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

**基本信息** 本卷为高中物理必修第二册第七章“万有引力与宇宙航行”期末单元检测，聚焦开普勒定律、万有引力定律及应用，结合中国空间站、嫦娥三号等科技情境，考查物理观念与科学思维，适配期末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|开普勒定律、万有引力公式、卫星运动、双星系统|基础判断（如开普勒第三定律k值）与双选提升（如嫦娥三号变轨分析）结合，情境真实| |填空与实验题|2题|天体类型、双星系统总质量|白矮星等天体认知与双星模型建构，关联科学探究| |计算题|3题|轨道参数、引力与周期关系、天体物理量计算|哈雷彗星轨道、矮行星引力及周期、天体质量/密度/重力加速度/第一宇宙速度综合计算，体现科学推理与应用|

第七章 万有引力与宇宙航行 期末复习检测题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是 （　　） A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度小，距离大时速度大 B．开普勒第三定律中的k与行星的质量无关，只与太阳的质量有关 C．开普勒第三定律中的k与恒星质量和行星质量均有关 D．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 2、假设地球是一个均匀球体，其半径为R。某航天器距地面的高度为R时，受到的万有引力为F，当航天器飞到距地面的高度为2R时，则受到的万有引力大小为（　 　） A． B． C． D． 3、若地球绕太阳的公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为(　　) A. B. C. D. 4、2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为，轨道半径为，万有引力常量为，地球半径为，地球表面重力加速度为。下列说法不正确的是（　　） A．地球的质量为 B．空间站的线速度大小为 C．空间站的向心加速度为 D．空间站的运行周期小于地球自转周期 5、下列说法中正确的是(　　) A.牛顿运动定律就是牛顿力学 B.牛顿力学的基础是牛顿运动定律 C.牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题 D.牛顿力学可以解决自然界中的所有问题 6、（双选）“嫦娥三号”发动机成功点火，开始实施变轨控制，由距月面平均高度100 km的环月轨道成功进入近月点高度15 km、远月点高度100 km的椭圆轨道。关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是(　　) A.“嫦娥三号”的发射速度大于7.9 km/s B.“嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期 C.“嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运动的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度 D.“嫦娥三号”变轨前需要先点火加速 7、（双选）冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知，冥王星绕O点运动的(　　) A.轨道半径约为卡戎的7倍 B.向心加速度大小约为卡戎的 C.线速度大小约为卡戎的 D.角速度大小约为卡戎的7倍 8、如图所示是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”．设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星．已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，则该卫星过多长时间再次经过这个位置(　　) A. B. C. D. 9、开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ） A．vA>vB B．vA=vB C．vA<vB D．无法确定 10、已知某星球的质量是地球质量的，直径是地球直径的，一名宇航员来到该星球，宇航员在该星球表面上所受的万有引力大小是他在地球表面上所受万有引力大小的（　 　） A．0.25倍 B．0.5倍 C．2倍 D．4倍 11、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法中正确的是(　　) A.火星表面重力加速度的数值比地球表面的大 B.火星公转的周期比地球的长 C.火星公转的线速度比地球的大 D.火星公转的向心加速度比地球的大 12、利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6．6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为( ) A．1h B．4h C．8h D．16h 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、如图所示，远离其它天体的两颗星A、B可视为质点，它们之间的距离为d，A、B围绕连线上一固定点O做匀速圆周运动，测得A运动的角速度为ω，已知引力常量为G，求它们总质量________。 三、计算题。 15、天文学家观察哈雷彗星的周期为75年，离太阳最近的距离为8.9×1010 m，试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离。太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2。 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、假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动，周期为T，已知引力常量为G，求： (1)该天体的质量是多少？ (2)该天体的密度是多少？ (3)该天体表面的重力加速度是多少？ (4)该天体的第一宇宙速度是多少？ 