周测评(9) 万有引力与航天-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（福建X版）

2024一2025学年度学科素养周测评（九） 物理·万有引力与航天 (考选时可40分钟，惑分100分》 一、单项达择题：本题共4小恩，每小驱8分，其32分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 1 答案 1,知图所示，2022年11月12日，天舟五号与空间站天和核舱 成功对接，此次发射任务从点火发射到完成交会对接，全程仅 用2个小时，创世界量快交会对接纪录，标去着我国航天交会 对接技术取得了新义碳。在交会对援的最后阶段，天舟五号 与空间站处于同一轨道上月向运动，两者的运行轨道均视为图周运动。要使天舟五号 在司一轨道上避上空间站实凳对接，天舟五号黄射燃气的方向可能正确的是 天分五号 ,蜡汽向 天月五号 运付方向·.✉口◆ 运行方内一口● 镇气方斜 咨阳结 空川墙 学 B 无得耳号 天身在号 场行向·。回晚 运行h中 空润站喷气方向 空国猫'储气向 D 2.如图甲所示，某国际超队置布在宁街中发现周个罕见的恒星系统。该系统均是由两颗 耳相绕行的中央恒屋组成，被气体和尘埃位包围，且该盘与中央恒的轨道成一定角 度，星现出“雾绕双星”的奇幻效果。若其中一个系统简化慎型如图乙所示，质量不等的 恒星A和B绕两者连线上某一定点O做匀速翼周运动，由天文现察测得其运动周期为T A到O点的离为月，A和B的离为r,已知丐力常量为G,周A的质量为() A(n) G甲 B C GR GT 学科素养周测悍（九】物理第1页{共4页）】 衡水真 3.023年我国全面裤进探月工程四期，其中婚统大号的任务之一是从月球背面采集更多 样品，争取实现两千克的目标。从月球表面运送物体返国地球时，物体的发射速度至少 为月球第一字宙流度的青倍。已知月球疑量为M,月球半径为R,引力常量为G,则运送 质量为m的样品从月球返回地球，飞船对样品做的功至少为 A尝 B C.PGMw 2R D.GMe 2K 毛，太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向烧太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某 地外行星和太阳之同，且三者儿平挂成一条直线的残象，称为行星中目。已知粒球及 各效外行星绕太附运动的数道率轻如表格所示： 行星名释 地球火星本限土层天主星海王暴 我道华径R/AUL0L.551R5 则相邻两次“冲甘“时同同隔为 A.火星365天 且火量800夫 C关王层35夫0天王层00夫 二，条溪选释摇：本厘共2小题，每小题10分，共20分。每小题有多项符合题目要求，全部 选对的得10分，进对但不全的得5分，有选销的得0分。 题号 5 6 答案 5,木星和土星都拥有众多的卫星：其中”木卫三作为太和系啡一程拥有酷将的卫星，在 其厚厚的冰层下面可能存在坐命，面土卫二”其有生命诞生所需的全第要素，是最适宜 人类居使的星球，经探测它们分别浇木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为@。若木 星和士早的质量之比为b,则下列关于“木卫三”“土卫二”的相关说法正确的是《》 A运打周期之比为得 肽向心加速度之比为导 C环绕速度之比为，骨 八表面重力加速度之比为启 6,设计贯通勉妹的弦提光滑真空列车隧道：更量为m的列车不需要引攀，从入口的A点由 静止开始穿过链道3到达另一绘的B点.0为碳道的中点.0与地心0的距离为A=号R。 很设慈球是半径为R的质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度为g。已知质量 均匀分布的球壳对练内将休引力为0，P点到的距离为x,则 A.列车在隧道中A点受到的合力大小为.5mg 且列布在P点的重力加速度等于g C列车在P点的加速度等于R京 n列车在运功中的最大迷度为型 密程 学科素蓉周衡评九)物理第2页（共4贾} 2X 三，非选择题：共4州分，其中7为填空露，8为实验顾，9、10为计算， 7,《8分》火星探测器在距火星表而高度等于火星竿径处绕火星做匀违国周运动（不计周围 其他天体的些响，测出火星深测露绕火星飞行N图用时，已知引力常量G和火是表 面重力加速度大小x'(不考虑火星的白转》，则火屋探测署的加速度大小为 一火 星的第一字宙速度大小为，（鸟用题日中的字符表示） 8《10分》设地球是霞量分布均匀的半径为R的球体。已知引力常量G,地球表面的重力 加连度x,忽略地球月转。 《1)推导地球爱量M的表达式， 《2)推导地球第一字宙速度心的表达式。 (3>设地球的帝度为，靠近地球表面做圆周运动的卫星的期为T,证明p了一要 9.12分)股设未米的人类登上某一地外行星。一小体在距离该屋嫁表而h处自由下落， 经过时间落到程球表面，无空气闻力。设这个行星的半径为尽，引力常量为G. 《1)求该行星表而的重力加速度大小。 (2)求该行星的质量 《3)这个行星的第一宇宙速度大小约为多少？ 2X 学科素养周测浮九】物理第3页{共4页)】 衡水真题密卷 0.(18分)023年2月，我国首颗植百G高通量卫星中层5号发射成功，开启卫星互联 新时代。如图所示，甲，乙卫星在地练赤道面内烧地球敏匀速侧周运动，甲，乙卫星 之棋可直接遗行无线信号通讯，由于地球意挡，甲，乙卫星之间直接通讯信号会周期性 中断。已知地球的半径为R,甲卫星的轨道半径为2R,绕地球运行的周期为T,乙卫星 的轨道半径为W2R,甲，乙卫星运行方向均和地球白转方向相同。米： (1)乙卫星绕地球运行的同期。 (2)在一个通闲例期内，甲，乙卫是直接通讯信号中断的时间（不计信号传输时闻）。 学科素养周测评九)物理第4页（共4页}·物理· 2024一2025学年度学科素养周测 一、单项选择题 1.A【解析】要想使天舟五号与空间站在同一轨 道上对接，则需要使天舟五号加速，与此同时要 想不脱离原轨道，根据F=m二，则必频要增加向 心力，即喷气时产生的推力一方面有沿轨道向前 的分量，另一方面还要有指向地心的分量，而因 喷气产生的推力与喷气方向相反，A正确。 2.A【解析】取B为研究对象，B绕O点做匀速圆 周运动，设A、B的质量分别为叫和m2,由万有引 力定律及牛频第二定律得G=m(停)， 解仔m产又根格n=,一则A的质 量为m1-）,A正确 GT 3.C【解析】在月球表面，根据万有引力提供向心 力有G贸=加员，解得月球的第一字亩连度。 GM VR ,根据题意可得飞船对样品做的功至少为 W=之m(koP,联立解得W=G,C正确. 2R 么B【解折】根据开普勒第三定律有尽-意解 得T=√()T。,设相邻两次“冲日“时间间隔 TT地 为，剥有2x=(经-亭，解得1= ,由表格中的数据可得，= 1一R R 800天，t妖= T ≈369天，B正确」 R 二、多项选择题 5AB【解析】根括G恤=m(停)r=m m,解得T√a=√网，则运 a 行周期之比为√后，向心加速度之比为名，线速 参考答案及解析 评（九） 物理·万有引力与航天 度之比为√臣，AB正确，C错误：根据星球表面 万有引力等于重力可知G=mg,由于不知道 R2 “木卫三”和“土卫二”的半径之比以及质量之比， 所以无法求出表面重力加速度之比，D错误。 6.AD【解析】设列车在A时，∠AOO=0,列车在 A,点受到地球的引力F。=mg,列车在A,点受到的 合力FA=F。·sing,根据几何关系有sin0= 压R产，解得R=名g,A运瑰：由G mg,M=青o,联立可得g=G警，可知列 车在P点的重力加速度小于g,B错误；设地球的 质量为M,列车运动到P点距地心为r,∠PO可= ,根据几何关系有sind-工，列车运动到P点 有G炉.n矿=m,地球为均匀球体有答 r2 京，又C把-mg解得a-贡，C错误：到车在 隧道内距0的距离为x时合力F'=ma=紧， F随x均匀变化，即列车从A到O做加速度减 小的加速运动，则列车在点有最大速度，则有 B生a.xw=2时-0，解得=合，D 1 2 正确。 三、非选择题 8nN 【解析】设火星半径为R,不考虑自转时Gm R mg',即=g,所以探测器环绕火星时a R2 器-号，报测器运动周期T卡：由万有引力找 供向心力得G0=m·2R,解得R= 大星的第一字宙选度大小为C=m装， 812 2 B8P2gt 解得=√g歌=√32N8六 2X 衡水真题密卷 学科素养周测评 &警 (2)√gR (3)见解析 /hR. 【解析】(1)忽略地球自转，由地球表面的物体所 受重力等于万有引力有g一G把 1.漫r z22a7 【解析】(1)设乙卫星绕地球运动的周期为T, 解得地球质量M= G 由开普勒第三定律得“-学 T (2)由在地球表面附近万有引力提供向心力有 G=m天 解得T姿。 2 (2)如图所示，由于地球遮挡，甲、乙卫星之间通 G=√gR。 解得地球第一宇宙速度一√ 讯信号会周期性中断，设在一个通讯周期内，甲、 (3)靠近地球表面做國周运动的卫星，由万有引 乙卫星通讯中断的时间为t,有(w一wm)t=20 力提供向心力有G-m祭R 又地球质量M=pV=号Rp 故有（学-）=20 解得pP-暮 由几行关系可知如。一录一名，m日 9.29 2)2R 3)片2派 R√2 V2Ro 2 【解析】(1)根据自由落体运动公式 所以。一吾g晋 h-时 由几何关系知0=a十B 解得该行星表面的重力加速度大小为g= Γt2 故20-晋 (2)根据物体在星球表面受到的重力等于万有引 综上所述可得一 力可得 w Mg-G 解得该行星的质量为M=2hR G2 (3)根据 mg=加民 解得这个行星的第一宇宙速度大小为)= 2024一2025学年度学科素养周测评（十）物理·机械能（一） 一、单项选择题 运动，动车平均速度大于受，C错误；从启动到最 1.B【解析】发动机功率恒定，由功率公式P=F口 知，动车启动过程速度变大，则牵引力变小，动车 大速度过程中，根据动能定理得W。一W:= 所受合外力F。=F一F,阻力不变，则合外力变 2m听，尉动车牵引力微功大于号mG,D错误。 1 小，A错误；动车速度最大时，牵引力等于阻力， 2.A【解析】物块沿斜面上滑过程，由动能定理得 发动机功率P=F=F:·,B正确：动车从启 一mgs·sin30°一Fs=0-E1,物块沿斜面下滑 动到最大速度过程中，动车做加速度减小的加速 过程，由动能定理得mgs·sin30°-Fs=Ea一0， 2X ·16