第06章 萬有引力與航天-學(xué)易試題君之單元測試君2025-2026學(xué)年高一物理人教版（必修2）（考試版）

第頁絕密★啟用前|1考試研究中心命制2025-2026學(xué)年高一物理人教必修2（第06章）章末檢測（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．下列說法不符合物理學(xué)史的是A．牛頓對引力常量G進行準(zhǔn)確測定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中B．英國物理學(xué)家卡文迪許在實驗室里通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，得出了引力常量G的數(shù)值C．20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)理論，使人們認(rèn)識到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運動D．開普勒行星運動定律是開普勒在其導(dǎo)師第谷留下的觀測記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來的2．下列關(guān)于開普勒三定律的說法中正確的是A．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動B．所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等C．根據(jù)開普勒第二定律，行星在近日點速度小，在遠(yuǎn)日點速度大D．行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處3．如圖所示，a、b、c三顆衛(wèi)星在各自的軌道上繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑ra<rb<rc，但三顆衛(wèi)星受到地球的萬有引力大小相等，下列說法正確的是A．三顆衛(wèi)星的加速度大小aa<ab<acB．三顆衛(wèi)星的質(zhì)量ma<mb<mcC．三顆衛(wèi)星的運行速度大小va<vb<vcD．三顆衛(wèi)星的運行周期Ta>Tb>Tc4．英國《自然》雜志、美國太空網(wǎng)2025年4月19日共同發(fā)布消息稱，一顆溫度適中的巖態(tài)行星LHS1140b在經(jīng)過小型LHS1140型矮恒星時發(fā)生凌星現(xiàn)象。這顆新發(fā)現(xiàn)的“超級地球”與恒星的距離、巖石構(gòu)成以及存在液態(tài)水的可能性，使其成為目前尋找外星生命的最佳選擇。假設(shè)行星LHS1140b繞LHS1140恒星和地球繞太陽的運動均看做勻速圓周運動，下表是網(wǎng)上公布的相關(guān)數(shù)據(jù)。則下列說法正確的是A．LHS

1140b與地球運行的速度大小之比為5B．LHS

1140b與地球運行的周期之比為7C．LHS

1140b的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為3D．LHS

1140b的密度是地球密度的6.65．科學(xué)家預(yù)測在銀河系里可能有一個“與地球相似”的行星，這個行星存在孕育生命的可能性，若質(zhì)量可視為均勻分布的球形“與地球相似”的行星的密度為ρ，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T0，引力常量為G，則A．該“與地球相似”的行星的同步衛(wèi)星的運行速率為2πRB．該“與地球相似”的行星表面重力加速度在兩極的大小為4C．該“與地球相似”的行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑為ρGD．該“與地球相似”的行星的衛(wèi)星在星球表面附近做圓周運動的速率為πR6．2025年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空，將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信?！澳印睂⒂苫鸺l(fā)射至高度為500千米的預(yù)定圓形軌道。此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000千米），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進一步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說法中正確的是A．這兩顆衛(wèi)星的運行速度可能大于7.9km/sB．量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小C．通過地面控制可以將北斗G7定點于西昌正上方D．量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7小7．“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星，被稱為“太空110”，它可能在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補充能量，延長衛(wèi)星的使用壽命，假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，其運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，軌道平面與地球赤道平面重合，下列說法正確的是A．“軌道康復(fù)者”可在高軌道上加速以實現(xiàn)對低軌道上衛(wèi)星的拯救B．站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運動C．“軌道康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的5倍D．“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍8．用m表示地球的通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，h表示離地面的高度，用R表示地球的半徑，g表示地球表面的重力加速度，ω表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受的地球?qū)λ娜f有引力的大小不可能為A．GMmR+h2B．mgR9．如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心。則A．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星B的運行周期為2πB．B衛(wèi)星的向心加速度小于赤道上物體的向心加速度C．由于B衛(wèi)星的線速度大于A衛(wèi)星的線速度，所以B衛(wèi)星減速有可能到達A衛(wèi)星所在軌道D．若衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上），則至少經(jīng)過2πg(shù)10．如圖所示，在同一軌道平面上，繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星a、b、c某時刻在同一直線上，則A．經(jīng)過一段時間，它們將同時第一次回到原位置B．衛(wèi)星c受到的向心力最小C．衛(wèi)星b的周期比c小D．衛(wèi)星a的角速度最大11．中國志愿者王躍參與人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的試驗“火星－500”。假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是A．飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點的速度大于在Q點的速度B．飛船在軌道Ⅰ上運動時，在P點的速度大于在軌道Ⅱ上運動時在P點的速度C．飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ上運動的周期，就可以推知火星的密度12．2025年三名美國科學(xué)家獲本年度諾貝爾物理學(xué)獎，用以表彰他們在引力波研究方面的貢獻。人類首次發(fā)現(xiàn)了引力波來源于距地球之外13億光年的兩個黑洞（質(zhì)量分別為26個和39個太陽質(zhì)量）互相繞轉(zhuǎn)最后合并的過程。設(shè)兩個黑洞A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。黑洞A的軌道半徑大于黑洞B的軌道半徑，兩個黑洞的總質(zhì)量為M，兩個黑洞間的距離為L，其運動周期為T，則A．黑洞A的質(zhì)量一定大于黑洞B的質(zhì)量B．黑洞A的線速度一定大于黑洞B的線速度C．兩個黑洞間的距離L一定，M越大，T越大D．兩個黑洞的總質(zhì)量M一定，L越大，T越大二、實驗題：本題共2小題，共10分。13．（6分）如圖所示，放在地球表面上的兩個物體甲和乙，甲放在赤道處，乙放在緯度為處。它們隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動時，甲乙角速度之比為__________；甲乙的線速度之比為__________．14．（4分）一個質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為2r，在其內(nèi)部挖去一個半徑為r的球形空穴，使其表面與球面相切，如圖所示。已知挖去小球的質(zhì)量為m，在球心和空穴中心連線上，距球心d=6r處有一質(zhì)量為m2的質(zhì)點，引力常量G已知。則剩余部分對m2的萬有引力______________。三、計算題：本題共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（9分）我國計劃發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器，進行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球。設(shè)想著陸器完成了對月球表面的考察任務(wù)后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運動的軌道艙，其過程如圖所示。設(shè)軌道艙的質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球的半徑為R，軌道艙到月球中心的距離為r，引力常量為G，則試求：（1）月球的質(zhì)量M和平均密度ρ；（2）軌道艙的速度大小v和周期T。16．（11分）“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在空中的運動可簡化為如圖所示的過程，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進入工作軌道。已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為g6（1）衛(wèi)星在停泊軌道上運行的線速度大小；（2）衛(wèi)星在工作軌道上運行的周期。17．（11分）如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心。（1）求衛(wèi)星B的加速度大小；（2）如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相