第七章 万有引力与宇宙航行 期末复习检测题-2025-2026学年物理人教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是 （　　） A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度小，距离大时速度大 B．开普勒第三定律中的k与行星的质量无关，只与太阳的质量有关 C．开普勒第三定律中的k与恒星质量和行星质量均有关 D．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 【答案】B 2、假设地球是一个均匀球体，其半径为R。某航天器距地面的高度为R时，受到的万有引力为F，当航天器飞到距地面的高度为2R时，则受到的万有引力大小为（　 　） A． B． C． D． 【答案】D 3、若地球绕太阳的公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为(　　) A. B. C. D. 【答案】A 4、2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为，轨道半径为，万有引力常量为，地球半径为，地球表面重力加速度为。下列说法不正确的是（　　） A．地球的质量为 B．空间站的线速度大小为 C．空间站的向心加速度为 D．空间站的运行周期小于地球自转周期 【答案】B 5、下列说法中正确的是(　　) A.牛顿运动定律就是牛顿力学 B.牛顿力学的基础是牛顿运动定律 C.牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题 D.牛顿力学可以解决自然界中的所有问题 【答案】B 6、（双选）“嫦娥三号”发动机成功点火，开始实施变轨控制，由距月面平均高度100 km的环月轨道成功进入近月点高度15 km、远月点高度100 km的椭圆轨道。关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是(　　) A.“嫦娥三号”的发射速度大于7.9 km/s B.“嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期 C.“嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运动的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月点时的加速度 D.“嫦娥三号”变轨前需要先点火加速 【答案】AB 7、（双选）冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知，冥王星绕O点运动的(　　) A.轨道半径约为卡戎的7倍 B.向心加速度大小约为卡戎的 C.线速度大小约为卡戎的 D.角速度大小约为卡戎的7倍 【答案】BC 8、如图所示是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”．设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星．已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，则该卫星过多长时间再次经过这个位置(　　) A. B. C. D. 【答案】D 9、开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ） A．vA>vB B．vA=vB C．vA<vB D．无法确定 【答案】A 10、已知某星球的质量是地球质量的，直径是地球直径的，一名宇航员来到该星球，宇航员在该星球表面上所受的万有引力大小是他在地球表面上所受万有引力大小的（　 　） A．0.25倍 B．0.5倍 C．2倍 D．4倍 【答案】B 11、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法中正确的是(　　) A.火星表面重力加速度的数值比地球表面的大 B.火星公转的周期比地球的长 C.火星公转的线速度比地球的大 D.火星公转的向心加速度比地球的大 【答案】B 12、利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6．6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为( ) A．1h B．4h C．8h D．16h 【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、如图所示，远离其它天体的两颗星A、B可视为质点，它们之间的距离为d，A、B围绕连线上一固定点O做匀速圆周运动，测得A运动的角速度为ω，已知引力常量为G，求它们总质量________。 【答案】 三、计算题。 15、天文学家观察哈雷彗星的周期为75年，离太阳最近的距离为8.9×1010 m，试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离。太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2。 【答案】5.231×1012 m 【解析】哈雷彗星离太阳的最近距离和最远距离之和等于轨道半长轴的2倍，因此，只要求出轨道半长轴即可。 由开普勒第三定律知＝k， a＝ ＝ m ≈2.66×1012m。 哈雷彗星离太阳最远的距离为： 2a－8.9×1010 m＝(2×2.66×1012－8.9×1010)m＝5.231×1012 m。 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、假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动，周期为T，已知引力常量为G，求： (1)该天体的质量是多少？ (2)该天体的密度是多少？ (3)该天体表面的重力加速度是多少？ (4)该天体的第一宇宙速度是多少？ 【答案】(1)　 (2) (3)　 (4)　 【解析】(1)卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： G＝m2(R＋h) 解得：M＝。① (2)天体的密度： ρ＝＝＝。 (3)在天体表面，重力等于万有引力，故： mg＝G② 联立①②解得：g＝。③ (4)该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律，有： mg＝m④ 联立③④解得： v＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $