2021 年高考物理试题分类汇编：万有引力与航天1（ 2021 海南卷） .2021 年 4 月 10 日,我国成功发射第 8 颗北斗导航卫星, 建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星,这有助于削减我国对 GPS导航系统的依靠, GPS由运可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载行周期为 12 小时的卫星群组成,设北斗星的同步卫星和 GPS 导航的轨道半径分别为R1 和可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载R ,向心加速度分别为a 和 a ,就 R: R = 3 4 _. a3 2: a = （可用根式表示）可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载2 1 2 1 2T GMm 4 21 24GMT 2 GM可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载解 析 ： 1T22 , 由 2Rm 2 R ma 得 ： R 3 , aT 4 22 因 而 ：R可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载2R1 T1 33 4 ,2 3a1 R1 2可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载R2 T2 a2 R2 42（2021 广东卷） .如图 6 所示,飞船从轨道 1 变轨至轨道 2.如飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道 1 上,飞船在轨道 2 上的A. 动能大B. 向心加速度大C. 运行周期长D. 角速度小答案： CD3（ 2021 北京高考卷） ．关于环绕地球卫星的运动,以下说法正确选项A ．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不行能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D ．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面确定会重合答案： B4（ 2021 山东卷） .2021 年 11 月 3 日,“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接.任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神州九 号”交会对接.变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载轨道半径分别为 R1，R2,线速度大小分别为v1v1 ， v2 .就 等于v2可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载R3R3A. 12B. R2R12RR2C. 21D. R2 R1可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载答案： B可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载5（ 2021 福建卷）．一卫星绕某一行星表面邻近做匀速圆周运动,其线速度大小为假设宇v0可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载的示数为,已知引力常量为 G,就这颗行星的质量为N0可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载mv2A. B.GNNv2C．Gmmv4 GNNv4D.Gm可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载答案： B6（ 2021 四川卷）．今年 4 月 30 日,西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星,其轨道半径为可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载2.8 ×7lm0 .它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为 4.2 ×7lm0 A．向心力较小 B．动能较大 C．发射速度都是第一宇宙速度 D．角速度较小答案： B）相比可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载7．〔2021 全国新课标 〕.假设地球是一半径为 R，质量分布均匀的球体.一矿井深度为 d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零. 矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载A.1 d RR d 2B. 1 d RR 2可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载C. 〔 〕R[答案 ]AD. 〔 〕R d4 R3m可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载[解析 ]物体在地面上时的重力加速度可由mg G 3R2得出. 依据题中条件, 球壳对其可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载内部物体的引力为零,可认为矿井部分为一质量均匀球壳, 故矿井底部处重力加速度可由可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载/mg /4 〔RG 3〔 Rd 〕 3 m d〕 2得出,故 g R d g R可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载8（ 2021 浙江卷）．如以下图,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.以下说法正确选项（ ）A. 太阳队各小行星的引力相同B. 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C. 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带内个小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值答案： C9（ 2021 天津卷） .一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,加入该卫星变轨后仍做匀速圆1可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载周运动,动能减小为原先的,不考虑卫星质量的变化,就变轨前后卫星的（ ）4可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载A. 向心加速度大小之比为 4:1B. 角速度大小之比为 2:1C. 周期之比为 1:8D. 轨道半径之比为 1:2解析：依据向心加速度表达式 amv2知在动能减小时势能增大,地球卫星的轨道半径增R可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载大,就向心加速度之比大于 4.依据万有引力和牛顿其次定律有v2 Mmm R G R2 化简可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载为 Rv 2 GM ,知在动能减小速度减小就轨道半径增大到原先的 4 倍.同理有可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载m〔 2〕 2 RG MmR3化简为GM,就周期的平方增大到 8 倍.依据角速度关可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载T R 22T 2 4 21可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载系式 ,角速度减小为T.答案 C.8可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载10. B．人造地球卫星做半径为 r ,线速度大小为 v 的匀速圆周运动.当其角速度变为原先2的 4 倍后,运动半径为 ,线速度大小为 .2答案： 2r , 2 v,11（ 2021 安徽卷） . 我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前, “天宫一号”的运行轨道高度为 350km,“神州八号”的运行轨道高度为 343km. 它们的运行轨道均视为圆周, 就 〔 〕A. “天宫一号”比“神州八号”速度大B. “天宫一号”比“神州八号”周期长C．“天宫一号”比“神州八号”角速度大 D．“天宫一号”比“神州八号”加速度大14.B .GM GM r 3可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载解析：有万有引力供应向心力易知：v ， 3 ， T 2 .即轨道半可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载r r GM可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载径越大,线速度越小，角速度越小，周期越大.而由牛顿其次定律知 : a半径越大,加速度越小.故只有 B 正确.GM2 , 说明轨道r可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载12（ 2021 江苏卷）．2021 年 8 月, “嫦娥二号 ”成功进入了绕 “日地拉格朗日点 ”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家, 如以下图, 该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载上,一飞行器位于该点,在几乎不消耗燃料的情形下与地球同步绕太阳做圆周运动,就此飞行器的A．线速度大于地球的线速度 B．向心加速度大于地球的向心加速度C．向心力仅由太阳的引力供应 D．向心力仅由地球的引力供应拉格朗日点地球太阳可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载【解析】依据 vr ,A 正确.依据a 2r,B 正确,向心力由太阳和地球的引可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载力的合力供应, C，D 错误.【答案】 AB13〔2021 全国理综 〕.（ 19 分） 一单摆在地面处的摇摆周期与在某矿井底部摇摆周期的比值为 k.设地球的半径为 R.假定地球的密度均匀.已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度 d.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载【 解析 】单 摆在地面 处的 摇摆周期 T 2L , 在某 矿井底部 摇摆周期g可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载T 2 Lg',已知 TT 'k ,依据GMm R2mg ,GM ' m 〔 R d 〕2mg' （ M ' 表示某矿井底可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载部 以 下 的 地 球 的 质 量 , g' 表 示 某 矿 井 底 部 处 的 重 力 加 速 度 ） 以 及可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载M 4 R3 , M ' 34 〔 R3d〕 3 ,解得 dR k 2 R可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载14（ 2021 重庆卷）．冥王星与其邻近的星体卡戎可视为双星系统,质量比约为 7： 1,同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动.由此可知冥王星绕 O 点运动的A．轨道半径约为卡戎的1/7B．角速度大小约为卡戎的1/7C．线度大小约为卡戎的7 倍D．向心力小约为卡戎的7 倍答案： A可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载。