2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第17讲万有引力定律及其应用(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第17讲万有引力定律及其应用(专项训练)(学生版+解析)，文件包含四川省宣汉中学2025-2026学年高一下学期期中考试数学试题原卷版docx、四川省宣汉中学2025-2026学年高一下学期期中考试数学试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共4页， 欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 开普勒三大定律
\l "_Tc2717" 题型02 万有引力的计算
\l "_Tc30632" 题型03 万有引力与重力
\l "_Tc30632" 题型04 天体的质量与密度
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01开普勒三大定律
1.（2025·河南焦作·二模）
下面的表格是行星围绕太阳运动、木星的卫星围绕木星运动、地球的卫星围绕地球运动的轨道半长轴、周期及半长轴三次方与周期平方之比的数据信息。其中，行星、卫星称为转动天体，太阳、木星和地球称之为中央天体。已知引力常量为，下列说法正确的有（ ）
A．开普勒三定律只适用于行星围绕太阳运动的天体系统
B．半长轴三次方与周期平方之比跟转动天体有关
C．半长轴三次方与周期平方之比只跟中央天体有关
D．根据题目已知条件和表格信息，可估算月球的质量
2.（2025·辽宁鞍山·二模）地球绕太阳的公转轨道是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。近似图如下图，，是地球公转轨道的两个焦点，甲和乙位置为短轴和轨道的交点。由于地球公转速度大小不是恒定的，地球由甲位置经夏至到乙位置的时间长于全年的一半。下列说法正确的是（ ）
A．太阳的位置在焦点处
B．甲位置时地球的公转速度为全年最大
C．夏至时地球的公转速度比冬至时小
D．地球在夏至和冬至时的公转加速度大小相等
3.（2025·广西柳州·三模）哈雷彗星的运动轨道是一个以太阳为焦点的椭圆，其运行周期为N年，地球的公转轨道可视为圆形，哈雷彗星轨道的半长轴与地球公转半径之比为（ ）
A．B．C．D．
4.（2025·江西景德镇·三模）科学家通过研究发现，行星绕恒星的运动轨迹其实并不是正圆，而是一个椭圆。如图为地球绕太阳的运动轨迹，BD是椭圆的长轴，AC是椭圆的短轴，O是椭圆中心，已知，，且地球绕太阳一周的时间为T，椭圆面积为。下列说法正确的是（ ）

A．地球在A点和C点的速度相同
B．地球从B点运动到D点的过程中太阳对地球的引力做负功
C．根据题中条件可知，太阳的质量为
D．地球从A运动到B所用时间为
5.（2025·河南·二模）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射到预定轨道经变轨后与天和核心舱空间站完成对接。若该飞船发射过程可以简化为如图所示的过程：Ⅰ为近地圆轨道（轨道半径可视为等于地球半径），Ⅲ为距地面高度为h的圆形工作轨道，Ⅱ为与轨道Ⅰ、Ⅲ相切的椭圆转移轨道，切点分别为a、b。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ运行经过点时速度等于在轨道Ⅱ运行经过a点时的速度
B．飞船在轨道Ⅲ经过b点时的加速度大于在轨道Ⅱ经过点时的加速度
C．飞船从a点第一次运动到b点所用时间为
D．地球的平均密度为
6.（2025·重庆·三模）卫星 P 、Q 绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑 P 、Q 受到该行星的引力 ，引力大小随时间的变化如图所示， 已知。下列说法正确的是（ ）
A．P、Q 绕行星公转的周期之比为
B．P、Q 到行星中心距离的最小值之比为3 : 2
C．P、Q 的质量之比为32 : 81
D．P、Q 在离行星最近位置处的加速度之比为 8∶9
02 万有引力的计算
7.（2025·黑龙江哈尔滨·二模）2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态
B．主舱室在半径为的轨道上稳定运行的速度大于
C．根据题给条件可求出主舱室的质量
D．由题中条件可求出地球密度为
8．（2025·江西九江·二模）某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是周期是，引力常量G=试从这些数据估算地球的质量（ ）
A．B．
C．D．
9.图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度ω转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度ω大小为（ ）
A．2π7B．1RGMR2
C．1RGMR1 D．4π2GMT2×GMR2
10.如图所示，某行星半径为R，外围有一圈厚度为d的卫星群，设卫星群中的某“点”绕行星的运动速度为v，该“点”到行星中心的距离为r。已知该行星的第一宇宙速度为v0。下列图象可能的是（ ）
A．B．
C．D．
11.（2025·山东临沂·三模）宇宙中两颗相距很远的行星A、B的质量分别为M1、M2，半径分别为R1、R2，密度分别为ρ1、ρ2，行星表面的重力加速度大小分别为g1、g2，距行星中心r处的卫星围绕行星做匀速圆周运动的线速度的平方v²随r变化的关系如图甲所示，两图线左端的纵坐标相同；距行星中心r处的卫星围绕行星做匀速圆周运动的周期为T，取对数后得到lgr-lgT图像如图乙所示，两条直线的斜率均为k，它们的纵轴截距分别为b1、b2。已知两图像数据均采用国际单位，b2−b1=ln32。行星可看作质量分布均匀的球体，忽略行星的自转和其他星球的影响。下列说法正确的是（ ）
A．k=23B．M1:M2=2:1
C．ρ1:ρ2=1:2D．g1:g2=2:1
03 万有引力与重力
12一小物块挂在竖直弹簧下端并处于静止状态，在地球两极弹簧的形变量为赤道上形变量的k倍，设地球为一均匀球体，已知地球自转周期为T，引力常量为G，则地球的密度为（ ）
A．3πk2GT2(k2−1)B．3πk2GT2(k−1)2
C．3πk(k+1)GT2kD．3πkGT2(k−1)
13 2022年1月14日，南太平洋岛国汤加一座海底火山喷发，给人类带来巨大灾难。有科学家认为地球的自转将因火山、地震、海啸等自然现象而缓慢变快。如果地球自转变快，下列说法正确的是（ ）
A．地球南、北两极的重力加速度变大B．地球南、北两极的重力加速度变小
C．地球静止卫星的高度将变大D．地球静止卫星的高度将变小
14地质勘探人员利用重力加速度反常（如地面下方有重金属矿时，重力加速度值比正常值大）可探测地面下的物质分布情况。在地面下某处（远小于地球半径）有一区域内有一重金属矿，探测人员从地面上O点出发，沿水平地面上相互垂直的x、y轴两个方向，测量不同位置的重力加速度值，得到重力加速度值随位置变化如图甲、乙所示，图像的峰值坐标为别为（0,p）和（50,q）。由此可初步判断（ ）
A．重金属矿的地面位置坐标约为（0,50km），且图像中p>q
B．重金属矿的地面位置坐标约为（50km,0），且图像中p>q
C．重金属矿的地面位置坐标约为（0,50km），且图像中p