浙江平阳中学2025-2026学年高一下学期第二周周测物理试卷（C）

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（C） （90分钟，100分，万有引力） 一、单选题（每小题3分，共30分） 1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（   ） A．开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律 B．伽利略指出物体的运动需要力来维持 C．卡文迪许测出了引力常量G的数值 D．牛顿运动定律是自然界普遍适用的基本规律之一 2．2017年11月5日19时45分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号第一、二颗组网卫星，开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。中圆轨道地球卫星是指卫星轨道距离地球表面2000~20000km的地球卫星，与近地卫星相比（    ） A．速度更大 B．角速度更大 C．周期更大 D．加速度更大 3．据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400〜450km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球静止卫星轨道半径六分之一，则下列说法正确的是 A．空间站运行的加速度等于地球静止卫星运行的加速度的6倍 B．空间站运行的速度约等于地球静止卫星运行速度的倍 C．空间站运行的周期等于地球的自转周期的1倍 D．空间站运行的角速度小于地球自转的角速度 4．在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献．以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（   ） A．牛顿提出了“日心说” B．哥白尼发现了行星运动三大定律 C．牛顿认为，没有力的作用时，物体不可能运动 D．伽利略利用理想实验推断出运动的物体在不受力时将一直运动下去 5．美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在，引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性。关于牛顿力学，下列说法正确的是（　　） A．牛顿发现了万有引力定律但没有测出引力常量 B．牛顿力学取得了巨大成就，适用于一切领域 C．两物体间的万有引力总是质量更大的物体受到的万有引力大 D．由于相对论、量子论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值 6．嫦娥六号探测器于2021年6月2日成功着陆刀球背面预定区域，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 7．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 8．2020年5月30日4时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征十一号运载火箭，采取“一箭双星”方式，成功将新技术试验卫星G星、H星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。某同学研究下面一个问题：若有两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于、两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．两卫星在图示位置的速度 B．两卫星在处的加速度大小相等 C．两颗卫星在点处可能相遇 D．两颗卫星在点处可能相遇 9．利用探测器探测某行星，探测器在距行星表面高度为h1和h2的轨道上两次做匀速圆周运动时，分别测得周期为T1和T2，万有引力常量为G，根据以上信息不能求出的物理量是（　　） A．该行星的半径和质量 B．该行星的半径和密度 C．该行星的自转周期 D．该行星的第一宇宙速度 10．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 二、多选题（每小题4分，共12分） 11．低轨道人造地球卫星的运动过程中由于受到稀薄大气的阻力作用，轨道半径会逐渐变小，在此过程中，对于以下有关各物理量变化情况的叙述中正确的是（   ） A．卫星的线速度将逐渐增大 B．卫星的环绕周期将逐渐增大 C．卫星的角速度将逐渐增大 D．卫星的向心加速度将逐渐增大 12．2007年11月5日，嫦娥一号探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道 Ⅰ 绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200 km、周期127 min的圆形轨道 Ⅲ 上绕月球做匀速圆周运动．若已知月球的半径R月和引力常量G，忽略地球对嫦娥一号的引力作用，则由上述条件(　　) A．可估算月球的质量 B．可估算月球表面附近的重力加速度 C．可知卫星沿轨道Ⅰ经过P点的速度小于沿轨道Ⅲ经过P点的速度 D．