浙江平阳中学2025-2026学年高一下学期第二周周测物理试卷(B)

浙江省平阳中学2025-2026学年高一下学期第二周周测物理试卷（B） （90分钟，100分，考查内容：万有引力） 一、单选题（每小题3分，共30分） 1．人类对天体运动规律的认识是不断进步的．下列有关历史的描述中，错误的是（   ） A．哥白尼认为所有的行星都围绕太阳做匀速圆周运动 B．开普勒第二定律说明了行星绕太阳运动时离太阳越远，行星速率越小 C．万有引力定律适用于任意两个物体之间，该观点是由牛顿提出的 D．卡文迪许在牛顿得出万有引力定律之后通过实验测出了万有引力常量G 2．下列有关相对论时空观和牛顿力学的说法中不正确的是（　　） A．相对论没有否定牛顿力学，只是认为牛顿力学是在一定条件下的特殊情形 B．真空中光速在不同的惯性参考系中是不相同的 C．牛顿力学有自身的局限性，不适用于微观领域 D．当物体的运动速度远小于光速c时，相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别 3．火星和地球绕太阳运行的轨道可视为圆周．已知火星和地球绕太阳运动的周期之比，由此可求得（ ） A．火星和地球的质量之比 B．火星和地球表面的重力加速度之比 C．火星和地球绕太阳运行速度大小之比 D．火星和地球受到的太阳的万有引力之比 4．我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。对比在“天宫”和在地面进行此实验，则（    ） A．天宫中小球速度不变 B．地面上小球速度不变 C．天宫中细绳拉力大小不断变化 D．地面上细绳拉力大小不断变化 5．下列关于地球静止轨道卫星的说法正确的是（　　） A．可以飞过北京市正上方 B．线速度小于第一宇宙速度 C．加速度等于重力加速度 D．周期大于地球自转周期 6．我国先后自行成功研制和发射了“风云Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星。“风云Ⅰ号”卫星轨道（极地圆轨道）与赤道平面垂直且通过两极，绕地做匀速圆周运动的周期为12 h，“风云Ⅱ号”卫星轨道（地球同步轨道）平面在赤道平面内，绕地做匀速圆周运动的周期为24 h，则“风云Ⅱ号”卫星比“风云Ⅰ号”卫星（      ） A．轨道半径小 B．线速度小 C．角速度大 D．向心加速度大 7．国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（　　） A．地面基站可以建设在青藏高原上 B．配重的线速度小于同步空间站的线速度 C．配重做圆周运动所需的向心力等于地球对它的万有引力 D．若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动 8．嫦娥六号探测器于2021年6月2日成功着陆月球背面预定区域，执行月球背面采样返回任务。如图所示，嫦娥六号在a轨道绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为2r，周期为T。在某时刻，嫦娥六号启动发动机进行变轨操作，最终使其在b轨道做匀速圆周运动，其轨道半径为r。下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号在b轨道运动的周期为 B．嫦娥六号在b轨道的向心加速度比在a轨道的小 C．嫦娥六号在a轨道向b轨道进行变轨操作时，需要减速 D．根据题目给出的已知信息，可以求出月球的平均密度 9．2016年10月17日7时30分，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭将神舟十一号载人飞船送入太空，2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功，过去神舟十号与天宫一号对接时，轨道高度是343公里，而神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里，比过去高了50公里．由以上信息下列说法正确的是（ ） A．天宫一号的运行速度小于天宫二号的运行速度 B．天宫一号的运行周期小于天宫二号的运行周期 C．神舟十一号飞船如果从343公里的轨道变轨到393公里的对接轨道机械能减小 D．天宫一号的加速度小于天宫二号的加速度 10．有一轨道平面与赤道平面重合的侦察卫星，轨道高度为，飞行方向与地球自转方向相同。设地球自转周期为，半径为，地球赤道处的重力加速度为。位于赤道的某一地面基站在某时刻恰好与该卫星建立起通信链路，则该地面基站能不间断的从侦察卫星上下载侦察数据的时间为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（每小题4分，共12分） 11．一艘宇宙飞船沿着未知天体附近的圆形轨道飞行，航天员只用一块停表能测量出的物理量有（　　） A．飞船的线速度 B．飞船的角速度 C．未知天体的质量 D．未知天体的密度 12．已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为，引力常量为G，那么地球的第一宇宙速度的表达式有：   （    ） A． B． C． D． 13．2024年4月21日，遥感四十二号02星发射升空并顺利进入预定轨道。遥感四十二号02星进入近地轨道I，经椭圆转移轨道进入中地圆轨道II运行，点和点分别为椭圆转移轨道的近地点和远地点。已知近地轨道I的半径可认为等于地球半径，中地圆轨道II与近地轨道I共平面且轨道半径为地球半径的4倍。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，忽略地球自转，下列说法中正确的是（    ） A．卫星由近地轨道I进入转移轨道需要在点减速 B．卫星由转移轨道进入中地圆轨道II需要在点加速 C．卫星在转移轨道上从点运行到点所需时间为 D．卫星在轨道I上点的加速度小于在轨道II上点的加速度 三、实验题（共14分） 14．我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材： A．计时表一只 B．弹簧测力计一只 C．已知质量为m的物体一个 D．天平一只（附砝码一盒）． 已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R及月球的平均密度ρ（已知万有引力常量为G）． （1）两次测量所选用的器材分别为______、______和______（用选项符号表示）； （2）两次测量的物理量是______和______； （3）用所给物理量的符号分别写出月球半径R和月球平均密度ρ的表达式R=______，ρ=______． 15．宇航员们通过“天宫课堂”给我们做了很多有趣的实验，某同学设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）可以在“天宫课堂”中间接测量物体的质量：将细线一端连接物体，另一端连接弹簧测力计，给待测物体一个初速度，使它在粗糙水平桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。 (1)实验中用传感器可以测出物体经过其旁边时的线速度大小v，为了测量物体的质量，还需要测量的物理量有________和________。（写出物理量的名称并用合适的字母表示） (2)待测物体质量的表达式为m=________。 四、解答题（共44分） 16．“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想.“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G.求： （1）月球的质量； （2）月球静止轨道卫星离月球表面的高度。 17．某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为，周期为，已知万有引力常量为G，求： （1）行星的质量； （2）若行星的半径为R，行星的第一宇宙速度大小； （3）研究某一个离行星很远的该行星卫星时，可以把该行星的其它卫星与行星整体作为中心天体处理，现通过天文观测，发现离该行星很远处还有一颗卫星，其运动半径为，周期为，试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。 18．某仪器在地面上受到的重力为160N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N，取地球表面处重力加速度g=10m/s²，地球半径R＝6400km。求 (1)此处的重力加速度的大小g′； (2)此处离地面的高度H； (3)在此高度处运行的卫星线速度v的大小． 19．中国2018年发射“嫦娥四号”月球探测器，在月球背面软着陆，假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G． （1）月球的密度 （2）月球的表面重力加速度 试卷第6页，共6页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 《浙江省平阳中学2025-2026学年高一下学期第二周周测物理试卷（B）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C D B B D C B B 题号 11 12 13 答案 BD AD BC 1．C 【详解】A. 哥白尼建立了日心说，太阳是太阳系的中心，所有的行星都围绕太阳做匀速圆周运动，故A正确； B. 开普勒提出太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积相等，则离太阳越远的行星速率越小，故B正确； C. 万有引力定律适用条件：①两个质点间的相互作用．②两个质量分布均匀的球体间的相互作用．③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用．④当两个物体间的距离远远大于物体自身大小时，公式也近似适用．所以牛顿提出的万有引力定律并非适用于任意两个物体．故C错误； D. 卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量G，故D正确； 本题选择错误答案，故选C. 2．B 【详解】A.相对论没有否定牛顿力学，只是认为牛顿力学是在一定条件下的特殊情形，故A正确； B.真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的，故B错误； C.牛顿力学只适用于宏观、低速运动问题，不适用于微观、高速运动问题，故C正确； D.当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论没有区别，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 3．C 【详解】A．研究火星和地球绕太阳做圆周运动，火星和地球作为环绕体，无法求得火星和地球的质量之比，A错误； B．根据万有引力提供向心力 得 由于星球的半径之比不知道，故不可以求得火星和地球表面的重力加速度之比，B错误； C．根据圆周运动知识得： 由于火星和地球绕太阳运动的周期之比和火星和地球到太阳的距离之比都知道，所以能求得火星和地球绕太阳运行速度大小之比，故C正确。 D．由于无法知道火星和地球的质量之比，故不能计算出火星和地球所受太阳的万有引力之比，D错误。 故选C。 4．D 【详解】AC．在天宫中由于完全失重，且绳子拉力总是与速度方向垂直，所以小球做匀速圆周运动，绳子拉力提供向心力，则小球的速度大小不变，方向时刻发生变化，细绳拉力大小不变，故AC错误； BD．在地面上，小球受到重力和绳子拉力的作用，小球的速度大小和方向均时刻发生变化，设绳子拉力与竖直方向的夹角为，当小球在下半圆周时，根据牛顿第二定律可得 当小球在上半圆周时，根据牛顿第二定律可得 可知细绳拉力大小不断变化，故B错误，D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．地球静止轨道卫星的轨道平面为赤道平面，运行轨迹始终在赤道正上方，而北京市位于北纬约40°，故卫星不可能飞过其正上方，故A错误； B．由万有引力提供向心力 可得线速度 可知，轨道半径越大，线速度越小。静止卫星的轨道半径远大于近地轨道半径，因此其线速度小于第一宇宙速度（7.9 km/s），故B正确； C．根据牛顿第二定律 可得 而地球表面的重力加速度 由于，故，故C错误； D．地球静止卫星的周期与地球自转周期严格相等（约24小时），故D错误； 故选B。 6．B 【详解】对于卫星，万有引力提供向心力，则有 解得 A．根据 因“风云Ⅱ号”卫星的周期大，故“风云Ⅱ号”卫星比“风云Ⅰ号”卫星的轨道半径大，故A错误； B．根据公式 因“风云Ⅱ号”卫星的轨道半径大，故“风云Ⅱ号”卫星比“风云Ⅰ号”卫星的线速度小，故B正确； C．根据 因“风云Ⅱ号”卫星的轨道半径大，故“风云Ⅱ号”卫星比“风云Ⅰ号”卫星的角速度小，故C错误； D．根据 因“风云Ⅱ号”卫星的轨道半径大，故“风云Ⅱ号”卫星比“风云Ⅰ号”卫星的加速度小，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．由题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。故A错误； B．根据“太空电梯”结构可知 配重和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，所以配重的线速度大于同步空间站的线速度。故B错误； CD．根据题意可知，配重和空间站同步做匀速圆周运动，配重与地球之间的万有引力 即 地球对它的万有引力不足以提供配重做圆周运动所需的向心力，若缆绳断开，配重会做离心运动。故C错误，D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．由开普勒第三定律可知，，求得b轨道周期，故A错误； B．由知嫦娥六号在b轨道上运动的向心加速度比a轨道的小，B错误； C．