第七章 万有引力与宇宙航行 课后题-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 本卷为高中物理人教版（2019）必修第二册第七章“万有引力与宇宙航行”单元复习卷，以开普勒定律、万有引力定律及应用为核心，结合火星探测、嫦娥工程等科技情境，适配单元知识巩固与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|开普勒定律、万有引力公式、卫星参数比较|双选题（如第6题）考查轨道变轨加速度分析，体现科学推理| |填空与实验题|2题|天体类型判断、卫星轨道半径与加速度关系|结合“风云”卫星实际情境，强化物理观念| |计算题|3题|星球重力加速度、第一宇宙速度、卫星周期计算|第17题综合平抛运动与万有引力，培养模型建构能力|

第七章 万有引力与宇宙航行 课后题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、关于开普勒第二定律，理解正确的是(　　) A．行星绕太阳运动时，一定做匀速圆周运动 B．行星绕太阳运动时，一定做匀变速曲线运动 C．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度 D．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度 2、某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以20 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回抛出点需要的时间为（　 　） A．1 s B．s C． s D．s 3、天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出(　　) A.行星的质量 B.行星的半径 C.恒星的质量 D.恒星的半径 4、甲、乙两颗地球卫星，甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（　　） A．甲的角速度大于乙的角速度 B．甲的线速度大于乙的线速度 C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲的周期大于乙的周期 5、经典力学体系是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，是整个现代物理学和天文学基础，关于经典力学的适用范围，下列说法中正确的是（　　） A．微观、低速和强引力场 B．宏观、高速和弱引力场 C．宏观、低速和弱引力场 D．微观、高速和强引力场 6、（双选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　) A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 7、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比(　　) 行星 半径/m 质量/kg 轨道半径/m 地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011 火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011 A.火星的公转周期较小 B．火星做圆周运动的加速度较小 C．火星表面的重力加速度较大 D．火星的第一宇宙速度较大 8、“嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上．下列说法正确的是(　　) A．“嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2 km/s B．“嫦娥”三号由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速 C．“嫦娥”三号分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等 D．“嫦娥”三号在月球表面经过动力下降时处于失重状态 9、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 10、对于万有引力定律的数学表达式F＝G，下列说法中正确的是(　　) A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力 B.r趋近0时，万有引力趋于无穷大 C.m1、m2受到的万有引力总是大小相等 D.m1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 11、随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其他星球成为可能。假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的(　　) A. B.2倍 C.4倍 D.8倍 12、（双选）银河系的恒星大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T， S1到O点的距离为r1，S2到O点的距离为r2 ，S1和S2间的距离为r，且r1>r2 ，已知引力常数为G，那么以下说法正确的是（　　） A．S1的质量为 B．的质量为 C．S1的质量小于S2的质量 D．双星的总质量一定，若双星之间的距离增大，其转动周期变小 二、填空与实验题。 13、在我们观测到的超巨星、巨星、中型星、白矮星和中子星之中，与地球大小接近的是_______________，跟彗星内核大小接近的是______________，太阳属于其中的_______________。 14、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内 ，能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时，“风云一号”卫星的轨道半径________（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星的轨道半径，“风云一号”卫星运行的向心加速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星运行的向心加速度。 三、计算题。 15、冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道） 16、如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度 （2）该星球的第一宇宙速度v。 17、如图所示，宇航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： (1)该星球表面的重力加速度g； (2)该星球的第一宇宙速度v； (3)人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。 第七章 万有引力与宇宙航行 课后题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、关于开普勒第二定律，理解正确的是(　　) A．行星绕太阳运动时，一定做匀速圆周运动 B．行星绕太阳运动时，一定做匀变速曲线运动 C．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度 D．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度 【答案】D　 2、某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以20 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回抛出点需要的时间为（　 　） A．1 s B．s C． s D．s 【答案】B 3、天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出(　　) A.行星的质量 B.行星的半径 C.恒星的质量 D.恒星的半径 【答案】C 4、甲、乙两颗地球卫星，甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（　　） A．甲的角速度大于乙的角速度 B．甲的线速度大于乙的线速度 C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲的周期大于乙的周期 【答案】D 5、经典力学体系是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，是整个现代物理学和天文学基础，关于经典力学的适用范围，下列说法中正确的是（　　） A．微观、低速和强引力场 B．宏观、高速和弱引力场 C．宏观、低速和弱引力场 D．微观、高速和强引力场 【答案】C 6、（双选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　) A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 【答案】BD 7、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比(　　) 行星 半径/m 质量/kg 轨道半径/m 地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011 火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011 A.火星的公转周期较小 B．火星做圆周运动的加速度较小 C．火星表面的重力加速度较大 D．火星的第一宇宙速度较大 【答案】B　 8、“嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上．下列说法正确的是(　　) A．“嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2 km/s B．“嫦娥”三号由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速 C．“嫦娥”三号分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等 D．“嫦娥”三号在月球表面经过动力下降时处于失重状态 【答案】C 9、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【答案】C　 10、对于万有引力定律的数学表达式F＝G，下列说法中正确的是(　　) A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力 B.r趋近0时，万有引力趋于无穷大 C.m1、m2受到的万有引力总是大小相等 D.m1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 【答案】C 11、随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其他星球成为可能。假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的(　　) A. B.2倍 C.4倍 D.8倍 【答案】D 12、（双选）银河系的恒星大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动，由天文观察测得其运动周期为T， S1到O点的距离为r1，S2到O点的距离为r2 ，S1和S2间的距离为r，且r1>r2 ，已知引力常数为G，那么以下说法正确的是（　　） A．S1的质量为 B．的质量为 C．S1的质量小于S2的质量 D．双星的总质量一定，若双星之间的距离增大，其转动周期变小 【答案】BC 二、填空与实验题。 13、在我们观测到的超巨星、巨星、中型星、白矮星和中子星之中，与地球大小接近的是_______________，跟彗星内核大小接近的是______________，太阳属于其中的_______________。 【答案】白矮星 中子星 中型星 14、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内 ，能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时，“风云一号”卫星的轨道半径________（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星的轨道半径，“风云一号”卫星运行的向心加速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）“风云二号”卫星运行的向心加速度。 【答案】小于 大于 三、计算题。 15、冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道） 【答案】年 16、如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度 （2）该星球的第一宇宙速度v。 【答案】（1）； （2） 17、如图所示，宇航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： (1)该星球表面的重力加速度g； (2)该星球的第一宇宙速度v； (3)人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。 【答案】(1)； (2)； (3) 学科网（北京）股份有限公司 $