2006-2008年全国各地高考物理试题分类汇编(中篇)6、万有引力

2000-2010年全国高考物理试题分类汇编

（中篇2005-2008年）

万有引力篇

总题数：74题

第1题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅰ）) 题目

已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 A.0.2 B.2 C.20 D.200 答案 B

解析：由可得①,T地=365天

由F=②

①②联立且按r日月≈r日地估算得F日月∶F地月≈2，故B正确，A、C、D错误。

第2题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（北京卷）) 题目

据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是

A.月球表面的重力加速度 B.月球对卫星的吸引力 C.卫星绕月运行的速度 D.卫星绕月运行的加速度 答案 B

解析：v=,C.可求；a=,D.可求;G=m0g且G=m(R+h),联立可得g值，

A可求；卫星质量未知，B不能求。

第3题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目

火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为

(A)0.2 g (B)0.4 g (C)2.5 g (D)5 g 答案 B

解析：设地球质量为M,则火星质量为M,地球半径为R,则火星半径为R,在地球表面由G=mg,在

火星表面由G=mg火,可得g火=0.4g.所以B正确,A,C,D.错误.

第4题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（广东卷）) 题目

如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测.下列说法正确的是( )

A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关 C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D.在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 答案 C

解析：第三宇宙速度是脱离太阳系的速度，所以A错误.由G=m()R知卫星周期与卫星质量m无

2

关.即B错误.由F万=G知C正确.若卫星受地球引力大就不会绕月球做圆周运动了，所以D.错误.

第5题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（广东卷）) 题目

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是（ ） A.F与r成正比 B.F与r成反比 C.F与r成正比 D.F与r成反比 答案 D

2

2

解析：由F=G知,F∝,D正确,A、B、C错误。

第6题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（广东卷）) 题目

由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（ ）

A.向心力都指向地心 B.速度等于第一宇宙速度 C.加速度等于重力加速度 D.周期与地球自转的周期相等 答案 D

解析：绕地轴做匀速圆周运动的物体,只有在赤道上的物体向心力才指向地心,速度远小于第一宇宙速度(近地卫星的速度),加速度小于重力加速度,但周期等于地球的自转周期,故A、B、C错误,D正确。 第7题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（文科使用）（广东卷）) 题目

发现万有引力定律的物理学家是（ ）

A.库仑 B.伽利略 C.牛顿 D.爱因斯坦 答案

C 牛顿于1687年在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借超凡的数学能力证明、发现了万有引力定律。故C项正确。

第8题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）) 题目

在下列4个核反应方程中,x表示质子的是( )

A.→+x B.→+x

C.答案 C

+→+x D.+→+x

解析：由质量数守恒和核电荷数守恒知,A为正电子,D错误.

,A错;B为4,B错;C项为质子,C正确;D

项为

第9题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（上海卷）) 题目

有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，接收屏上出现了一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像规律和（ ）

A.牛顿第二定律 B.万有引力定律 C.万有引力定律、牛顿第二定律 D.万有引力定律、牛顿第三定律 答案 C

解析：设太阳直径为D，则

由牛顿第二定律结合万有引力定律可得

GR=ct

=mR

ρ=

V=π(D/2)

3

联立可得：ρ=，故选C。

第10题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）) 题目

1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×10 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×10 m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运动周期的是

A.0.6小时 B.1.6小时 C.4.0小时 D.24小时 答案 B

7

6

解析：由G=mr可得T=

另G=mg，则GM=Rg

2

所以T=2π，即T∝

由=×24 h≈1.6 h。

第11题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川延考卷）)

题目

如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设

e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则

A.v1＞v2＞v3 B.v1＜v2＜v3 C.a1＞a2＞a3 D.a1＜a3＜a2 答案 D

解析：地球自转角速度与同步卫星的角速度相同，根据V=ωr V1＜V3.同步卫星高度大于近地卫星,根据

V= V3＜V2故A、B错误。根据a=ωr a1＜a3.根据a=

2

a3＜a2故D正确。

第12题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷）) 题目

据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是 A.运行速度大于7.9 km/s B.离地面高度一定，相对地面静止

C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 答案 BC

解析：由题知成功定点后的“天链一号01星”为地球同步卫星，故其运行速度小于第一宇宙速度（7.9 km/s），

故A错误；由，故h=-R，故该卫星距地高度一定，且相对地面静

止，B正确；同步卫星的运行周期为1天，月球绕地球的运转周期约30天，由ω=知C正确；因“天

链一号01星”与赤道上物体的运转周期相同，由a=r知a星＞a物，故D.错误。

第13题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅰ）) 题目

14.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为 A.0.5 B. 2 C.3.2 D.4 答案 B

解析：设地球质量为M地，半径为R地，“宜居”行星质量为M，半径为R，

人在地球 G=mg=600 N

人在“宜居” G=mg′=960 N

其中M=6.4M地，由以上两式相比得=2，所以B项正确。

第14题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（北京卷）) 题目

15.不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581 c”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星

的动能为Ek1,地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为

A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5 答案 C

解析：由G=m得Ek1=

由G=m得Ek2=

则==3.33，故C正确。

第15题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（天津卷）) 题目

17.我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为

A.， B. ，

C. 答案 A

， D. ，

解析：由向心力公式=，=，两式联立，得v2=v；由T2=，T=，两

式联立，得T2=T，故A项正确。

第16题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目

10.假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是 （A）地球的向心力变为缩小前的一半

（B）地球的向心力变为缩小前的

（C）地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 （D）地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半 答案 BC

解析：M=ρV=

πdρ，向心力F向=G

3

，当天体直径和天体间距均缩小到原来的一半时，

，因此B对，A错.由

可得T=2，由此式可见，当M变为原值的、r变为原来的时，周期T不变，C正确，D错误.

第17题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（广东卷新课标）) 题目

1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是 A.卡文迪许测出引力常数 B.法拉第发现电磁感应现象

C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式

D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 答案 ABD

解析：A、B、D三选项符合物理学史实，故ABD正确.洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力，故C错误.

第18题(2007年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（广东卷新课标）) 题目

11.现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB。如果rA＞rB，则

A.卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大

B.卫星A的线速度比卫星B的线速度大 C.卫星A的角速度比卫星B的角速度大 D.卫星A的加速度比卫星B的加速度大 答案 A

解析：由G=mr =m=mωr=ma,且rA＞rB可得

2

T2=

,故A正确；

v=,故B错误；

ω=

2

,故C错误；

a=

,故D错误。

第19题(2007年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（文科使用）（广东卷新课标）) 题目

59.当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ） A.在同一轨道上，卫星质量越大，运动速度越大 B.同质量的卫星，轨道半径越大，向心力越大

C.轨道半径越大，运动周期越大 D.轨道半径越大，运动速度越大 答案 C

解析：卫星运行过程中，万有引力提供向心力，有G所以A、B、D三项均错，选C项。

=mmr =F向，则v=,T=,

第20题(2007年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（上海卷）) 题目

9.太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为( )。

A.1.2亿千米 B.2.3亿千米 C.4.6亿千米 D.6.9亿千米 答案 B

解析：由题知=，解得r=2.3亿千米，故选B。

第21题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）) 题目

17.我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为 T ，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为

A. B.

C. D.

答案 B

解析：由单摆周期公式T=2

π得g=

由牛顿第二定律G=mg，可得M=，由ρ=得ρ=，故B正确。

第22题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）) 题目

19.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动，其参数如表：

两卫星相比，土卫十 A.受土星的万有引力较大

B.绕土星做圆周运动的周期较大 C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大

D.动能较大 答案 AD

解析：因m十＞m十一，r十=r十一，由F=知土卫十所受万有引力大，故A正确；

因=mr，T2=，又因r十=r十一，所以两卫星周期相同，故B错误；

由ma=，知a=，得两卫星做圆周运动向心加速度大小相等，故C错误；

由

=，得

mv2=

，知土卫十的动能较大，故D正确。

第23题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷新课标）) 题目

22.2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese 581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍.绕红矮星Gliese 581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确的是 A.飞船在Gliese 581c表面附近运行的周期约为13天 B.飞船在Gliese 581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s C.人在Gliese 581c上所受重力比在地球上所受重力大 D.Gliese 581c的平均密度比地球平均密度小 答案

BC

解析：由题知=

则Gliese 581c表面的重力加速度==

故飞船在Gliese 581c表面飞行的速度

===×7.9 km/s，

故A错误，B、C正确。

因===，故D错误。

第24题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷新课标）) 题目

14、天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出

A.行星的质量 B.行星的半径 C.恒星的质量 D.恒星的半径 答案 C

解析：由mr=G可求得M=,故C正确.