第7章 万有引力与宇宙航行-【学考一号】2026年高中物理学业水平复习方略+评价作业

9.B(解析】汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，最大转弯速度 对应最大静摩擦力。即户m后，解得=V瓜 10,D(解析】根据线速度定义式一盘，则线速度大小之比为 43,A错误：根据角速度定义式0=9，则角速度之比为 △t 32,B错误：圆周运动半径一。，则圆周运动的半径之比为 89,C错误：根据T=2π可得，周期之比为23，D正确。 山.A解析】在最低点，加速度竖直向上，N-mg=咒，此位置 滚筒与衣服之间压力最大，水更容易甩出，A正确：脱水时 水受到的重力并未消失，B错误：脱水过程中滚筒对衣服的 作用力与衣服重力的合力方向指向圆心，则滚筒对衣服的 作用力方向不一定指向圆心，C错误：脱水过程中滚筒对衣 服的作用力在最低点最大，在最高点最小，D错误。 12.C解析】小球过最高点时，若满足mg=m”即u=Vgr时， 杆受力是零，A错误；小球过最高点时，若速度在0~Vgr 范围内，则杆对球的作用力随小球速度增大而减小，B错 误：小球过最高点时，杆对球的作用力可以竖直向上，此 时mg-F=m”,即球受到的重力一定不小于杆对球的作 用力，C正确：小球过最低点时合力向上，因重力竖直向下， 则杆对球的作用力一定竖直向上，D错误。 1B.在C点时，对A球，由牛顿第二定律得3加g+mm紧，解 得u=2V欧，对B球，由牛顿第二定律得mg-0.75mg=m R 解得=Y,由2R=)可得A,B球做平抛运动的时 2 间1=2V区，两球做平抛运动的水平位移分别为怎=归 4R,xB=U=R,A、B两球落地点间的距离A=xA-x=3R。 14.(1)根据角速度与周期关系可得w=2π (2)根据向心加速度与周期的关系可得2牙)R=4切深 (3)根据向心力与周期的关系可得fm要R=4严识 T2 方向竖直向上（或指向圆心）。 第七章万有引力与宇宙航行 1.B(解析】行星是在各自的轨道上绕太阳运动，A错误：由开 普勒第三定律。=k,得离太阳越近的行星的运动周期越 短，B正确：行星绕太阳运动的轨道是椭圆形，太阳处在所有 椭圆的一个焦点上，C错误：所有行星必须是对同一中心天 体而言，开普勒第三定律才适用，D错误。 2.A【解析】伽利略的观点是力不能维持物体的运动，而是改 变物体运动的原因，B错误；开普勒对第谷观测的行星数据 进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律，C错 误：开普勒第二定律是对同一行星而言，D错误。 3.A解析】G=广，力的单位是kgmS,距离的单位是m,质 m m2 量的单位是g,所以比例系数G的单位是g,A正确。 218 4.D【解析】结合题中数据，根据万有引力表达式可得地球和 “鸿鹊卫星”间的万有引力大小为F=Gm地m (R+h)产c 5.C【解析】小水球“漂”在空中来回运动而未“下落”，这是因为 小球处于完全失重状态，引力全部用来提供向心力。 6.A解析】根据万有引力提供向心力，则G以m=m=m心， 解得=√=√应，轨道半径r越大，角速度越小， 线速度v越小，所以静<中，ω静<ω中。 7C(解析]由引力作为向心力可得6=nmr答。球体的体 积公式及密度公式：=号mR,p兴，联立可得地球密度p 识·女，由题意知，月球的轨道半径60R,A错误：月球 绕地球公转的线速度大小为2m:60A,B借误；由=G?可 知，向心加速度与轨道半径的平方成反比，故满足且= g地 60R)=3600,C正确：由引力公式FGMm可知，物体 R 在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球 引力的3600D错误。 8.C【解析】地球静止卫星相对地球是静止的，故轨道平面与赤 道重合，不能经过台州市的上空，A错误：由E=mm,三 颗静止卫星的速率一定相等，但它们的质量不一定相等，B 错误：地球静止卫星相对地球静止，其公转周期等于地球的 自转周期T,C正确：由=2π一得静止卫星的轨道半径为= T T,D错误。 ZT 9.B【解析】空间站每过1.5h经过一个周期，运动完整一圈，由 于地球本身还有自转，故一个周期，空间站不能经过地面同 一位置的上空，A错误：水银气压计靠水银重力和气压平衡原 理来进行测量，核心舱处于完全失重状态，在空间站不能测 量舱内气压，B正确：高轨道变低轨道需减速，C错误：设地 球的半径为R,空间站距离地面高度为h,在地球表面有 F地=GMm,在空间站轨道有F空=GMm R2 (R+hP,代人得F= F地 R2 16=256,D错误。 (R+h)P=17元=289 10.B(解析】当物体的速度大到向心力恰好等于地球的万有引 力时，物体就能成为地球的卫星而不落到地球上，这个足 够大的速度是地球的第一宇宙速度，大小是7.9km/s。 