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** 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，通过选择、填空实验、计算题覆盖开普勒定律、万有引力公式等核心知识，结合天和空间站等科技情境，体现物理观念与科学思维。 **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（1题）、万有引力公式（2题）、卫星参量比较（3题）|结合地球火星公转（1题）、天和空间站过境（9题），考查科学推理| |填空实验题|2题/16分|圆周运动离心现象（13题）、卫星线速度与周期（14题）|设计转动物体实验（13题），关联生活情境，培养模型建构| |计算题|3题/36分|开普勒第三定律应用（15题）、万有引力与周期计算（16题）、中子星第一宇宙速度（17题）|设置矮行星、中子星情境（16、17题），提升综合应用能力|

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、已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别R1和R2，如果把行星与太阳连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是（　　） A．1 B． C． D． 2、某实心均匀球半径为R，质量为M，在球壳外离球面h远处有一质量为m的质点，则它们之间万有引力的大小为(　　) A.G B.G C.G D.G 3、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么(　　) A．地球公转的周期大于火星公转的周期 B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度 4、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则(　　) A.金星表面的重力加速度是火星的倍 B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 5、如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，两个火箭分别以速度vB和vC朝同一方向飞行，vB<vC。对于地面上的观察者来说，以下说法中正确的是（ 　） A.时钟A走得最慢 B.时钟B走得最慢 C.时钟C走得最慢 D.时钟C走得最快 6、关于环绕地球运转的人造地球卫星，下列说法中正确的是(　　) A．轨道半径越大，速度越小，周期越长 B．轨道半径越大，速度越大，周期越短 C．轨道半径越大，速度越大，周期越长 D．轨道半径越小，速度越小，周期越长 7、关于近地卫星和地球同步卫星，下列说法正确的是(　　) A.近地卫星的发射速度小于7.9 km/s B.近地卫星在轨道上的运行速度大于7.9 km/s C.地球同步卫星距地面的高度是确定的 D.地球同步卫星运行时可能会经过地球北极点的正上方 8、如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙的大 D．甲的线速度比乙的大 9、天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹（如图甲），通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息（如图乙，11月2日开始时间17:50:08和11月3日开始时间18:28:40），这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24h，不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的（　　） A．3.6倍 B．6.3倍 C．9.6倍 D．12倍 10、已知地球半径为R，将物体从地面发射至离地面高度为h处时，物体所受万有引力减小到原来的一半，则h为(　　) A.R B.2R C.R D.(－1)R 11、月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为(　　) A．1016 kg B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg 12、第一宇宙速度是用r＝R地计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是r>R地，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都(　　) A.等于第一宇宙速度 B.大于第一宇宙速度 C.小于第一宇宙速度 D.以上三种情况都可能 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、如图所示，A、B为两颗在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动的卫星，A的轨道半径大于B的轨道半径，用vA、vB分别表示A、B两颗卫星的线速度大小，用TA、TB分别表示A、B两颗卫星的周期，则vA_______vB，TA_________TB 。 三、计算题。 15、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。（这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号表示。）已知火星公转的轨道半径是1.5，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？ 16、有的天文学家倾向于把太阳系外较小的天体叫做“矮行星”，而另外一些人把它们叫作“小行星”，谷神星就是小行星之一。现有两个这样的天体，它们的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，求： (1)它们与太阳间的万有引力之比。 (2)它们的公转周期之比。 17、恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星，中子星的半径很小，一般为7～20 km，但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.2×1017 kg/m3，半径为10 km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？(G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)(结果保留两位有效数字) 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、已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别R1和R2，如果把行星与太阳连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是（　　） A．1 B． C． D． 【答案】B 2、某实心均匀球半径为R，质量为M，在球壳外离球面h远处有一质量为m的质点，则它们之间万有引力的大小为(　　) A.G B.G C.G D.G 【答案】B 3、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么(　　) A．地球公转的周期大于火星公转的周期 B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度 【答案】D　 4、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则(　　) A.金星表面的重力加速度是火星的倍 B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 【答案】B 5、如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，两个火箭分别以速度vB和vC朝同一方向飞行，vB<vC。对于地面上的观察者来说，以下说法中正确的是（ 　） A.时钟A走得最慢 B.时钟B走得最慢 C.时钟C走得最慢 D.时钟C走得最快 【答案】C　 6、关于环绕地球运转的人造地球卫星，下列说法中正确的是(　　) A．轨道半径越大，速度越小，周期越长 B．轨道半径越大，速度越大，周期越短 C．轨道半径越大，速度越大，周期越长 D．轨道半径越小，速度越小，周期越长 【答案】A　 7、关于近地卫星和地球同步卫星，下列说法正确的是(　　) A.近地卫星的发射速度小于7.9 km/s B.近地卫星在轨道上的运行速度大于7.9 km/s C.地球同步卫星距地面的高度是确定的 D.地球同步卫星运行时可能会经过地球北极点的正上方 【答案】C 8、如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙的大 D．甲的线速度比乙的大 【答案】A 9、天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹（如图甲），通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息（如图乙，11月2日开始时间17:50:08和11月3日开始时间18:28:40），这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24h，不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的（　　） A．3.6倍 B．6.3倍 C．9.6倍 D．12倍 【答案】B 10、已知地球半径为R，将物体从地面发射至离地面高度为h处时，物体所受万有引力减小到原来的一半，则h为(　　) A.R B.2R C.R D.(－1)R 【答案】D 11、月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为(　　) A．1016 kg B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg 【答案】C　 12、第一宇宙速度是用r＝R地计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是r>R地，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都(　　) A.等于第一宇宙速度 B.大于第一宇宙速度 C.小于第一宇宙速度 D.以上三种情况都可能 【答案】C 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、如图所示，A、B为两颗在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动的卫星，A的轨道半径大于B的轨道半径，用vA、vB分别表示A、B两颗卫星的线速度大小，用TA、TB分别表示A、B两颗卫星的周期，则vA_______vB，TA_________TB 。 【答案】小于 大于 三、计算题。 15、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。（这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号表示。）已知火星公转的轨道半径是1.5，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？ 【答案】火星公转的周期是671个地球日。 【详解】根据开普勒第三定律，有 解得 16、有的天文学家倾向于把太阳系外较小的天体叫做“矮行星”，而另外一些人把它们叫作“小行星”，谷神星就是小行星之一。现有两个这样的天体，它们的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，求： (1)它们与太阳间的万有引力之比。 (2)它们的公转周期之比。 【答案】(1)　 (2) 【解析】(1)设太阳质量为M，由万有引力定律得，两天体与太阳间的万有引力之比＝＝。 (2)两天体绕太阳的运动可看成匀速圆周运动，向心力由万有引力提供，则有G＝m2r， 所以，天体绕太阳运动的周期T＝2π ， 则两天体绕太阳的公转周期之比＝。 17、恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星，中子星的半径很小，一般为7～20 km，但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.2×1017 kg/m3，半径为10 km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？(G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)(结果保留两位有效数字) 【答案】5.8×104 km/s 【解析】中子星的第一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径可近似认为是中子星的半径，且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力，由 G＝m，得v＝ ， 又M＝ρV＝ρπR3， 解得v＝R　 ＝1×104×　 m/s ＝5.8×107 m/s＝5.8×104 km/s。 学科网（北京）股份有限公司 $