可知卫星沿轨道Ⅰ经过P点的加速度大于沿轨道Ⅱ经过P点的加速度 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） 14．2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知该天体半径为R，现要测得该天体质量，宇航员用如图甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，而小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知万有引力常量G，则： （1）由以上信息，可知a点_______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点； （2）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_______； （3）该星球质量为_________（用G、R表示）。 15．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道运行数圈后，着陆在该行星上，宇宙飞船上备有以下实验器材： A．精确秒表一只； B．质量为m的物体一个； C．弹簧测力计一只； D．天平一架（包括砝码一套）。 已知宇航员在绕行及着陆后各做一次测量，根据所测量的数据可以求出该星球的质量M、半径R（已知引力常量为G）。 （1）两次测量的物理量分别为___________与___________； （2）两次测量所选用的仪器有___________（用该仪器前的字母序号表示）； （3）用所测值求出星球质量M=___________，半径R=___________。 四、解答题（共44分） 16．如图所示，如果给圆轨道Ⅲ上运动的空间站运送货物，飞船先在近地轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，到达轨道Ⅰ的B点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点A时再次点火进入轨道Ⅲ恰好与空间站对接。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，轨道Ⅲ的轨道半径为r=4R，引力常量为G。回答下列问题： (1)求飞船在轨道Ⅲ上的运行速率v； (2)甲同学认为根据公式v=ωr可知，飞船的轨道半径增大，飞船的速度也增大。乙同学认为根据公式可知，轨道半径增大时，飞船的速度是减小的。请写出你的理解。 (3)若飞船在轨道Ⅰ的运行周期为T1、在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期为T2、在轨道Ⅲ上运行的周期为T3，求飞船在椭圆轨道Ⅱ上从B点到A点所用的最短时间t。 17．某物体在地面上受到重力为将它放置在卫星中,在卫星以的加速度随火箭向上匀加速升空的过程中,当支持该物体的支持物对其弹力为=时,卫星距地球表面有多远?(设地球半径为,地球表面重力加速度为) 18．A、B两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A的轨道半径为r1，B的轨道半径为r2，已知恒星质量为，恒星对行星的引力远大于得星间的引力，两行星的轨道半径r1<r2．若在某一时刻两行星相距最近，试求： （1）再经过多少时间两行星距离又最近？ （2）再经过多少时间两行星距离最远？ 试卷第6页，共7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（C）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B D A C B B C D 题号 11 12 13 答案 ACD AB BC 1．C 【详解】A．开普勒通过对行星观测记录的研究发现了行星运动规律，A错误； B．伽利略根据理想的斜面实验，指出物体的运动不需要力来维持，B错误； C．卡文迪许测出了引力常量G的数值，C正确； D．牛顿运动定律只适用于宏观低速问题，并不是自然界普遍适用的基本规律之一，D错误； 故选C． 2．C 【详解】根据万有引力等于向心力 解得 因为中圆轨道地球卫星的轨道半径大于近地卫星的半径，故其线速度、角速度和加速度都小于近地卫星的线速度、角速度和加速度，而其周期大于近地卫星的周期，故ABD错误，C正确； 故选C。 3．B 【详解】ABC.设空间站运行的半径为R1，地球静止卫星半径为R2，由 得： 由于，则有 故AC错误，B正确； D.由于地球自转的角速度等于地球静止卫星角速度，故可以得到空间站运行的角速度大于地球自转的角速度，故D错误． 4．D 【详解】A．哥白尼提出了“日心说”，故A错误； B．开普勒发现了行星运动三定律，故B错误； C．牛顿第一定律表明：物体不受力时将保持原来的匀速直线运动或者静止状态，故C错误； D．伽利略利用理想实验推断出运动的物体在不受力时将一直运动下去，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测得了引力常量，A正确； B．牛顿力学适用于宏观、低速的物体，B错误； C．两物体间的万有引力是相互作用力，总是大小相等，C错误； D．牛顿运动定律和相对论、量子理论适用范围不同，各有其用途，D错误。 故选A。 6．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．由知嫦嫩六号在b轨道上运动的向心加速度比a轨道的大，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，因此需要，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。 7．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。 8．B 【详解】A．v2为椭圆轨道的远地点，速度比较小，v1表示匀速圆周运动的速度，v1＞v2，A错误； B．两卫星在A点，所受万有引力提供加速度，加速度相同，B正确； CD．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律可知，两卫星的运动周期相等，则不会相遇，C错误，D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．探测器在距行星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得行星的质量 代入h1、T1、h2、T2，联立可以求出行星的质量M和行星的半径R，故A正确，不符合题意； B．行星的密度 质量和半径可以求出，则行星的密度可以求出，故B正确，不符合题意； C．根据题中条件不能求解该行星的自转周期，选项C符合题意； D．根据万有引力提供向心力 解得第一宇宙速度 质量和半径可以求出，该行星的第一宇宙速度可以求出，故D正确，不符合题意； 故选C。 10．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。 11．ACD 【详解】A、根据，得 知轨道半径减小，速率增大．故A正确； B、根得 ，知轨道半径减小，周期减小．故B错误； C、根据，得 知轨道半径减小，角速度增大．故C正确； D、根据得 知轨道半径减小，向心加速度增大．故D正确． 12．AB 【详解】根据万有引力提供圆周运动向心力可以算得月球的质量M，故A正确；根据在月球表面重力和万有引力相等有月球表面重力加速度，在求出月球质量M的前提下可以计算出重力加速度，故B正确；卫星在轨道III上做匀圆周运动，在轨道I上经P点后做离心运动，根据匀速圆周运动条件和离心运动条件可得，卫星在轨道I上运动的线速度大于在轨道III上经P点的速度，故C错误；卫星的加速度由万有引力产生，根据，可以知道,卫星在轨道I和轨道III上经P点时的加速度相同，故D错误．所以AB正确，CD错误． 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上点的加速度大于在轨道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． 是 0.8 【详解】（1）[1]平抛运动在竖直方向做自由落体运动，连续相等时间的下降高度之比为 ，图乙满足此条件，故a点是小球的抛出点。 （2）[2]小球在水平方向做匀速直线运动 ， 水平速度为 （3）[3]小球在竖直方向做自由落体运动 ， 得重力加速度为 根据万有引力等于重力 该星球质量为 15． 飞船绕行星表面运行的周期T 着陆后质量为m的物体的重力（等于F） ABC 【详解】（1）[1][2]两次测量的物理量分别为：飞船绕行星表面运行的周期T、着陆后质量为m的物体的重力（等于F）。 （2）[3]测周期需要秒表，测质量为m的物体的重力需要弹簧测力计，故选用的仪器为ABC。 （3）[4][5]绕行时，有 着陆后，有 解得 16．(1) (2)甲错误，乙正确，中，当轨道半径r增大时，角速度也会变化。（由，r增大，减小），不能仅根据，判断v随r的变化；而，G、M不变，r增大，v减小，该式能正确反映卫星绕地球做圆周运动时速度与轨道半径的关系。 (3)（或结合T1、T3的表达式） 【详解】（1）在地球表面 可得 飞船在轨道Ⅲ上，万有引力提供向心力 把代入 解得 （2）甲同学错误，乙同学正确。中，当轨道半径r增大时，角速度也会变化。（由，r增大，减小），不能仅根据，判断v随r的变化；而，G、M不变，r增大，v减小，该式能正确反映卫星绕地球做圆周运动时速度与轨道半径的关系。 （3）轨道Ⅰ半径 轨道Ⅲ半径 椭圆轨道Ⅱ的半长轴 根据开普勒第三定律 飞船在椭圆轨道II上从B到A的时间为半个周期，即 也可由 得 或结合T3，由 通常取 17．R 【详解】设卫星距地球表面高度为，则: 在地球表面: 又, 联立可得 18．（1）（n=1，2，3…..）（2）（k=1，2，3…..） 【详解】（1）设A、B的角速度分别为ω1、ω2，经过时间t，A转过的角度为ω1t，B转过的角度为ω2t．A、B距离最近的条件是： （n=1，2，3…..） 恒星对行星的引力提供向心力， 则：即 得出： 求得：（n=1，2，3…..） （2）如果经过时间，A、B转过的角度相差π的奇数倍时，则A、B相距最远，即 ．（k=1，2，3…..） 故．把ω1、ω2代入得：（k=1，2，3…..） 【点睛】太阳系有九大行星，它们之间有相对运动，如要知道哈雷彗星下次光顾地球是什么时间，就要分析两运动间的角速度关系，本题关键是正确写出两行星相距离最近和相距最远的条件． 答案第8页，共9页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $