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

**基本信息** 本单元卷聚焦人教版必修第二册第七章“万有引力与宇宙航行”，通过选择、填空实验及计算题，融合《流浪地球》、嫦娥三号等真实科技情境，强化物理观念与科学思维，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/48分|开普勒定律（题1）、万有引力定律（题2）、宇宙速度（题12）|结合科幻情境（题4），双选设计区分理解层次| |填空与实验题|2题/16分|圆周运动（题13）、相对论（题14）|生活实验（题13）联系物理观念，体现科学探究| |计算题|3题/36分|卫星变轨（题15）、天体质量测量（题16）、月球重力与密度（题17）|综合真实航天案例（题17），考查模型建构与科学推理|

第七章 万有引力与宇宙航行 复习题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳位于(　　) A．F2 B．A C．F1 D．B 2、(双选)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相互作用的引力 B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝计算 C.由F＝知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大 D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性 3、(双选)甲、乙两恒星相距为L，质量之比＝，它们离其他天体都很遥远，我们观察到它们的距离始终保持不变，由此可知(　　) A.两恒星一定绕它们连线的某一位置做匀速圆周运动 B.甲、乙两恒星的角速度之比为2∶3 C.甲、乙两恒星的线速度之比为∶2 D.甲、乙两恒星的向心加速度之比为3∶2 4、（双选）科幻影片《流浪地球》中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程可设想成如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点P变轨进入圆形轨道Ⅱ，在圆形轨道Ⅱ上运行一段时间后在P点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．地球在P点通过向前喷气减速实现由轨道I进入轨道Ⅱ B．若地球在I、Ⅱ轨道上运行的周期分别为T1、T2，则T1<T2 C．地球在轨道I正常运行时（不含变轨时刻）经过P点的加速度比地球在轨道Ⅱ正常运行（不含变轨时刻）时经过P点的加速度大 D．地球在轨道I上过O点的速率比地球在轨道Ⅱ上过P点的速率大 5、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（　　） A．30m B．15m C．34m D．26m 6、（双选）如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则(　　) A.该卫星的发射速度必定大于11.2 km/s B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9 km/s C.在椭圆轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 D.卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ 7、（双选）如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A．土星远离太阳的过程中，它的速度将减小 B．土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动 C．土星比火星的公转周期大 D．土星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 8、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是(　　) A．卫星距地面的高度为 B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C．卫星运行时受到的向心力大小为G D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 9、地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是(　　) A．地球公转速度是不变的 B．冬至这天地球公转速度大 C．夏至这天地球公转速度大 D．无法确定 10、(双选)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行的轨道与月球绕地球运行的轨道均可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，下列说法正确的是(　　) A.太阳引力远大于月球引力 B.太阳引力与月球引力相差不大 C.月球对不同区域海水的引力大小相等 D.月球对不同区域海水的引力大小有差异 11、(双选)一质量为m1的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量M可表示为(　　) A. B. C. D. 12、(双选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(　　) A.第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2 B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度 D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 二、填空与实验题。 13、某同学在学完《曲线运动》和《万有引力与航天》后做了以下实验：用手水平托着一物体以身体为中心轴匀速转动，转动过程中始终保持手上表面水平，且高度不变。实验中发现： （1）若物体质量不变，而将手臂伸长一些时物体更_____（选填“容易”或“不易”）被甩出。 （2）若将物体上表面再粘上一些其他物体使物体质量增大，而保持手臂长度相同时，物体被甩出的可能性将_____（填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）人在月球上跳起的最大高度比在地球上跳起的最大高度要高很多，假设该同学登上月球，在月面上做这个实验时，与在地面上做这个实验相比，物体被甩出的可能性将_____（选填“增大”“不变”或“减小”）。 14、甲、乙两架太空战机以相同的速度在一条直线上匀速飞行，甲向乙发出一条无线电指令，乙显示经过t0时间接受到指令，已知光速为c，则在甲、乙看来，该无线电指令传播的速度_______c(选填>、=、<)； 地面指挥中心认为从甲发出指令到乙接受到指令的时间间隔是t，t___t0(选填>、=、<)。 三、计算题。 15、1970年4月24日，我国发射了第一颗人造卫星，其近地点高度是km，远地点高度是km，设近地点处卫星的速率v1，远地点处卫星速率v2，则v1：v2为多少？（已知km） 16、利用万有引力定律可以测量天体的质量。 （1）测地球的质量 英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G．若忽略地球自转影响，求地球的质量． （2）测月球的质量 所谓“双星系统”，是指在相互间引力作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动两个星球A和B，如图所示．在地月系统中，若忽略其它星球影响，可将月球和地球看成“双星系统”．已知月球公转周期为T，月球、地球球心间距离为L．你还可以利用（1）中提供的信息，求月球的质量． 17、如图所示，嫦娥三号探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时悬停一会儿，之后探测器由静止自由下落，在重力（月球对探测器的重力）作用下经过t时落在月球表面上。已知月球半径为R且h远小于R，引力常数为G，忽略月球自转的影响。求： （1）月球表面附近重力加速度g的大小； （2）月球的密度； （3）月球的第一宇宙速度v1是多大。 第七章 万有引力与宇宙航行 复习题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳位于(　　) A．F2 B．A C．F1 D．B 【答案】A　 2、(双选)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相互作用的引力 B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝计算 C.由F＝知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大 D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性 【答案】CD 3、(双选)甲、乙两恒星相距为L，质量之比＝，它们离其他天体都很遥远，我们观察到它们的距离始终保持不变，由此可知(　　) A.两恒星一定绕它们连线的某一位置做匀速圆周运动 B.甲、乙两恒星的角速度之比为2∶3 C.甲、乙两恒星的线速度之比为∶2 D.甲、乙两恒星的向心加速度之比为3∶2 【答案】AD 4、（双选）科幻影片《流浪地球》中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程可设想成如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点P变轨进入圆形轨道Ⅱ，在圆形轨道Ⅱ上运行一段时间后在P点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．地球在P点通过向前喷气减速实现由轨道I进入轨道Ⅱ B．若地球在I、Ⅱ轨道上运行的周期分别为T1、T2，则T1<T2 C．地球在轨道I正常运行时（不含变轨时刻）经过P点的加速度比地球在轨道Ⅱ正常运行（不含变轨时刻）时经过P点的加速度大 D．地球在轨道I上过O点的速率比地球在轨道Ⅱ上过P点的速率大 【答案】BD 5、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（　　） A．30m B．15m C．34m D．26m 【答案】D 6、（双选）如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则(　　) A.该卫星的发射速度必定大于11.2 km/s B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9 km/s C.在椭圆轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 D.卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ 【答案】CD 7、（双选）如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A．土星远离太阳的过程中，它的速度将减小 B．土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动 C．土星比火星的公转周期大 D．土星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 【答案】AC　 8、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是(　　) A．卫星距地面的高度为 B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C．卫星运行时受到的向心力大小为G D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 【答案】BD 9、地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是(　　) A．地球公转速度是不变的 B．冬至这天地球公转速度大 C．夏至这天地球公转速度大 D．无法确定 【答案】B　 10、(双选)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行的轨道与月球绕地球运行的轨道均可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，下列说法正确的是(　　) A.太阳引力远大于月球引力 B.太阳引力与月球引力相差不大 C.月球对不同区域海水的引力大小相等 D.月球对不同区域海水的引力大小有差异 【答案】AD 11、(双选)一质量为m1的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量M可表示为(　　) A. B. C. D. 【答案】AC 12、(双选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(　　) A.第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2 B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度 D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 【答案】CD 二、填空与实验题。 13、某同学在学完《曲线运动》和《万有引力与航天》后做了以下实验：用手水平托着一物体以身体为中心轴匀速转动，转动过程中始终保持手上表面水平，且高度不变。实验中发现： （1）若物体质量不变，而将手臂伸长一些时物体更_____（选填“容易”或“不易”）被甩出。 （2）若将物体上表面再粘上一些其他物体使物体质量增大，而保持手臂长度相同时，物体被甩出的可能性将_____（填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）人在月球上跳起的最大高度比在地球上跳起的最大高度要高很多，假设该同学登上月球，在月面上做这个实验时，与在地面上做这个实验相比，物体被甩出的可能性将_____（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】不易 增大 不变 14、甲、乙两架太空战机以相同的速度在一条直线上匀速飞行，甲向乙发出一条无线电指令，乙显示经过t0时间接受到指令，已知光速为c，则在甲、乙看来，该无线电指令传播的速度_______c(选填>、=、<)； 地面指挥中心认为从甲发出指令到乙接受到指令的时间间隔是t，t___t0(选填>、=、<)。 【答案】= < 三、计算题。 15、1970年4月24日，我国发射了第一颗人造卫星，其近地点高度是km，远地点高度是km，设近地点处卫星的速率v1，远地点处卫星速率v2，则v1：v2为多少？（已知km） 【答案】1.28：1 16、利用万有引力定律可以测量天体的质量。 （1）测地球的质量 英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G．若忽略地球自转影响，求地球的质量． （2）测月球的质量 所谓“双星系统”，是指在相互间引力作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动两个星球A和B，如图所示．在地月系统中，若忽略其它星球影响，可将月球和地球看成“双星系统”．已知月球公转周期为T，月球、地球球心间距离为L．你还可以利用（1）中提供的信息，求月球的质量． 【答案】(1) ； （2） 17、如图所示，嫦娥三号探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时悬停一会儿，之后探测器由静止自由下落，在重力（月球对探测器的重力）作用下经过t时落在月球表面上。已知月球半径为R且h远小于R，引力常数为G，忽略月球自转的影响。求： （1）月球表面附近重力加速度g的大小； （2）月球的密度； （3）月球的第一宇宙速度v1是多大。 【答案】（1）； （2）； （3） 【详解】 （1）在月球表面附近做自由落体运动，在下落h的过程中则有 解得月球表面附近的重力加速度为 （2）不考虑自转，万有引力等于重力，对探测器则有 解得月球的质量 根据密度解得月球密度 （3）对贴近月球表面附近的卫星，万有引力提供向心力，则有 解得月球的第一宇宙速度 学科网（北京）股份有限公司 $