第06章 万有引力与航天-学易试题君之单元测试君2025-2026学年高一物理人教版（必修2）（考试版）

第页绝密★启用前|1考试研究中心命制2025-2026学年高一物理人教必修2（第06章）章末检测（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．下列说法不符合物理学史的是A．牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中B．英国物理学家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G的数值C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动D．开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的2．下列关于开普勒三定律的说法中正确的是A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C．根据开普勒第二定律，行星在近日点速度小，在远日点速度大D．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处3．如图所示，a、b、c三颗卫星在各自的轨道上绕地球做匀速圆周运动，轨道半径ra<rb<rc，但三颗卫星受到地球的万有引力大小相等，下列说法正确的是A．三颗卫星的加速度大小aa<ab<acB．三颗卫星的质量ma<mb<mcC．三颗卫星的运行速度大小va<vb<vcD．三颗卫星的运行周期Ta>Tb>Tc4．英国《自然》杂志、美国太空网2025年4月19日共同发布消息称，一颗温度适中的岩态行星LHS1140b在经过小型LHS1140型矮恒星时发生凌星现象。这颗新发现的“超级地球”与恒星的距离、岩石构成以及存在液态水的可能性，使其成为目前寻找外星生命的最佳选择。假设行星LHS1140b绕LHS1140恒星和地球绕太阳的运动均看做匀速圆周运动，下表是网上公布的相关数据。则下列说法正确的是A．LHS

1140b与地球运行的速度大小之比为5B．LHS

1140b与地球运行的周期之比为7C．LHS

1140b的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为3D．LHS

1140b的密度是地球密度的6.65．科学家预测在银河系里可能有一个“与地球相似”的行星，这个行星存在孕育生命的可能性，若质量可视为均匀分布的球形“与地球相似”的行星的密度为ρ，半径为R，自转周期为T0，引力常量为G，则A．该“与地球相似”的行星的同步卫星的运行速率为2πRB．该“与地球相似”的行星表面重力加速度在两极的大小为4C．该“与地球相似”的行星的同步卫星的轨道半径为ρGD．该“与地球相似”的行星的卫星在星球表面附近做圆周运动的速率为πR6．2025年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。“墨子”将由火箭发射至高度为500千米的预定圆形轨道。此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星（高度约为36000千米），它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是A．这两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/sB．量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7小C．通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方D．量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7小7．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可能在太空中给“垃圾”卫星补充能量，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是A．“轨道康复者”可在高轨道上加速以实现对低轨道上卫星的拯救B．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动C．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍D．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍8．用m表示地球的通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示离地面的高度，用R表示地球的半径，g表示地球表面的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对它的万有引力的大小不可能为A．GMmR+h2B．mgR9．如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。则A．若不考虑地球自转，卫星B的运行周期为2πB．B卫星的向心加速度小于赤道上物体的向心加速度C．由于B卫星的线速度大于A卫星的线速度，所以B卫星减速有可能到达A卫星所在轨道D．若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过2πg10．如图所示，在同一轨道平面上，绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c某时刻在同一直线上，则A．经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置B．卫星c受到的向心力最小C．卫星b的周期比c小D．卫星a的角速度最大11．中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是A．飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B．飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度12．2025年三名美国科学家获本年度诺贝尔物理学奖，用以表彰他们在引力波研究方面的贡献。人类首次发现了引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（质量分别为26个和39个太阳质量）互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞间的距离为L，其运动周期为T，则A．黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量B．黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度C．两个黑洞间的距离L一定，M越大，T越大D．两个黑洞的总质量M一定，L越大，T越大二、实验题：本题共2小题，共10分。13．（6分）如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在赤道处，乙放在纬度为处。它们随地球自转做匀速圆周运动时，甲乙角速度之比为__________；甲乙的线速度之比为__________．14．（4分）一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，使其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d=6r处有一质量为m2的质点，引力常量G已知。则剩余部分对m2的万有引力______________。三、计算题：本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（9分）我国计划发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球。设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示。设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，则试求：（1）月球的质量M和平均密度ρ；（2）轨道舱的速度大小v和周期T。16．（11分）“嫦娥一号”探月卫星在空中的运动可简化为如图所示的过程，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道。已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行的半径分别为R和R1，地球半径为r，月球半径为r1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为g6（1）卫星在停泊轨道上运行的线速度大小；（2）卫星在工作轨道上运行的周期。17．（11分）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。（1）求卫星B的加速度大小；（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相