2026 年鲁科版高中物理必修第二册万有引力检测卷

2026年鲁科版高中物理必修第二册万有引力检测卷满分：100分，考试时间：90分钟姓名________班级________一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.根据开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A.行星绕太阳运动的轨道是圆，太阳在圆心B.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等C.行星轨道半长轴越长，公转周期越小D.相同时间内，行星通过的弧长相等2.两个质量均为m的质点，相距为r，它们之间的万有引力为F；若将其中一个质点质量增至2m，距离增至2r，则万有引力变为（）A.F/2B.FC.2FD.4F3.已知引力常量为G，地球质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转影响，则下列表达式正确的是（）A.g=GM/RB.g=GM/R²C.G=gR/MD.G=gM/R4.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，其大小约为（）A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/sD.9.8km/s5.某卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，地球半径为R，则地球的质量可表示为（）A.4π²r³/(GT²)B.4π²R³/(GT²)C.GT²/(4π²r³)D.GT²/(4π²R³)6.同步卫星相对地面静止，下列关于同步卫星的说法正确的是（）A.同步卫星可以定点在北京上空B.同步卫星的周期为24小时，轨道半径是唯一的C.同步卫星的线速度大于第一宇宙速度D.同步卫星的角速度随高度变化而变化7.火星的质量约为地球的1/10，半径约为地球的1/2，则火星表面的重力加速度约为地球表面的（）A.0.2倍B.0.4倍C.0.8倍D.2倍8.宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动，若飞船要返回地球，需要在某点加速，使轨道变为椭圆，该点应在椭圆的（）A.近地点B.远地点C.中心天体一侧D.外侧9.下列关于万有引力定律的说法，正确的是（）A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的B.万有引力定律对宏观物体适用，对微观物体不适用C.引力常量G是由牛顿通过实验测得的D.两个物体间的万有引力与它们之间的距离成正比10.若某行星绕太阳运动的半长轴是地球公转半长轴的4倍，则该行星的公转周期是地球的（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍11.关于人造地球卫星，下列说法错误的是（）A.赤道上的物体随地球自转的角速度与同步卫星的角速度相同B.近地卫星的环绕速度等于第一宇宙速度C.卫星轨道越高，环绕速度越大D.卫星轨道越高，周期越长12.引力常量G的单位是（）A.N·m²/kgB.N·m/kg²C.N·m²/kg²D.kg²/(N·m²)13.假设地球的半径减小为原来的1/2，质量不变，那么地面上物体的重力加速度变为原来的（）A.1/2B.2C.4D.1/414.两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比TA:TB=1:8，则它们的轨道半径之比RA:RB为（）A.1:2B.1:4C.1:8D.1:1615.某探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，周期为T，火星半径为R，则火星的平均密度为（）A.3π/(GT²)B.π/(GT²)C.3πR/(GT²)D.πR/(GT²)二、多项选择题（共15题，每题2分，共30分，每题有多个正确选项，漏选得1分，错选不得分）1.下列说法中，符合开普勒行星运动定律的是（）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上B.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等C.行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值与行星质量有关D.同一行星在远日点的线速度小于近日点的线速度2.关于万有引力，下列说法正确的是（）A.万有引力是普遍存在于宇宙中所有物体之间的相互吸引力B.两个物体间的万有引力大小与它们的质量乘积成正比，与距离的平方成反比C.只有当两个物体可视为质点时，它们之间的万有引力才适用万有引力定律D.万有引力定律适用于任何两个物体之间的相互作用3.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.地球的质量M=gR²/GB.地球的平均密度ρ=3g/(4πGR)C.质量为m的物体在地球表面受到的万有引力为mgD.地球表面的重力加速度g与地球质量成正比，与地球半径的平方成反比4.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A.它是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度B.它是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度C.它是近地卫星的环绕速度D.它是使卫星脱离地球引力的最小发射速度5.同步卫星的特点包括（）A.轨道平面一定在赤道平面内B.周期一定等于地球自转周期C.高度一定，轨道半径唯一D.线速度一定，且小于第一宇宙速度6.关于人造地球卫星的轨道，下列说法正确的是（）A.卫星的轨道平面可以与赤道平面重合B.卫星的轨道平面可以与地球的某个经线平面重合C.卫星的轨道半径越大，其运行速度越小D.卫星的轨道半径越大，其角速度越大7.火星和地球绕太阳的运动可近似视为匀速圆周运动，已知火星轨道半径大于地球轨道半径，则（）A.火星的公转周期大于地球的公转周期B.火星的公转速度大于地球的公转速度C.火星的角速度小于地球的角速度D.火星的向心加速度小于地球的向心加速度8.关于万有引力定律的应用，下列说法正确的是（）A.利用万有引力定律可以计算天体的质量B.利用万有引力定律可以发现未知天体C.海王星的发现是万有引力定律应用的重要成果D.冥王星的发现与万有引力定律无关9.下列关于重力和万有引力的关系，说法正确的是（）A.在地球表面，重力是万有引力的一个分力B.万有引力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力C.在两极，物体的重力等于万有引力D.在赤道，物体的重力等于万有引力10.若某行星的质量是地球的2倍，半径是地球的2倍，则该行星表面的（）A.重力加速度等于地球表面的重力加速度B.重力加速度是地球表面的2倍C.第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度D.第一宇宙速度是地球的2倍11.两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比为1:2，轨道半径之比为2:1，则（）A.它们的线速度之比为1:√2B.它们的角速度之比为1:2√2C.它们的周期之比为2√2:1D.它们的向心加速度之比为1:412.关于宇宙速度，下列说法正确的是（）A.第一宇宙速度是7.9km/s，是卫星绕地球运行的最大速度B.第二宇宙速度是11.2km/s，是卫星脱离地球引力的最小发射速度C.第三宇宙速度是16.7km/s，是卫星脱离太阳引力的最小发射速度D.三种宇宙速度都可以作为卫星的环绕速度13.下列关于开普勒定律的说法，正确的是（）A.开普勒定律适用于所有围绕恒星运动的行星B.开普勒第二定律说明行星运动的速度大小是变化的C.开普勒第三定律中的比值k与中心天体有关，与行星无关D.开普勒定律是牛顿万有引力定律的基础之一14.假设月球绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则（）A.地球的质量为4π²r³/(GT²)B.月球的向心加速度为4π²r/T²C.月球的线速度为2πr/TD.地球对月球的引力提供月球做圆周运动的向心力15.关于卫星变轨，下列说法正确的是（）A.卫星要从低轨道变到高轨道，需要加速B.卫星要从高轨道变到低轨道，需要减速C.卫星在椭圆轨道的远地点，若加速，可进入更高的圆轨道D.卫星在椭圆轨道的近地点，若减速，可进入更低的圆轨道三、判断题（共20题，每题1分，共20分，正确打√，错误打×）1.开普勒行星运动定律仅适用于太阳系内的行星运动。2.万有引力定律是牛顿通过卡文迪许实验发现的。3.引力常量G的数值是卡文迪许通过扭秤实验测得的。4.第一宇宙速度是人造卫星发射的最小速度。5.同步卫星可以定点在我国北京的上空。6.两个质量相等的物体，距离越远，万有引力越大。7.行星绕太阳运动的轨道是正圆。8.地球表面的重力加速度随纬度的增大而减小。9.同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同。10.人造卫星的轨道半径越大，其环绕速度越大。11.火星的公转周期比地球的公转周期长。12.两个物体间的万有引力是一对平衡力。13.第一宇宙速度是7.9km/s，方向沿切线方向。14.万有引力定律适用于任何两个相互作用的物体。15.同一物体在地球赤道和两极的重力相等。16.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，处于完全失重状态。17.开普勒第三定律中，行星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值是常量，与中心天体有关。18.当卫星的速度大于11.2km/s时，会脱离地球的引力，不再绕地球运行。19.地球的质量可以通过月球的运动和万有引力定律计算出来。20.近地卫星的周期约为24小时。四、实验探究题（共2题，每题5分，共10分）1.卡文迪许通过扭秤实验测得的物理量是（2分），该实验的重要意义是（3分）。2.若要利用月球绕地球的运动来估算地球的质量，需要测量的物理量是（2分），写出对应的地球质量表达式（3分）。五、计算题（共2题，每题5分，共10分）1.已知地球半径R=6.4×10⁶m，地面重力加速度g=9.8m/s²，求地球的质量M（结果保留两位有效数字）。2.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径r=7×10⁶m，已知地球质量M=6.0×10²⁴kg，引力常量G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²，求该卫星的周期T（结果保留两位有效数字）。参考答案一、单项选择题答案：1.B2.A3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.A10.C11.C12.C13.C14.A15.A二、多项选择题答案：1.ABD2.ABCD3.ABCD4.AC5.ABCD6.ABC7.ACD8.ABC9.ABC10.AC11.ABCD12.ABC13.ABCD14.ABCD15.ABCD三、判断题答案：1.×2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.×9.√10.×11.√12.×13.√14.√15.×16.√17.√18.√19.√20.×参考答案与解析四、实验探究题1.答案：引力常量G；该实验测出了引力常量G的数值，使万有引力定律具备实际应用价值，验证了万有引力定律的正确性，为天体质量的计算提供了依据。2.答案：月球绕地球运动的轨道半径r和周期T；由万有引力提供向心力：GMm/r²=m·4π²r/T²，整理得地球质量M=4π²r³/(GT²)。五、计算题1.解析：地球表面物体的重力近似等于万有引力，即mg=GMm/R²，约去物体质量m，得M=gR²/G。代入数值计算：M=(9.8×(6.4×10⁶)²)/(6.67×10⁻¹¹