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2026年高考物理分类解析
专题5 万有引力和宇宙航行
1. （2026高考陕晋青宁卷）我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（ ）
A. B.
C. D.
2．（2026高考为零湖南卷第3题）郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置，积累了大量的观测数据。分析观测数据表明，某行星绕一恒星做匀速圆周运动的周期为，轨道半径为该恒星半径的倍。不考虑其他星体的影响，引力常量为，则该恒星的平均密度为
A． B． C． D．
3. （2026高考物理贵州卷第2题）月球引潮力是引起海洋潮汐的主要原因，可等效为地表某点处质量为△m的海水所受月球引力减去地心处相同质量的物质所受月球引力。已知地球半径为，地心与月心间距为 ，月球质量为 ，引力常量为 ，地表 点背对月球，P、O和在同一直线上，如图所示，则 点处质量为△m的海水所受月球引潮力大小为（ ）
A. B.
C. D.
4．（2026高考物理江苏卷第7题）发射一颗探月卫星，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，如图所示，关于卫星在M、N两点的情况，下列说法正确的是
A．在N点所受地球引力比月球引力大
B．在N点所受地球引力和月球引力相等
C．在M点所受月球引力比地球引力大
D．在M点所受地球引力比月球引力大
5. （2026高考物理山东卷第4题）海王星的卫星海卫二绕海王星的公转周期与地球公转周期近似相等。若太阳与海王星的质量比为 ，定义地球与太阳间的距离为1个天文单位（1 AU），则海卫二公转轨道的半长轴约为（ ）
A. AU B. AU C. AU D. AU
6. （2026高考物理河南卷第5题）“土星环”是由绕土星运动的颗粒组成的带状薄圆环，图为拍摄的真实照片。已知土星的平均密度约为，引力常量，由照片信息估算位于“土星环”上的中间颗粒绕土星做圆周运动的周期是（ ）
2.0×s B. 4.0×s
C. 2.0×s D. 4.0×s
7. （2026高考陕晋青宁卷）我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（ ）
A. B.
C. D.
8. （2026高考物理广东卷第6题）如图所示，某行星对单个卫星表面最远点与最近点的单位质量物体的“引力差值”可近似为，其中为常量， 为行星质量，为卫星球体半径，为行星中心到卫星中心的距离。两卫星P和Q的球体半径之比为，它们绕该行星做匀速圆周运动的周期之比为 ，该行星对卫星P、Q的“引力差值”分别为、，则为（ ）
1∶4 B. 1∶16 C. 1∶32 D. 1∶64
9.（2026年1月高考物理浙江卷第5题） 已知行星的平均密度为，靠近行星表面运行的卫星做圆周运动的周期为T。对于任何行星均为同一常量的是（ ）
A. B. C. D.
10. （2026高考物理湖北卷第6题）已知某卫星绕地球做椭圆运动，在近地点所受的地球引力为其在地面附近的，在远地点所受的地球引力为其在地面附近的。地面附近的重力加速度大小为，地球半径为，该卫星的运动周期为（ ）
A. 4π B. 6π C. 16π D. 12π
11. (2026高考物理黑吉辽蒙卷第9题）我国计划将“羲和二号”太阳探测卫星部署至日地系统拉格朗日点L5。研究表明，太阳中心 、地球中心E和的连线构成稳定的等边三角形，太阳、地球和部署在的卫星以相同周期绕日地连线上的P点做圆周运动，如图所示，则（ ）
A. 卫星的向心加速度比地球的大
B. 卫星与地球的线速度大小相等
C. 太阳和地球对卫星引力的合力指向、 连线中点
D. 太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比
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2026年高考物理分类解析
专题5 万有引力和宇宙航行
1. （2026高考陕晋青宁卷）我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
其中为引力常量，为地球质量，为轨道半径，为角速度，为线速度。
推导得
A．由，由于轨道半径不同，则，故A错误；
B．由以上分析可知， ，与有关，，故B错误；
C．由以上分析可知，，与有关，，故C错误；
D．由以上分析可知，，与无关，故D正确。
2．（2026高考为零湖南卷第3题）郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置，积累了大量的观测数据。分析观测数据表明，某行星绕一恒星做匀速圆周运动的周期为，轨道半径为该恒星半径的倍。不考虑其他星体的影响，引力常量为，则该恒星的平均密度为
A． B． C． D．
答案 C
解析 设恒星半径为R，行星轨迹半径为nR，由G=mr，
解得恒星质量M=
恒星体积 V=π，平均密度ρ=M/V，r=nR，联立解得，C正确。
3. （2026高考物理贵州卷第2题）月球引潮力是引起海洋潮汐的主要原因，可等效为地表某点处质量为△m的海水所受月球引力减去地心处相同质量的物质所受月球引力。已知地球半径为，地心与月心间距为 ，月球质量为 ，引力常量为 ，地表 点背对月球，P、O和在同一直线上，如图所示，则 点处质量为△m的海水所受月球引潮力大小为（ ）
A. B.
C. D.
答案 D
解析 根据题图可知，P点距离月心的距离为d+R，地心到月心的距离为d，月球质量为M，根据万有引力定律和月球引力潮定义，可得则 点处质量为△m的海水所受月球引潮力大小为F=, D正确。
4．（2026高考物理江苏卷第7题）发射一颗探月卫星，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，如图所示，关于卫星在M、N两点的情况，下列说法正确的是
A．在N点所受地球引力比月球引力大
B．在N点所受地球引力和月球引力相等
C．在M点所受月球引力比地球引力大
D．在M点所受地球引力比月球引力大
答案 D
解析 从题图可知，卫星经过M点时，合外力指向地心，说明在M点所受地球引力比月球引力大，D正确C错误；卫星经过N点时，合外力指向月心，说明在N点所受月球引力比地球引力大，AB错误；
5. （2026高考物理山东卷第4题）海王星的卫星海卫二绕海王星的公转周期与地球公转周期近似相等。若太阳与海王星的质量比为 ，定义地球与太阳间的距离为1个天文单位（1 AU），则海卫二公转轨道的半长轴约为（ ）
A. AU B. AU C. AU D. AU
答案 A
解析 地球绕太阳公转，周期，日地距离=1AU，则有 G=；
海卫二绕海王星的公转，周期=，海卫二公转轨道的半长轴=？，则有 G=；
联立解得 ==，=AU，A正确。
6. （2026高考物理河南卷第5题）“土星环”是由绕土星运动的颗粒组成的带状薄圆环，图为拍摄的真实照片。已知土星的平均密度约为，引力常量，由照片信息估算位于“土星环”上的中间颗粒绕土星做圆周运动的周期是（ ）
2.0×s B. 4.0×s
C. 2.0×s D. 4.0×s
答案 B
解析 设土星半径为R，质量为M。土星环上颗粒的轨道半径为r，周期为T，颗粒绕土星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 G=mr
其中土星质量 M=ρV=ρπ
联立解得 T=.
由照片信息可得r=2R
代入数据解得 T≈4.0×s，B正确。
7. （2026高考陕晋青宁卷）我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
其中为引力常量，为地球质量，为轨道半径，为角速度，为线速度。
推导得
A．由，由于轨道半径不同，则，故A错误；
B．由以上分析可知， ，与有关，，故B错误；
C．由以上分析可知，，与有关，，故C错误；
D．由以上分析可知，，与无关，故D正确。
8. （2026高考物理广东卷第6题）如图所示，某行星对单个卫星表面最远点与最近点的单位质量物体的“引力差值”可近似为，其中为常量， 为行星质量，为卫星球体半径，为行星中心到卫星中心的距离。两卫星P和Q的球体半径之比为，它们绕该行星做匀速圆周运动的周期之比为 ，该行星对卫星P、Q的“引力差值”分别为、，则为（ ）
1∶4 B. 1∶16 C. 1∶32 D. 1∶64
答案 C
解析 由G=mr，解得=
根据题述，两卫星P和Q绕该行星做匀速圆周运动的周期之比为 ，利用开普勒第三定律
可得 = =64
根据题述，某行星对单个卫星表面最远点与最近点的单位质量物体的“引力差值”可近似为，
可得 = =2×=，C正确。
9.（2026年1月高考物理浙江卷第5题） 已知行星的平均密度为，靠近行星表面运行的卫星做圆周运动的周期为T。对于任何行星均为同一常量的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据万有引力定律和圆周运动规律，卫星在行星表面附近运行时，万有引力提供向心力，行星平均密度 ，联立解得。
选项A．，与 有关，非常量，故A错误；
选项B． ，为常量，故B正确；
选项C．，与 有关，非常量，故C错误；
选项D．，与 有关，非常量，故D错误。
10. （2026高考物理湖北卷第6题）已知某卫星绕地球做椭圆运动，在近地点所受的地球引力为其在地面附近的，在远地点所受的地球引力为其在地面附近的。地面附近的重力加速度大小为，地球半径为，该卫星的运动周期为（ ）
A. 4π B. 6π C. 16π D. 12π
答案 B
解析 在地球表面的物体，万有引力等于重力，=mg.
根据题述，卫星在近地点所受的地球引力为其在地面附近的，由万有引力定律可知，近地点，卫星到地球的距离为2R；
根据题述，卫星在远地点所受的地球引力为其在地面附近的，由万有引力定律可知，远地点，卫星到地球的距离为4R；椭圆轨道的半长轴 a=3R
设卫星在近地面轨道（半径为R的圆周）运动的周期为T，=mR
设卫星在椭圆轨道上运动周期为T ’，由开普勒第三定律，=
联立解得 T ’=6π，B正确。
11. (2026高考物理黑吉辽蒙卷第9题）我国计划将“羲和二号”太阳探测卫星部署至日地系统拉格朗日点L5。研究表明，太阳中心 、地球中心E和的连线构成稳定的等边三角形，太阳、地球和部署在的卫星以相同周期绕日地连线上的P点做圆周运动，如图所示，则（ ）
A. 卫星的向心加速度比地球的大
B. 卫星与地球的线速度大小相等
C. 太阳和地球对卫星引力的合力指向、 连线中点
D. 太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比
答案 AD
解析 根据题述，太阳、地球和部署在的卫星以相同周期绕日地连线上的P点做圆周运动，根据题图可知，卫星圆周运动的半径大于地球圆周运动的半径，三者圆周运动的周期相等。根据ω=2π/T可知三者角速度相等。根据向心加速度公式a=r可知，卫星的向心加速度比地球的大，A正确；由v=ωr可知， 卫星的线速度大于地球的线速度，B错误； 太阳和地球对卫星引力的合力提供向心力，指向P点，C错误；根据题图，可知卫星到太阳的距离等于卫星到地球的距离，根据万有引力定律， 太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比，D正确。
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