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（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏鲁渝甘贵云川皖A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10分》 一，单项迹择题：本题共3小盟，每小题10分，共地分。每小题只有一个透夏符合愿日 要求。 超号 2 答案 1,长征三号火箭发射同步卫凰中星9A时出现过异常，卫星 没能进人预定静止轨道，通过我国研突人员的务力，经过 香虑轨道面地a 10次就道调整，落于将中星9A卫星成功定点于东经 1t,4“的静止物道，完成太空自数。如图所示为卫星自 第轨通 数过程的能化示意图，近地轨道和静止轨道是超物道，异 转轨道 常轨道和转移轨道是刚阅轨道，P、Q,S三点与地球中心其线，P,Q两点是转移轨道的 远地点和近地点，近似从为PQ的距离为地球半径R的8倍。下列原法正确的是 A.在静吐轨道上的平星的速率小于地球赤道上物体的速率 五卫星在静止轨道上经过$点的相速度大于在转移执道上经过P点的加速度 C卫星在异常轨道上经过Q点的速率小于在静止地道上经过S点的速率 D,卫星在近地轨道上的周期与在转移处道上的周期之比约为1+8 艺如图甲新示，某国际团队宜布在字宙中发现两个罕见的恒星系统。该系笼均是由两额 互相烧行的中央何星组成，被气体和尘埃盘包阀，且该盘与中央加星的轨道成一定角 度，呈现出“雾烧双星”的奇幻效果。若其中一个系能简化模型如图乙质示，质量不等的 恒层A和B烧再者连线上某-一定点O做匀渔属周运动，由天文观察测得其运动周開为 T,A到D点韵距离为：A和B的距离为r。已知引力常量为G,则A的质量为 g8 A(n) D.n G B票 c棕 G 学科素养周测浮九)物理第1页共4页) 衡水真夏 3,太阳系各行星几平在月一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。半效球恰好话行到某 蛙外行星和太阳之同，且三者几孕排成一黑直线的现象，移为行星中日”。已知地球及 各地外行星绕太阳运动的轨道率轻如表格所示， 行见名群 地球火里本是土是天王星海王是 转道径R/AUL0 1.552 19初 期相邻两次“冲目“时同同隔约为 A.火星365天 且火星00天 C天王是65天 D天王是80天 二，多喷进择第：本”共2小题，每小题10分，共20分。每小划有多个选项符合题日要求， 全部选对得10分，进对但不全的得5分，有选结的得0分， 题号 5 答案 气木星和土星都朝有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系限一一椭拥有磁场的卫星，在 其厚厚的冰层下面可能存在生角，面”土卫二具有生金诞生所需的全郭聚素，是最适宜 人类居住的星球，经探测它们分别饶木星和土是做侧周运动的轨道半径之比为©。若木 星和土星的质量之比为，谢下列关于“木卫三“和土卫二”的相关说法正确的是《》 A运行减期之比发，层 五肉心加迷度之比为号 C环烧速度之比为√得 D表面重力加速度之比为略 5登计贯通熟球的弦线光滑真空列车随道：质量为m的列车不需夏引擎，从入口的A点由 静止开始穿过隧酒到达另一端的B点，（为罐道的中点，与地心0的离为A-一号R, 假设地球是半径为R的质量均匀分布的球体，跑球表面的重力加速度为g。已知质量 均匀分布的球壳对球内物体引力为0，P点到了的使离为x,侧 A.列车在隧道中A点受到的合力大小为Q.5mg B列车在P点的重力加速度等干g C列车在尸点的加连度等于女 D列车在运动中的最大速武为巫 密卷 学科素养周测坪（九）物理第2页（共4页} IA 三，非选择题：本题共3小盟，共50分。 8(0分)如图所示，神舟十六号载人飞船处于常径为n的国轨道【，空其站组合体处于 瓜，《12分设地球是质量分布均匀的半径为R的琼体。已知引力常量G,地妹表面的重力 半径为韵网就道Ⅲ，通过交轨操作后，飞船从A点沿桶属轨道Ⅱ运动到B点与空间 速度层，忽略地球白转。 站组合体对接，已知地球的节经为R,越球表道重力加速度为：。求： 《1》推导地球霞量M的表达式」 (1)空何站组合体在轨道夏运行的周期T, 《2)推导地球第-一字宙速度墅的表达式。 (2)飞船由轨道■的A点飞至B点所需的时何， 《3)投地球的密度为：靠近地球表面嫩圆周运动的星的周期为T,证明p下一惩 7.(18分)银议未米的人类叠上某一她外行星，一小这在距离该是缘表面A处自由下落， 经过时间：答到军球表面，无空气阻力。设这个行星的半径为R,引力骨量为G 》求该行星表而的重力知速度大小。 (2)求孩行星的质量。 《3)这个行星的第一一宇宙速度大小约为多少？ 1A 学科素养周测悍九】物理第3页共页) 衡水真题密程 学科素养周御坪九)物理第4页（共4贾}衡水真题密卷 一mgr=2m-m 解得r≥0.2m 综合可知，当r=0.2m时，小车落地点与P点水 2024一2025学年度学科素养周测 一、单项选择题 1.D【解析】静止轨道上的卫星角速度与赤道上 物体的角速度相等，卫星的轨道半径更大，其速 率更大，A错误；S,点与P点到地球中心的距离 是相等的，根据牛顿第二定律和万有引力定律得 a=G,所以卫星在静止轨道上经过S点与在转 移轨道上经过P点的加速度相同，B错误；在椭 圆轨道近地，点实施变轨成椭圆轨道是做逐渐远 离圆心的运动，要实现这个运动必须给卫星加 速，所以卫星在异常轨道上经过Q点的速率大于 在近地轨道上经过Q点的速率，卫星在近地和静 止轨道上运动，由万有引力提供向心力得= m ,,所以卫星在近地轨道经过Q点的速度大于 在静止轨道上经过S点的速度，所以卫星在异常 轨道上经过Q点的速率大于在静止轨道上经过 S,点的速率，C错误：由几何知识知转移轨道的半 长轴为地球半径的4倍，由开普勒第三定律有 系=会-√俱知卫里在莲地轨道上的用期 与在转移轨道上的周期之比约为1：8，D正确。 