第七章 万有引力与宇宙航行 单元检测同步练习（基础卷）-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第七章万有引力与宇宙航行单元检测同步练习（基础卷） 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的万有引力和支持力的合力总是指向地心 B．物体做匀速圆周运动的周期与地球自转周期相等 C．物体做匀速圆周运动的加速度大小等于重力加速度 D．物体对地面压力的方向与万有引力的方向总是相同 2．在天文学发展的历史中，有许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是（　　） A．哥白尼是地心说的代表人物 B．第谷提出了万有引力定律 C．开普勒提出了行星运动的三大定律 D．牛顿测出了万有引力常量 3．火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道的半径与地球公转轨道的半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（　　） A．角速度大小之比为1∶1 B．线速度大小之比为 C．周期之比为27∶8 D．向心加速度大小之比为9∶4 4．牛顿定律的适用范围是（　　） A．微观物体、低速运动 B．宏观物体、低速运动 C．宏观物体、高速运动 D．微观物体、高速运动 5．万有引力定律可以表述为：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比，即F，式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N。G是比例系数，叫做引力常量。适用于任何两个物体。关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（　　） A．不能看作质点的两物体间不存在万有引力 B．引力常量G是一个比例系数，没有单位 C．若将两物体之间放入第三个物体，两个物体之间的万有引力不变 D．测出引力常量之后才发现万有引力定律 6．物理学的发展丰富了人类对世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（ ） A．哥白尼通过对行星观测计算，提出了行星运动三大定律 B．伽利略用“月—地”检验证实了万有引力定律的正确性 C．牛顿发现了万用引力定律被称为“测出地球质量的人” D．1846年，科学家根据万有引力定律的计算在预计位置观测到海王星，确立了万有引力定律的地位 7．嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示，假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（　　） A．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速 B．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于环月段圆轨道的速度 D．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的加速度大于环月段圆轨道上P点的加速度 二、多选题 8．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（    ） A．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G B．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律 C．伽利略通过计算首先发现了海王星和冥王星 D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础 9．如图所示，卫星A是2022年8月20日我国成功发射的遥感三十五号04组卫星，卫星B是地球静止卫星，若它们均可视为绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，下列说法正确的是（　　） A．卫星A的运行周期可能为48h B．卫星B在6h内转动的圆心角是45° C．卫星A的线速度大于卫星B的线速度 D．卫星B的向心加速度大于卫星P随地球自转的向心加速度 10．“天舟一号”飞船是中国空间技术研究院研制的第一艘货运飞船，2017年4月20日19时41分在海南文昌航天发射中心，由长征7号遥2运载火箭发射。4月21日上午，“天舟一号”货运飞船已经完成了两次的轨道控制，后来又进行了三次的轨道控制，使“天舟一号”货运飞船控制到“天宫二号”的后下方。4月22日12时23分，“天舟一号”货运飞船与离地面390公里处的“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接。下列说法正确的是（　　） A．“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动过程中，受到恒力的作用 B．根据“天宫二号”离地面的高度，可计算出地球的质量 C．“天舟一号”发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s D．“天舟一号”必须加速才能与“天宫二号”对接 三、实验题 11．(1)卡文迪什利用如图1所示的扭秤实验装置测量了引力常量，横梁一端固定有一质量为m、半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m、半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离为L，两球间的万有引力大小为F。则可以表示出引力常量G=________。 (2)在下列的实验中，与“卡文迪什扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是（　　） A．探究力的合成规律 B．通过平面镜观察桌面的微小形变 C．探究加速度与力、质量的关系 D．探究小车速度随时间变化的规律 (3)2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知某天体半径为R、现要测得该天体质量，宇航员用如图2甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图2乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔为0.10s，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知引力常量为G，则： ①由以实验数据，可推算出该星球表面的重力加速度g为________m/s2；（保留两位有效数字） ②该星球质量为________。（用G、R、g表示） 12．卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。 （1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是__________； （2）为了测得待测物体的质量，需要测量物体转动n圈所用时间t，还需要测量的物理量有_____________________________（填写物理量符号并说明意义）； （3）待测物体质量的表达式为m=__________（用所测物理量符号表示）。 四、解答题 13．静止卫星是在地球的赤道上空圆形轨道围绕地球转，和地球同步，相对地面静止，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，地球自转的周期为T，求： （1）静止卫星的圆轨道离地面的高度； （2）静止卫星在圆轨道上运行的速率。 14．中国的“神舟”系列飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：质量为m的飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行5圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示。设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球质量为M，地球半径为R，且运行过程中飞船质量不变，求： (1)飞船经过椭圆轨道近地点A时受到地球的引力大小； (2)飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时是加速还是减速； (3)椭圆轨道远地点B距地面的高度h2。 15．宇航员在月球表面附近，从高h处以初速度v0，水平抛出一个小球，测出小球落地速度为2v0，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）小球在空中的飞行时间； （3）月球的质量和月球的第一宇宙速度。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B B C D C AD CD CD 11．(1) (2)B (3) 8.0 12． 原因是失重无压力，没有摩擦力 转动半径R、弹簧读数F 13．（1）；（2） 【详解】（1）卫星做圆周运动的向心力等于万有引力，则 在地球表面上的物体 联立解得 （2）根据 则静止卫星在圆轨道上运行的速率 14．(1)；(2)加速；(3) 【详解】(1)根据万有引力定律可知，飞船经过椭圆轨道近地点A时受到地球的引力大小 (2)飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时要由向心运动变为匀速圆周运动需要加速以提高所需的向心力 (3)在预定圆轨道运动时由万有引力提供向心力得 由题意可知 联立解得 15．（1）；（2）；（3）； 【详解】（1）落地的竖直速度 根据 可得    （2）小球在空中的飞行时间 （3）根据 解得月球的质量 月球的第一宇宙速度 学科网（北京）股份有限公司 $