11.D(解析】设空间站质量为m,在圆轨道上，由Gm业m4 得察，月球的平均密度为 ,A正确：由mgA-6,可得&n=兴-密， 3Tr3 B正确：欲对接成功，需要飞机在接近B点时减速，否则飞 机将做椭圆运动，C正确：对接前航天飞机距离月球的距离 大于空间站的距离，故航天飞机的加速度小于空间站的加 速度，D错误。 12.D解析】探测器近月环绕运动，根据万有引力提供向心力， 有GMm=m4R,解得M=4nR,根据密度公式p=业 R2 GT2 和体积公式V-号mR心，解得：识：物体落到月球表面有 h=之日分心，在月球表面有G收mgn,解得p=2nR, 3h R2 D正确。 13.D【解析】太阳处在椭圆的一个焦点上，A错误：根据开普勒 第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相等的时间内 扫过相等的面积，B错误；开普勒第三定律的表达式只=k 中的T代表行星的公转周期，C错误 4B解折】由公式6=m,得M:零；由公式6恤 R2 2 m牙)，得M=铲=2红，不能求出卫是周绕地球 运动的轨道半径「，则不能计算出地球的质量：由公式 G=m号，得M=名；根据T=2r可求出轨道半径 2 r,再依据GMm=m严，能计算出地球的质量。 2 15.D【解析】设地球质量为M,飞行器绕地球运行轨道半径为 r,则有GMm=m,可得=GM,第一字宙速度对应 2 的轨道半径在数值上等于地球半径，则空间站运行的线速 度小于第一宇宙速度，大于天链卫星的线速度，A、C错误； 空间站的周期T=24h=15h,而地球自转周期为24h,可 16 知空间站相对于地面是运动的，B错误：根据牛顿第二定律 FR奶？=m把(Rh).解得地球的质量M-R+ 有G,Mm 2 GT2 h)3,D正确。 16.B解析】由万有引力提供向心力，则GMm(2牙)，代 入数据得M≈5×102kg,B正确。 第八章机械能守恒定律 第1课时功、功率 1.C【解析】起重机正沿竖直方向减速向上提升货物，则货物的 加速度向下，货物处于失重状态，A错误：起重机对货物的拉 力做正功，则货物的机械能增大，B错误，C正确：起重机施 加给货物的力和货物施加给起重机的力是相互作用力，大 小相等.D错误。 2.C【解析】物体随倾斜的传送带向上一起匀速运动的过程中， 传送带对物体的静摩擦力做正功，A错误：将物体轻放在水 平匀速运动的传送带上做加速运动时，传送带对物体的滑 动摩擦力做正功，B错误：静摩擦力和滑动摩擦力都可以不 做功，D错误 3.D(解析】助跑过程中，地面对运动员不做功，A错误：蹬地起 跳时，运动员有竖直向上的加速度，处于超重状态，B错误： 在腾空的最高点，运动员竖直方向的分速度为零，但是水平 方向的分速度不为零，所以运动员的速度不为零，C错误：从 起跳到最高点过程，运动员要克服空气阻力做功，有机械能 损失，D正确。 4.B(解析】车厢水平底板对人的支持力与人的位移夹角为锐 角，可知该支持力对人做正功，A错误；车箱的加速度有水平 向右的分量，可知车厢水平底板对人的摩擦力水平向右，则 对人做正功，B正确：人受合外力方向与加速度方向相同，即 合外力方向与水平方向的夹角等于0，人受竖直向下的重力， 则车厢对人作用力的方向与水平方向的夹角大于0，C错 误；竖直方向F,=mg+masin0,水平方向F=macos0,则车厢 对人作用力的大小为F=VF+F2= V(macos0)+(mg+masin0)2,D错误。 5.D【解析】小球A、B到达底端N点时，由机械能守恒定律可 知，两小球的速度大小相等，可方向不同，则两个小球速度 不相同，速度与竖直方向的夹角不同，则重力的瞬时功率不 相同，A、B错误：小球A、B由M到N的过程中，只有重力做 功，小球下落的竖直高度相等，则合外力做功相同，C错误； 小球A、B由M到N的过程中，重力做功相同，由于运动的 时间不同，由功率的定义式P”,可知重力做功平均功率 不同，D正确。 6.A解析】>2，根据功率公式上平=mgh,可得P<P。 7.B(解析】喷管的半径为==1m,喷出水的初速度为 Γ25Vm o=V2gh=V2x10x125m/s=50m/s,在时间4内喷出水的 质量为△m=pw4tS=πr2pMt,则电动机输出功率P 24m时 =2mrpw,代人数据解得P-2.50x10W,A错误， B正确；根据P)mp心可知，若喷泉初速度增加为原来的 2倍，给喷管喷水的电动机输出功率变为原来的8倍，C错 误：单位时间内喷出水的质量为m”=m,若喷泉初 速度增加为原来的2倍，单位时间内喷出水的质量为原来 的2倍，D错误。 8.A【解析】水平右移过程，车辆先向右加速后减速，可知移动 板对车的摩擦力方向先向右后向左，则摩擦力先做正功后 做负功，A正确：竖直抬升过程，由于初、末动能均为0，根据 动能定理可知，竖直抬升过程车辆克服重力做功等于支持 力做功，B错误：竖直抬升过程中，车辆先向上加速后向上减 速，加速度方向先向上后向下，车先处于超重状态，后处于 失重，C错误：由于不知道整个过程的运动时间，所以根据题 干信息不能计算整个过程移动板对车做功的功率，D错误。 9.A【解析】物体在做自由落体运动的过程中，物体速度一直在 增大，根据P-mg,可知重力的瞬时功率一直增大。 10.B(解析】小明骑自行车沿平直公路匀速行驶，可知此时牵 引力等于阻力，则小明骑车做功的功率约为PF==20N× 5m/s=100W。 11.A【解析】在0一时间内，物体的速度增大，动能增大，由动 能定理知外力做正功，A正确；-t图像斜率表示加速度，加 速度与外力成正比，则知在0一1时间内，加速度减小，外 力减小，速度增大，由题图可知0时刻速度为零，由P= 可知外力的功率为零，而1时刻速度最大但外力为零，1时 刻外力的功率也为零，可知外力的功率先增大后减小，B错 误：2时刻物体的速度为零，加速度不为零，外力不为零，由 P=m可知外力的功率为零，C错误：在t,一时间内，物体 的动能变化量为零，由动能定理可知外力做的总功为零，D 错误。 12.B(解析】重力全过程中做的功为W=mgh,下落过程中做自 由落体运动，有仁2，解得12s,则在花盆下落过程中 重力的平均功率为PW=500W。 13.B[解析】重力做功与路径无关，从O到P,石子的质量相 等，高度相同，故重力做的功相等，A错误；从0到P,石子 219第七章万有引 1.[2025·绍兴测试]关于行星绕太阳的运动，下列说 法中正确的是 A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.离太阳越近的行星的运动周期越短 C.行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 D.地球绕太阳的轨道半长轴的三次方跟公转周 期的二次方的比值与月球绕地球的轨道半长 轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等 2.[2025·杭州测试]关于物理学的历史，以下说法正 确的是 A.牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测出了 万有引力常量G B.亚里士多德的观点是力不能维持物体的运动， 而是改变物体运动的原因 C.开普勒通过连续20余年的天文观测，记录了大 量的资料，并总结得出了行星运动三大定律 D.开普勒研究发现，在相同时间内，金星与太阳 连线和火星与太阳连线在各自轨道上扫过的 面积相等 3.牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任 何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线 上，引力大小F跟它们的质量m1、m2的乘积成正 比，跟它们的距离r的平方成反比，即F=Gm2。 请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单 位为 A B.,m2 kg's2 C.kg.s D.kg's2 m3 4.2023年12月9日，“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿 鹄卫星”等三颗卫星送入预定轨道。已知“鸿鹄卫 星”离地面高度为h,其质量为m,地球质量为m地， 地球半径为R,引力常量为G,则地球和“鸿鹄卫 星”间的万有引力大小为 A.Gm地m B.Gm地m R2 h3 C.Gm地m D.Gm地m R+h (R+h) 5.北京时间2023年9月21日15时45分“天空课 堂”第四课开讲。在梦天实验舱，航天员们演示奇 妙“乒乓球”实验过程中，我们看到小水球“漂”在 空中来回运动而未“下落”，如图所示。这是因为小 水球 ( 力与宇宙航行 A.不受地球引力作用B.处于平衡状态 C.处于完全失重状态D.处于超重状态 6.如图所示，北斗卫星导航系统中，静止轨道卫星和 中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动。它们的 轨道高度分别为360000km和21500km。线速 度大小分别为v静和v中，角速度大小分别为ω静 和ω中，下列判断正确的是 () 中圆轨道 静止轨道 A.)静<)中，ω静<0中 B.V静>v中，ω静>ω中 C.v静>九中，ω静<ω中 D.v静<中，ω静>0中 7.[2025.宁波测试]为了验证拉住月球使它围绕地 球运动的力与拉着苹果下落的力是同一性质的力， 同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地 检验”。已知月地之间的距离为60R(R为地球半 径)，月球围绕地球公转的周期为T,引力常量为G。 则下列说法中正确的是 A.由题中信息可以计算出地球的密度为3π T2 B.由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速 度大小为2πR T C.月球绕地球公转的向心加速度是在地面附近重 力加速度的360 D.物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地 面附近受到的地球引力的 60 8.[2025·台州测试]如图所示，三颗地球静止卫星就 能实现全球同步通信，已知静止卫星的线速度为 v,地球自转的周期为T,地球的半径为R,引力常 量为G,下列说法正确的是 () 静止卫星 静止轨道 地球 静止卫星 静止卫星 A.静止卫星可以在某时刻经过台州市的上空 B.三颗静止卫星的动能一定相等 C.静止卫星的周期等于T D.静止卫星的轨道半径为T 9.[2025·温州测试]如图所示为神舟十七号3名航 天员在中国空间站欢度龙年春节时的喜庆场景。 109 已知中国空间站轨道离地高度约为400km,运行 周期约为1.5h,地球半径约为6400km。则关于 空间站和航天员，下列说法正确的是 A.空间站每过1.5h就经过地面同一位置的上空 B.核心舱处于完全失重状态，水银气压计不能正 常测量舱内气压 C.若需降低空间站轨道高度以避让太空垃圾，则 需对核心舱进行点火加速 D.宇航员进驻空间站后受地球的万有引力大小 约为他们在地面时的6倍 17 10.牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中曾设想，在 高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落 点就一次比一次远。当速度足够大时，物体就不 会落回地面而成为人造卫星。若不计空气阻力， 这个足够大的速度至少为 () A.7.9m/s B.7.9 km/s C.11.2km/s D.16.7km/s 11.[2025·绍兴测试]我国未来将建立月球基地，并 在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动 机的航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道 向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站 对接。已知空间站C绕月轨道半径为r,周期为 T,引力常量为G,月球的半径为R,忽略月球自 转。下列说法不正确的是 ( B 航天飞机 月球 A C 空间站… A.月球的平均密度为3mr GT R3 B.月球表面的重力加速度为4 R2T? C.要使对接成功，飞机在接近B点时必须减速 D.对接前航天飞机的加速度大于空间站的加 速度 12.嫦娥四号是我国探月工程二期发射的月球探测 器，也是人类第一个着陆月球背面的探测器。若 探测器近月环绕周期为T,探测器降落到月球表 面后，从距月球表面高度为h(h≤R)处由静止释 放一物体，测出物体落到月球表面的时间为， 已知月球半径为R,引力常量为G,将月球视为 质量均匀分布的球体，通过以上物理量可求得月 球的平均密度为 () 110 h A.2TGRe B.TGRR 6h c册 3h D.2CRE 13.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是 () A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处 在椭圆的中心 B.地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相 等时间内扫过的面积相等 C.开普勒第三定律的表达式号=k中的T代表 行星的自转周期 D.开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的 运动，也适用于卫星绕行星的运动 14.已知G值，下列数据中不可以计算出地球质量 的是 (）》 A.已知地球的半径R和地球表面的重力加速 度g B.已知卫星围绕地球运动的角速度ω和周期T C.已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和线速 度v D.已知卫星围绕地球运动的周期T和线速度 15.2022年3月23日，航天员翟志刚、王亚平、叶光 富在距地表400km的中国空间站进行太空授 课，直播信号并非空间站与地面的直接对话，而 是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转（相 当于基站)。已知航天员们在空间站中一天可以 看见16次日出，地球半径约6400km,引力常 量G=6.67×10-N·m2g。则根据上述信息可知 () "天宫课堂”开讲太空真奇妙 A.空间站运行的线速度大小与第一宇宙速度 相等 B.空间站相对地面是静止的 C.空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度 D.可以估算出地球的质量 16.土星最大的卫星叫“泰坦”（如图所示），每16天 绕土星一周，其公转轨道半径为1.2×10km。已 知引力常量G=6.67×101Nm2kg2,则土星的质量 约为 (）》 A.5×107kg B.5×1026kg C.7×103kg D.4×106kg