨道。设国际空间站和天宫空间站运行的周期分别为“、T2,运行速率分

别为叨、V2,则Tl乃、VlV2（均选填“大于”或“小于”）。

[2021年二模】

1、（2021•上海市长宁区高三下学期5月二模）月球是质量为M半径为R的球体，其表面的重力加速度为go,嫦

娥五号探测器在离月球表面高度为/7的圆形环月轨道运动时具有的速度为（）

A∙ʌ/i示B∙JgO（R+〃）

CFD.乒

VRV（H+∕z）

2、（2021•上海市普陀区高三下学期5月二模）2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成

功进行了我国首次太空授课.授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应.在视频中可观察到

漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中.假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉

动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示.已知液滴振动的频率表达式为7=Q"∕∕b",其中k为

一个无单位的比例系数，r为液滴半径，P为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N∕m）,a、β,Y是相应的

待定常数.对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是（）

_31C_31

A.oc---9β=~,/=-—B.cc-—-,，/=—

22222

1

C.a=-2>β=-,/=-—D.O=-3,O=T，/=1

22

3、（2021•上海市闵行区高三下学期5月二模）一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，若每天上午同一时刻运行至上

海市闵行区（东经121。，北纬31。）正上方，则（）

A.该卫星一定是地球同步卫星

B.该卫星轨道平面与北纬31。所确定的平面共面

C.该卫星运行周期一定是24h

D.该卫星运行周期可能是12h

4、（2021•上海市闵行区高三下学期5月二模）下列物理学常量单位正确的是（）

A.引力常量N∙kg2∕^2B.阿伏加德罗常数，〃。尸

C.静电力常量N∙C2∕m2D.普朗克常量J/s

5、（2021•上海市静安区高三下学期5月二模）“嫦娥五号”的轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器

（简称“乙”）要在环月轨道上实现对接，以便将月壤样品从上升器转移到返回器中。如图所示，对接前，甲、乙

在各自的轨道上做匀速圆周运动，若仅已知甲、乙的线速度大小分别为0、V2,月球半径为R,乙所在轨道离月球

表面高度为/?,引力常量G已知，则（）

A.v∣>V2,可以计算出月球表面重力加速度大小

B.v∣>V2.不可以计算出月球表面重力加速度大小

C.V∣<V2,可以计算出月球表面重力加速度大小

D.V1<V2,不可以计算出月球表面重力加速度大小

6、（2021•上海市宝山区高三下学期5月二模）地球北极点的重力加速度为g,若在北极点水平抛出一个质量为2kg

的物体，物体刚好不再落回地面，而绕地球中心做匀速圆周运动，则该物体的向心加速度为（）

A.gB.2gC.3gD.4g

7、（2021•上海市浦东新区高三下学期5月二模）2020年12月嫦娥五号探测器圆满完成中国首次月球采样返回任

务。在探测器“奔向”月球的过程中经过多次变轨，最后成为一颗月球卫星。设该卫星的轨道为圆形，且贴近月球

表面，则该近月卫星的运行速率约为（已知月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的工，月球半径约为地球

6

半径的上，近地卫星的速率约为7.9km∕s）（）

4

A.0.3km/sB.1.3km/sC.1.6km/sD.11.2km/s

8、（2021•上海市金山区高三下学期5月二模）卡文迪许利用实验测量了引力常量G。两物体间的万有引力

大小相等，与两物体质量是否相等。（选填“有关”或“无关”）

9、（2021•上海市徐汇区高三下学期5月二模）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当

地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日"。已知火星

和地球的轨道半径之比为1.5：1,则火星相邻两次冲日的时间间隔为年。在太阳系其他行星中，

___________星相邻两次冲日的时间间隔最短。

[2021年一模】

1、（2021•上海市浦东新区高三上学期1月一模期末）我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且

可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为W）的速度竖直向

上抛出一物体，经时间，后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R,该星球没有大气层，也不自转。则该星球的

第一宇宙速度大小为（）

八抨&呼C懵。∙懵

2、（2021•上海市闵行区高三上学期1月一模期末）2020年6月23日9时43分，我国北斗导航系统最后一颗卫

星发射成功、北斗导航系统中的地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地

球半径的6倍和3.4倍，下列说法中正确的是（）

A.静止轨道卫星的线速度大小的为中轨道卫星的2倍

B.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍

C.静止轨道卫星的角速度大小的为中轨道卫星的，

7

D.静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的L

7

3、（2021•上海市金山区高三上学期1月一模期末）嫦娥五号探测器成功在月球表面获取了月土样本，若月球表面

的重力加速度为go,则离月面高度等于月球半径处的重力加速度为（）

4、（2021•上海市嘉定区高三上学期1月一模期末）某同学为了估算地球的质量，用摆长为L的单摆做小振幅摆

动，测得周期为了，若地球半径为八则地球质量为（）

Tt1Lr1π2Lr24π2Lr2Sπ2Lr2

A∙τ-D∙~C∙~D>~

SGT2AGT2GT2GT2

5、（2021•上海市虹口区高三上学期1月一模期末）我国发射的“天问一号”，将于明年5月抵达火星。火星和地球

绕太阳的公转均近似为匀速圆周运动，已知火星公转轨道半径是地球公转轨道半径的1.5倍，则（）

A.火星公转的周期比地球长

B.火星公转的线速度比地球大

C.火星公转的角速度比地球大

D.火星公转的加速度比地球大

6,（2021•上海市虹口区高三上学期1月一模期末）航天飞机中的物体处于完全失重状态时，其（）

A.受到的合力为零

B.受到的向心力为零

C.对支持物的压力为零

D.受地球的万有引力为零

7、（2021•上海市奉贤区高三上学期1月一模期末）2020年12月3日，携带月球，"=2kg样品的“嫦娥五号”上升

器先完成月面竖直向上起飞，然后进入近圆形的环月轨道。设此环月轨道半径为r,月球的质量为M,万有引力常

量为G,则在向上起飞阶段样品的惯性（选填“增大”、“不变”和“减小”）,上升器在此环月轨

道上运行周期为O

8、（2021•上海市杨浦区高三上学期1月一模期末）已知月球质量约为地球质量的L,月球表面重力加速度约为

O1

地球表面重力加速度的9，地球半径约为6.4x106m,则月球半径约为mɑ嫦娥五号是中国首个实施无

人月面取样返回的月球探测器，其发射初期贴着地球表面飞行的环绕速度约为7.9xl03m∕s,后经过约112小时奔月

飞行、实施二次近月制动后进入离月球表面20Okm高度的环月圆轨道飞行，其速度约为m∕so

[2020年二模】

1、（2020•上海市长宁区高三下学期5月二模）由于轨道调整的需要，“嫦娥二号”从半径较大的圆周轨道进入半

径较小的圆周轨道，则其（）

A.周期变大B.角速度变小

C.线速度变小D.向心加速度变大

2、（2020•上海市徐汇区高三下学期5月二模）一同步卫星绕地球运行，假设地球的自转周期变小，该卫星仍与地

球保持同步，则该卫星的（）

A.轨道半径变小B.线速度变小C.角速度变小D.向心加速度变小

3、（2020•上海市嘉定区高三下学期5月二模）如图所示，卫星甲、乙分别绕质量为M和2M的星球做匀速圆周运

动，且它们的环绕半径相同。设甲、乙的运行周期分别为T中和Ts甲、乙的线速度分别为V甲和V乙，则（）

•…,・甲…

OM)(O'*Δ

/2，M

A.T甲>7乙V甲>u乙B.7甲>T乙V甲<v乙

C.T甲<7乙V甲>u乙D.7甲<7乙U甲<u乙

4、（2020•上海市长宁区高三下学期5月二模）根据恒星的分类，太阳属于（）

A.超巨星B.巨星C.主序星D.白矮星

5、（2020•上海市闵行区高三下学期5月二模）如图是对北极星附近的星星经长时间曝光拍摄的照片，星光划出一

些有规律的弧线，这一现象最适合说明（）

A.地球在自转B.地球是球形

C.银河系的形状D.星星在做匀速圆周运动

6、（2020•上海市崇明区高三下学期5月二模）如图，质量相等的两颗地球卫星A、B,沿不同的轨道绕地球做匀

速圆周运动，已知轨道半径0>RB。则它们运动的周期乙与TB和动能EkA与EkB大小关系分别为（）

A.〃>A,EkA<EkBB.Tf‹<Tti,EVA<EkB

C∙TA>7B,EkA>EkBD.ʃkV",线A>EkB

7、（2020•上海市虹口区高三下学期5月二模）若地球表面的重力加速度为即，地球引力在月球绕地球运行的轨道

处产生的加速度大小为g2,月球表面的重力加速度为g3,月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为",则（）

