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

**基本信息** 本练习为高中物理必修第二册第七章单元复习同步练，通过基础巩固、能力提升、综合应用三层递进设计，覆盖从单一概念到复杂问题解决的知识路径，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|开普勒定律、万有引力公式、天体类型等单一知识点|直接考查定义与公式（如选择1-4题），夯实物理观念| |提升层|卫星变轨、相对论初步、行星运动规律等综合应用|结合情境分析（如火星探测卫星，选择10题），培养科学推理| |综合层|行星视角计算、地球自转周期估算等复杂问题|需模型建构（如椭圆轨道运动，计算15题），发展科学论证|

第七章 万有引力与宇宙航行 复习-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、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．太阳在火星与木星公转的椭圆轨道的同一个焦点上 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 2、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是(　　) A.使物体的质量各减小一半，距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的 3、一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要(　　) A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径 C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行速度 4、(双选)下面关于同步卫星的说法中正确的是(　　) A.所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内 B.所有的地球同步卫星的质量都相等 C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D.它可以定位在桂林的正上空 5、假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是（　 ） A.这个人是一个矮胖子 B.这个人是一个瘦高个子 C.这个人矮但不胖 D.这个人瘦但不高 6、宇宙飞船正在轨道上运行，地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，于是通知宇航员，飞船有可能与火箭残体相遇。宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，最终在新轨道上稳定运行。关于飞船在此过程中的运动，下列说法正确的是(　　) A．飞船的高度降低 B．飞船的高度升高 C．飞船的周期变小 D．飞船的向心加速度变大 7、如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 B.与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等 C.各小行星绕太阳运行的周期大于一年 D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度 8、关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是(　　) A．第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律 B．开普勒指出，地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力 C．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月－地检验” D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值 9、如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴．在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC．下列关系式正确的是（ ） A．tAB> tBA B．tAB < tBA C．tCD > tDC D．tCD < tDC 10、2020年，我国将发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力。下列图像中正确的是(　　) 11、过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。该中心恒星与太阳的质量比约为(　　) A. B．1 C．5 D．10 12、如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是(　　) A.b、d存在相撞危险 B.a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 C.b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 D.a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 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、质量为80kg的宇航员，他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时，所受地球吸引力是______N，这时他对卫星中的座椅的压力为______N。（g取10m/s2） 三、计算题。 15、如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。求： （1）该行星的公转周期T 行 （2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t。 16、假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来【完全失重】。试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？ 【地球半径取6.4×106 m，g取10 m/s2】 17、质量为m的卫星在离地面R0处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R0，地面的重力加速度为g，引力常量为G。求： (1)地球的质量； (2)卫星的线速度大小。 第七章 万有引力与宇宙航行 复习-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、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．太阳在火星与木星公转的椭圆轨道的同一个焦点上 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 2、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是(　　) A.使物体的质量各减小一半，距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的 【答案】D 3、一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要(　　) A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径 C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行速度 【答案】A　 4、(双选)下面关于同步卫星的说法中正确的是(　　) A.所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内 B.所有的地球同步卫星的质量都相等 C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D.它可以定位在桂林的正上空 【答案】AC 5、假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是（　 ） A.这个人是一个矮胖子 B.这个人是一个瘦高个子 C.这个人矮但不胖 D.这个人瘦但不高 【答案】D　 6、宇宙飞船正在轨道上运行，地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，于是通知宇航员，飞船有可能与火箭残体相遇。宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，最终在新轨道上稳定运行。关于飞船在此过程中的运动，下列说法正确的是(　　) A．飞船的高度降低 B．飞船的高度升高 C．飞船的周期变小 D．飞船的向心加速度变大 【答案】B　 7、如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 B.与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等 C.各小行星绕太阳运行的周期大于一年 D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度 【答案】C 8、关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是(　　) A．第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律 B．开普勒指出，地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力 C．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月－地检验” D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值 【答案】D 9、如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴．在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC．下列关系式正确的是（ ） A．tAB> tBA B．tAB < tBA C．tCD > tDC D．tCD < tDC 【答案】D 10、2020年，我国将发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力。下列图像中正确的是(　　) 【答案】D 11、过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。该中心恒星与太阳的质量比约为(　　) A. B．1 C．5 D．10 【答案】B　 12、如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是(　　) A.b、d存在相撞危险 B.a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 C.b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 D.a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 【答案】B 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、质量为80kg的宇航员，他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时，所受地球吸引力是______N，这时他对卫星中的座椅的压力为______N。（g取10m/s2） 【答案】200 0 三、计算题。 15、如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。求： （1）该行星的公转周期T 行 （2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t。 【答案】（1）； （2） 16、假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来【完全失重】。试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？ 【地球半径取6.4×106 m，g取10 m/s2】 【答案】1.4 h 【解析】解析：物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力作用，物体“飘”起来时，半径为R地，据万有引力定律： mg＝G＝mR地 得：T＝＝ s＝5 024 s＝1.4 h。 17、质量为m的卫星在离地面R0处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R0，地面的重力加速度为g，引力常量为G。求： (1)地球的质量； (2)卫星的线速度大小。 【答案】(1)　 (2) 【解析】(1)对地面上的物体mg＝G，解得：M＝。 (2)设卫星的线速度为v，卫星受到的合外力等于万有引力： G＝m，解得v＝ 。 学科网（北京）股份有限公司 $