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

**基本信息** 本卷为人教版（2019）必修第二册物理第七章“万有引力与宇宙航行”单元复习卷，通过“嫦娥四号”“火星探测”等科技情境，覆盖开普勒定律、万有引力定律及应用等核心知识，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|12|开普勒定律（题1）、万有引力定律应用（题2、3）、双星系统（题4）|结合“嫦娥四号”“火星计划”等科技情境，考查物理观念与科学推理| |填空与实验题|2|圆周运动实验（题13）、星球重力加速度（题14）|通过实验分析（如手臂转动甩物）体现科学探究，关联生活现象| |计算题|3|公转周期计算（题15）、双星系统（题16）、万有引力比较（题17）|综合应用万有引力定律与圆周运动规律，培养模型建构能力|

第七章 万有引力与宇宙航行 训练-2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理 一、选择题。 1、开普勒关于行星运动的描述正确的是（　　） A．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C．所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等 D．所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 2、“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭成功发射。若“嫦娥四号”探测器的质量为m，距离地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则“嫦娥四号”探测器所在处的重力加速度大小为(　　) A．0 B. C. D. 3、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 4、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知万有引力常量为G。若AO>OB，则（　　） A．星球A的角速度一定大于星球B的角速度 B．星球A所受向心力大于星球B所受向心力 C．双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期增大 D．两星球的总质量等于 5、(双选)关于相对论时空观的说法，正确的是(　　) A.在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 B.在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关 C.在牛顿力学时空观中认为同时发生的事件，在相对论时空观中也是同时发生的 D.时间和空间是永恒不变的 6、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度 7、（双选）1798年，英国物理学家卡文迪什测出引力常量G，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一昼夜的时间T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2，能计算出(　　) A.地球的质量M地＝ B.太阳的质量M太＝ C.月球的质量M月＝ D.月球、地球及太阳的密度 8、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是(　　) A．轨道半径越大，周期越短 B．轨道半径越大，速度越大 C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 9、如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是（　　） A．v1>v2 B．v1＝v2 C．v1<v2 D．无法判断 10、地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有(　　) A．物体在赤道处受的地球引力等于在两极处受的地球引力，而重力小于在两极处的 B．赤道处的角速度比南纬30°大 C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力 11、一个物体在地球表面所受的重力为G，则它在距地面高度等于2倍地球半径的位置时，物体所受的重力为（　　） A． B． C． D． 12、我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m，月球为R，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面．“玉兔”在h高度的引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为（ ） A． B． C． D． 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、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球的引力作用，物体上升的最大高度为h.该星球表面的重力加速度为________；已知该星球的半径R，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为________ 。 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，两个星球A、B组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。已知A、B星球质量分别为mA、mB，引力常量为G。求(其中L为两星中心距离，T为两星的运动周期)。 17、已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球中间，如图所示。设月球到太阳的距离为a，到地球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？ 第七章 万有引力与宇宙航行 训练-2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理 一、选择题。 1、开普勒关于行星运动的描述正确的是（　　） A．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C．所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等 D．所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 【答案】A 2、 “嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭成功发射。若“嫦娥四号”探测器的质量为m，距离地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则“嫦娥四号”探测器所在处的重力加速度大小为(　　) A．0 B. C. D. 【答案】B　 3、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 4、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知万有引力常量为G。若AO>OB，则（　　） A．星球A的角速度一定大于星球B的角速度 B．星球A所受向心力大于星球B所受向心力 C．双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期增大 D．两星球的总质量等于 【答案】D 5、(双选)关于相对论时空观的说法，正确的是(　　) A.在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 B.在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关 C.在牛顿力学时空观中认为同时发生的事件，在相对论时空观中也是同时发生的 D.时间和空间是永恒不变的 【答案】AB 6、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度 【答案】B　 7、（双选）1798年，英国物理学家卡文迪什测出引力常量G，因此卡文迪什被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一昼夜的时间T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2，能计算出(　　) A.地球的质量M地＝ B.太阳的质量M太＝ C.月球的质量M月＝ D.月球、地球及太阳的密度 【答案】AB 8、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是(　　) A．轨道半径越大，周期越短 B．轨道半径越大，速度越大 C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 【答案】C 9、如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是（　　） A．v1>v2 B．v1＝v2 C．v1<v2 D．无法判断 【答案】A 10、地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有(　　) A．物体在赤道处受的地球引力等于在两极处受的地球引力，而重力小于在两极处的 B．赤道处的角速度比南纬30°大 C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力 【答案】A　 11、一个物体在地球表面所受的重力为G，则它在距地面高度等于2倍地球半径的位置时，物体所受的重力为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 12、我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m，月球为R，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面．“玉兔”在h高度的引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 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、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球的引力作用，物体上升的最大高度为h.该星球表面的重力加速度为________；已知该星球的半径R，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为________ 。 【答案】　 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，两个星球A、B组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。已知A、B星球质量分别为mA、mB，引力常量为G。求(其中L为两星中心距离，T为两星的运动周期)。 【答案】　 【解析】设A、B两个星球做圆周运动的半径分别为rA、rB，则rA＋rB＝L， 对星球A：G＝mArA 对星球B：G＝mBrB 联立以上三式，求得＝。 17、已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球中间，如图所示。设月球到太阳的距离为a，到地球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？ 【答案】 【解析】由太阳对地球和月球的吸引力满足F＝G，知： 太阳对地球的引力F1＝G， 太阳对月球的引力F2＝G， 故＝。 学科网（北京）股份有限公司 $