A.a-gιB.a-g2C.g2=g3D.g3-a+g2

8、（2020•上海市浦东外国语学校高三下学期月考）一行星围绕某恒星做匀速圆周运动。由天文观测可得其运行周

期为八线速度为。，已知万有引力常量为G,则（）

4^∙2y3

A.行星运动的轨道半径为二B,行星的质量为二。

GT-

C.恒星的质量为立

D.恒星表面的重力加速度大小为IoOam/S?

2πG

二、填空题

9、（2020•上海市南洋模范中学高三下学期月考）地球赤道上有一物体随地球的自转，向心加速度为0,近地卫星

的向心加速度为aι,地球的同步卫星向心加速度为。3,设地球表面的重力加速度为g,则a243,a↑g

（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

10、（2020•上海市宝山区高三下学期5月二模）如图所示，在距一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R处有

M

一质量为小的质点，此时球体对质点的万有引力Fl=；若以球心。为中心挖去一个质量为式的球体，则剩

2

下部分对质点的万有引力尸2=。

11、（2020•上海市松江区高三下学期5月二模）如图，地球的某颗卫星先在A轨道做匀速圆周运动，后变轨至B

轨道，卫星受到地球的引力大小；绕地球飞行的速率。（选填“变大”、“不变”、“变小”）

[2020年一模】

1、（2020•上海市浦东新区高三一模）我国2018年发射的“高分五号”卫星轨道高度约为705km,之前已运行的“高分

四号”轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动。下列物理量中，“高分五号”比"高分四号”小的是

A.线速度B.角速度C周期D.向心加速度

2、（2020•上海市徐汇区高三一模）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知

月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（）

A.地球吸引苹果的力约为地球吸引月球的力的白

B.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的,

60

C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1

D.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的存

3、（2020•上海市静安区高三一模）甲是运行在赤道上空距地面高度约为5.6R（R为地球半径）的地球同步卫星，乙

是运行在距地面高度约为2.3R的圆形轨道上的卫星。设甲乙两颗卫星的加速度分别为G、固定在赤道附近地面

上的物体随地球自转的加速度为43,则aI、“2、43的大小关系为（）

A.a∖>aι>a3B.a3>a∖>a2C.a3>a2>a↑D.a2>a∖>a3

4、（2020•上海市闵行区高三一模）牛顿运动定律适用于（）

A.宏观物体的高速运动

B.宏观物体的低速运动

C.微观粒子的高速运动

D.微观粒子的低速运动

5、（2020•上海市闵行区高三一模）嫦娥四号实现了人类首次在月球背面的软着陆，着陆前有环月飞行过程。设月球

质量为M、半径为R，嫦娥四号的质量为加、绕月球做匀速圆周运动的半径为r,引力常量为G,则嫦娥四号绕月

的（）

..„„GMm

B.动能为-----

2R

D.向心加速度为9%

R-

6、（2020•上海市黄埔区高三一模）科学家测得一行星A绕一恒星B运行一周所用的时间为1200年，4、8间距离

为地球到太阳距离的100倍。设4相对于B的线速度为W,地球相对于太阳的线速度为V2,则w：V2=，

该恒星质量与太阳质量之比为0

上海市6年高考4年模拟物理试卷分项汇编

专题06万有引力定律

六年高考2023一模2022二模2022一模2021二模2021一模2020二模2020一模

题量37131398116

[2022-2017年高考真题】

1、（2022•上海卷∙TlO）木卫一和木卫二都绕木星做匀速圆周运动，它们的周期分别为42h46min和85h22min,

它们的轨道半径分别为幻和&，线速度分别为呼和吸。则（）

A.R∖<R2»V∣<V2

B.R1>R2，VlVvJ2

C.Rl>R2，也>吸

D.Ri</?2，Vι>V2

【答案】D

【解析】卫星绕木星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据G笔=ΓΠR[爷），可得R=J穿3,由题

GMT2MmV2rɑGM

述可知，T∣=42h46min,7⅛=85h22min,T<T,根据R=h------τ一,可知根据G—∑-=m—,可得V=

t24/R2R~R~

由可知，M>V20所以选项D正确。

2、（2018•上海卷∙T8）行星绕着恒星做圆周运动，则它的线速度与（）有关

A.行星的质量

B.行星的质量与行星的轨道半径

C.恒星的质量和行星的轨道半径

D.恒星的质量和恒星的半径

【答案】C

【解答】设引力场里为G,恒星质量为M,行星质量为m,行星的轨道半径为r,线速度为v,由万有引力提供向

心力得：G』^=nr^—解得：~

说明卫星的线速度与恒星质量和行星的轨道半径有关，故ABD错误，C正

确。故选：Co

3、（2021•上海卷∙T17）在测量引力常量G的实验中，小球（可视为质点）偏离竖直方向一个小角度。，两球心

之间距离为「，质量为M的均匀球快速移开后，小球运动（选填“可以”或“不可以"）视为简谐运

动；测量厂、M›d和小球的振动周期T，则G=c（。很小时，Sine=tan。）

【答案】可以F

【解析】设小球的质量为m,根据万有引力定律，M与m的万有引力为F=干，根据m的受力平衡，有EUigLU闺

又单摆的周期公式T=2iτK从图示可以得出，单摆的摆长L=”联立以上各式得G='/"'.

[2023年一模】

1、（2023•上海市青浦区高三上学期12月一模）2022年5月，宇航员王亚平为我们演示了如何在太空洗头，通过

直播画面可以看到，洗头时有水滴漂浮在空间站中。关于漂浮的水滴，以下说法正确的是（）

A.水滴所受地球引力充当向心力

B.水滴所受地球引力与飞船对其作用力的合力近似为零

C.水滴在飞船中处于完全失重状态，不受任何力的作用

D.水滴在空间站内的质量小于在地球上的质量

【答案】A

【解析】

AC.水滴所受地球引力全部充当向心力，使其处于完全失重状态而漂浮，故A正确，C错误；

B.此时飞船对其作用力为零，故水滴所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力就等于地球引力，不为零，故B

错误；

D.水滴和空间站在围绕地球做圆周运动，速度远小于光速，质量可看作是物本身的固有属性，不随位置和运动状

态变化，故水滴的质量不变，故D错误。

故选Ao

2、（2023•上海市嘉定区高三上学期12月一模）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率的平方（P2）与环绕半

径的倒数，的关系如图所示，图中6为图线纵坐标的最大值，图线的斜率为左,引力常量为G,则地球的质量和半

r

径分别为（）

V2

σ-----------------

kk

A.kG,kbB.—,一C.—kbD.kG,

GbGb

【答案】B

【解析】

根据

CMmK

G——=m—

rr

得

V2^GM-

r

故直线的斜率

k=GM

则行星的质量为

M=!

G

当轨道半径恰好等于星球半径时，卫星贴近星球表面飞行，线速度最大，则有

b^k-

R

解得

R=±

b

故选Bo

3＞（2023•上海金山区高三上学期12月一模）月球在逐渐远离地球，大约几亿年后月球公转轨道半径会增加约10%,

则地月之间的万有引力会（）

A.增加约10%B.减小约10%C.减小约17%D,减小约23%

【答案】C

【解析】

依题意，设开始初期月球公转轨道半径为R,则它们之间的万有引力

rCMrn

F=G充

几亿年后月球公转轨道半径会增加约10%,则有

口，CMm100QQO/

F=G------------T=----F≈83%F

(A+0.1R)2121

即地月之间的万有引力会减小约17%o

故选Co

4、（2023•上海虹口区高三上学期12月一模）如图，甲、乙两颗人造地球卫星在同一圆形轨道上绕地球运行，则

两颗卫星（）

⅛权

O

A.动能一定相同B.周期一定相同

C.加速度一定相同D.受地球引力一定相同

【答案】B

【解析】

AB.设卫星的质量为团，轨道半径为r,地球的质量为M,对于在轨卫星有万有引力提供向心力

MmV

G不=m—

r

线速度

卫星的动能