2.A【解析】取B为研究对象，B绕O点做匀速國 周运动，设A、B的质量分别为m和m2,由万有引 力定律及牛顿第二定律得Gm严=m(停)， 解得m=产，又根搭n=,一，则A的质 GT 量为m1-）,A正确。 GT 3B【得标】旅据开香粉第三定律有震-意解 得T=√ ）T。,设相邻两次“冲日”时间间隔 TT地 为，则有2红=（经一孕）6解得1-严 1A ·1 学科素养周测评 手距高最大，为。=号 e 评（九） 物理·万有引力与航天 ，由表格中的数据可得= T地 R R 1R 800天，t妖= T电一≈369天，B正确。 1一√R 二、多项选择题 4AB【解标】极据G=m(停)=m r m,解得T=高a-兴。√区，则运 行周期之比为√层，向心加地度之比为总，线选 度之比为，√臣，A,B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 R “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。 5.AD【解析】设列车在A时，∠AOO=A,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。·sina,根据几何关系有sin0= R严，解得=司mg,A正确：由G R mg,M=青o,联立可得g=G,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,∠POO= 0,根据几何关系有sin日=，列车运动到P点 有G学·snf=加，地球为均匀球体有片 M 食又G梁=mg,解得a-京8，C错误：列车在 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微加速度减 小的加速运动，则列车在O,点有最大速度，则有 ·物理· 参考答案及解析 E·xw=m心-0，解得=合R,D 力可得 2 正确。 mg-GMm 三、非选择题 61警（②）V原(3见解折 解得该行星的质量为M=2h Gt2e (3)根据 【解析】(1)忽略地球自转，由地球表面的物体所 mg-m R 受重力等于万有引力有mg=G把 解得这个行星的第一宇宙速度大小为口= 解得地球质量M= G 2. (2)由在地球表面附近万有引力提供向心力有 (n十r)3 G0=m v2 &资月 (2录 2g R2 【解析】(1)空间站组合体在轨道Ⅲ时满足 G=√R。 解得地球第一宇宙速度一√ r (3)靠近地球表面做圆周运动的卫星，由万有引 且S=mg R2 力提供向心力有G授-m祭R 又地球质量M=pV-青Rp -资原 (2)根据开普勒第三定律可得 解得p下-色 系器 (10(22 G (3)片V2mR 其中轨道半长轴a=力十n 2 【解析】(1)根据自由落体运动公式 (n+r)月 hat 解得T2=入2gR 飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B,点所需的时间为t= 解得该行星表面的重力加逵度大小为g一费。 2T=2N 1 (n+r) n十) (2)根据物体在星球表面受到的重力等于万有引 2gR2 =2RV 2g 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 但A运动时间小于B运动时间，根据P-罗知重 1.C【解析】两个小球在运动的过程中都是只有重 力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律可知 力对两小球做功的平均功率不相同，D错误。 两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速 2.D【解析】人和滑车从斜面顶端A点由静止下 度不同，A错误；落地时两物体的速率相同，重力 滑，在下滑运动中，受力恒定，则沿斜面向下的合 也相同，但A物体重力与速度的夹角为锐角，B 力大小不变，由牛顿第二定律可知，加速度不变， 即加速度不随时间的变化而变化，加速度a与时 物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B 物体重力的瞬时功率大于A物体重力的醉时功 间1的关系图像应是平行时间轴的直线，A错误； 人和滑车从斜面顶瑞A,点由静止下滑，做匀加速 率，B错误：根据重力做功的表达式得两个小球在 直线运动，由速度位移关系式可得t=2ax,可知 运动的过程重力对两小球做功都为mgh,C正 速度口与位移x的关系图像是抛物线，B错误：人 确：从开始运动至落地，重力对两小球做功相同， 和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，做匀加速直 17 1A