嫦娥六号在a轨道进行变轨时，轨道要降低，需要做近心运动，因此轨道变化前万有引力大小保持不变，因此探测器需要减速从而减小所需要的向心力，从而达到做近心运动的条件，C正确； D．根据 而月球的密度 联立解得 题目未给出万有引力常量G，因此无法算出月球平均密度， D错误。 故选C。 9．B 【详解】根据可知天宫一号的运行速度大于天宫二号的运行速度，选项A错误；根据，解得可知天宫一号的运行周期小于天宫二号的运行周期，选项B正确；神舟十一号飞船如果从343公里的轨道变轨到393公里的对接轨道机械能要变大，选项C错误；根据可知，天宫一号的加速度大于天宫二号的加速度，选项D错误；故选B． 10．B 【详解】设卫星角速度为，m和M分别为卫星和地球的质量，根据公式可得 在地球赤道表面，可知 解得 如图所示可知 卫星从A到B点，地面基站从C到D点，由几何关系可知，卫星一个运动周期内，在时间t内比地球自转多转了 ，则 解得 故选B。 11．BD 【详解】用停表可以测出宇宙飞船绕未知天体做圆周运动的周期T，由 可求出飞船的角速度，由 可以表示出该天体的质量 又因为该天体的体积 联立得未知天体的密度 故只要知道宇宙飞船绕未知天体做圆周运动的周期，就可求出天体的密度。 故选BD。 12．AD 【详解】第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据万有引力提供向心力得：解得： ；根据地面附近引力等于重力得：，解得：；故选AD． 【点睛】卫星所受的万有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是卫星类问题必须要考虑的问题，本题根据这两个关系即可列式求解。 13．BC 【详解】A．卫星由近地轨道Ⅰ进入转移轨道需要在点加速，故A错误； BD．卫星由转移轨道进入中地圆轨道Ⅱ需要在点加速；根据可知，卫星在轨道I上点的加速度等于在轨道II上点的加速度，故B正确D错误； C．卫星在近地轨道运行的周期 并且 解得 再由开普勒第三定律 其中 解得 卫星在转移轨道上从点运行到点所需时间为 故C正确。 故选BC。 14． A B C 船绕月球附近做匀速圆周运动的周期T 质量m的物体在月球表面的“重力”F 【详解】(1)[1][2][3]．在月球表面，重力等于万有引力,即 万有引力等于向心力 由以上两式可得 由牛顿第二定律得 F=mg 由以上可知需要测周期、需要物体质量，但是天平在飞船中不能使用，所以需要已知质量m的物体，用弹簧测力计测重力．故选ABC. (2)[4][5]．由第一问可知：两次测量的物理量是：飞船绕月球附近做匀速圆周运动的周期T，质量为m的物体在月球表面的“重力”F； (3)[6]．由第一问联立可得 15．(1) 弹簧测力计示数F 物体做圆周运动的半径r (2) 【详解】（1）[1][2]由于物体处于完全失重状态，故物体与桌面之间没有弹力及摩擦力，可知物体绕O点做圆周运动的向心力由细线的拉力提供。根据牛顿第二定律可得 实验中用传感器可以测出物体经过其旁边时的线速度大小v，为了测量物体的质量，还需要测量的物理量有弹簧测力计示数F和物体做圆周运动的半径r。 （2）根据公式，可得待测物体质量的表达式为 16．（1）；（2） 【详解】（1）根据 在月球表面附近有 解得 （2）根据 解得 17．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据万有引力提供向心力得 解得行星质量为 （2）由 得第一宇宙速度为 （3）因为行星周围的卫星分布均匀，研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体，根据万有引力提供向心力得 所以行星和其他卫星的总质量 所以靠近该行星周围的众多卫星的总质量为 18．(1)0.625m/s2；(2)1.92×107m；(3)3.95km/s 【详解】(1)由在地表仪器重160N，可知仪器质量 m＝16kg 根据牛顿第二定律，有 F－mg′=ma 代入数据，得 g′=0.625m/s2 (2)设此时飞船离地高度为H，地球质量为M，该高度处重力加速度 地表重力加速度 联立各式得 (3)设该高度有人造卫星速度为v，其向心力由万有引力来提供，有 联立得 v＝3.95km/s 19．（1）月球的密度；（2）月球的表面重力加速度 【详解】（1）飞船绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 解得 月球的密度= （2）根据月球表面物体重力等于万有引力 解得：= 答案第12页，共13页 答案第13页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $