2025-2026学年高一下学期物理假期作业（清明节）

2026年高一物理清明节作业答案 一、单选题 1.D【解析】根据开普勒第二定律，小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度，故A错误；根据=ma，小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度，故B错误；根据开普勒第三定律，小行星甲与乙的运行周期之比==，故C错误；甲、乙两行星从远日点到近日点的时间之比==，故D正确。 2.B【解析】由mg=G，可知g地=G，g星=G，则=·=，故B正确，A、C、D错误。 3.C【解析】第一宇宙速度7.9 km/s为卫星围绕地球做圆周运动的最大速度，则“夸父一号”的运行速度小于7.9 km/s，故A错误；由万有引力提供向心力有=man，解得an=，由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B错误；由题图可知，采用a轨道可以更长时间观测太阳，故C正确；由万有引力提供向心力有=mr，解得T=，由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期，即小于24小时，故D错误。 4.B【解析】设红矮星质量为M1，行星质量为m1，轨道半径为r1，行星绕红矮星运行周期为T1；太阳的质量为M2，地球质量为m2，地球到太阳距离为r2，地球公转周期为T2；根据万有引力提供向心力有G=m1r1，G=m2r2，联立得=()3·()2。由于轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，得≈0.1，故选B。 5.B【解析】对“天狼星”A有G=MA，对“天狼星”B有G=MB，联立解得“天狼星”的总质量MA+MB=，故选B。 6.B【解析】相对于地心的发射速度等于相对于地面的发射速度加上地球自转的线速度，地球自转的线速度越大，卫星越容易发射出去，赤道处，半径最大，所以自转线速度最大，A错误，B正确；赤道处重力加速度最小，C错误；地球上各点(两极除外)具有相同的角速度，D错误。 7.B【解析】由万有引力提供向心力有＝mR，整理得＝，可知只与中心天体的质量有关，则＝，已知T地＝1年，由题图可知恒星S2绕银河系运动的周期TS2＝2×(2002－1994)年＝16年，解得M黑洞≈4×106M，B正确． 二、多选题 8.BC【解析】若发光带是该行星的组成部分，则其角速度与行星自转角速度相同，应有v=ωr，v与r应成正比，与题图不符，因此该发光带不是该行星的组成部分，故A错误；当r=R时有mg=m，可得行星表面的重力加速度为g=，故B正确；发光带是环绕该行星的卫星群，由万有引力提供向心力，则有G=m，可得该行星的质量为M=，由题图乙知，当r=R时，v=v0，则有M=，故C正确；该行星的平均密度为ρ===，故D错误。 9.CD【解析】由万有引力定律得F=，所以=)2=×()2=，故A错误；根据万有引力等于重力得=mg=F，所以==，故B错误；根据mg=m，解得第一宇宙速度v=，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，半径是地球半径的，则火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的，故C正确；根据h=知，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，则航天员以相同的初速度在火星上起跳时，可跳起的最大高度是h，故D正确。 10.AC【解析】由于探测卫星a与该星球赤道上一固定的观测站P中心天体一致，故根据开普勒第三定律，可得近地卫星的周期为，根据线速度与周期的关系该星球的第一宇宙速度为；由于探测卫星a与该星球赤道上一固定的观测站P中心天体一致，故根据开普勒第三定律，整理解得该星球的“同步”卫星轨道半径为；设经过时间星a经过P正上方一次，则有，解得卫星a经过P正上方一次的时间间隔为；根据星球表面赤道上的物体的受力特点可知，在赤道上有，探测卫星在围绕星球做圆周运动过程中受到的万有引力提供向心力，根据万有引力定律与向心力表达式，对探测卫星有，联立解得该星球赤道上的重力加速度大小为。 三、实验题 11.(1)B　(2)A　C　1∶4　角速度的平方　(3)需要 【解析】(1)本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律实验的实验方法相同。故选B。 (2)若探究向心力和角速度的关系时，则要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上。若将传动皮带套在两半径之比等于2∶1的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度大小相同，则角速度之比为1∶2，则向心力大小之比为1∶4，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1∶4。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与角速度的平方成正比。 (3)为了能探究向心力大小的各种影响因素，因为要研究角速度一定时向心力与质量或半径的关系，则左右两侧塔轮需要设置半径相同的轮盘。 12.(1)　mr　(2)　(3) 【解析】(1)周期即转一圈所用时间，则T＝，向心力Fn＝mr＝mr。 (2)拉力和重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，设拉力与水平方向的夹角为θ，则有Fn＝。 (3)由上述式子可得＝mr，整理得h，则图像的斜率k＝。 四、计算题 13.(1)　(2) 【解析】(1)设卫星A的轨道半径为r，根据几何关系可得r==2R，由万有引力提供向心力可得=mr 解得地球的质量为M= (2)地球第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力可得=m'，可得v==。 14.(1)2 rad/s　(2)0.2 m 【解析】(1)设圆盘的角速度为ω0时，物块A将开始滑动，此时物块的最大静摩擦力提供向心力，则有μmg=ml0，解得ω0==2 rad/s (2)设此时弹簧的伸长量为Δx，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有μmg+kΔx=mω2(l0+Δx)，代入数据解得Δx=0.2 m。 15.(1)2T0　(2)　(3)T0 【解析】(1)由开普勒第三定律得=则有== 解得卫星二围绕地球做圆周运动的周期为T2=2T1=2T0 (2)在地球表面有G=mg 卫星一绕地球做圆周运动，有G=m()2R1，联立解得g= (3)设两卫星第一次相距最近所用时间为t，则有t-t=2π-π解得t=T0。 第1页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高一物理清明节作业 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合要求的。 1.与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，地球的公转半径为R，小行星甲的远日点到太阳的距离为R1，小行星乙的近日点到太阳的距离为R2，则(　　) A.小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度 B.小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度 C.小行星甲与乙的运行周期之比= D.甲乙两星从远日点到近日点的时间之比= 2.据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的k倍，其半径为地球半径的p倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为(　　) A. B. C. D. 3.2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720 km，下列说法正确的是(　　) A.“夸父一号”的运行速度大于7.9 km/s B.“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度 C.为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理 D.“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时 4.天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的(　　) A.0.001倍 B.0.1倍 C.10倍 D.1 000倍 5.如图所示，“天狼星”是除太阳外人用肉眼能看到的最亮的恒星，“天狼星”实际上是一个双星系统，它由恒星“天狼星”A和白矮星“天狼星”B组成。“天狼星”A和“天狼星”B均绕它们连线上的O点做匀速圆周运动，运动周期为T，它们的轨道半径分别为RA、RB，不考虑其他天体的影响。已知引力常量为G，则“天狼星”的总质量为(　　) A. B. C. D. 6.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图所示，这样选址的优点是，在赤道附近(　　) A.地球的引力较大 B.地球自转线速度较大 C.重力加速度较大 D.地球自转角速度较大 7.科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示．科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞．这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖．若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为(　　) A.4×104M B.4×106M C.4×108M D.4×1010M 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.某行星外围有一圈厚度为d的发光物质，简化为如图甲所示模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确观测后发现：发光带绕行星中心运行的速度与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标v0已知)，引力常量为G，则下列说法正确的是(　　) A.发光带是该行星的组成部分 B.行星表面的重力加速度g= C.该行星的质量为 D.该行星的平均密度为 9.已知火星半径约是地球半径的，质量约是地球质量的，自转周期与地球基本相同。地球表面重力加速度是g，若一名航天员在地面上以某一初速度竖直向上起跳的最大高度是h，在忽略火星自转影响的条件下，下列分析正确的是(　　) A.该航天员在火星表面受到的万有引力是地球表面受到的万有引力的 B.火星表面的重力加速度是g C.火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 D.该航天员以相同的初速度在火星上竖直跳起时，跳起的最大高度是h 10.如图所示，探测卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，绕行方向与该星球自转方向相反，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R、周期为2T。下列说法正确的是(　　) A.该星球的第一宇宙速度为 B.该星球的“同步”卫星轨道半径为 C.每卫星a经过P正上方一次 D.该星球赤道上的重力加速度大小为 三、实验探究题：本题共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分。 11.（6分）(2024·扬州市高一期中)如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。传动皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的作用力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： (1)下列实验的实验方法与本实验相同的是　　　　　。 A.验证力的平行四边形定则 B.验证牛顿第二定律 C.伽利略对自由落体的研究 (2)若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于2∶1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板　　　　　和挡板　　　　　处(均选填“A”“B”或“C”)，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为　　　　　。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与　　　　　成正比。 (3)为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮　　　　　(选填“需要”或“不需要”)设置半径相同的轮盘。 12.（8分）(2025·惠州市高一期中)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小球静止时刚好位于圆心。用手带动小球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动，小球的质量为m，重力加速度为g。 (1)用秒表记录运动n圈的总时间为t，则小球做圆周运动的周期T＝　　　　　　，那么小球做圆周运动时需要的向心力表达式为Fn＝　　　　　　；(用已知的相关字母表示) (2)通过刻度尺测得小球运动的轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为　　　　　　；(用已知的相关字母表示) (3)改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的－h关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式k＝　　　　　　。(用已知相关字母表示) 四、计算题：本题共3小题，第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分。 请根据要求作答，写必要的文字说明。 13.（10分）如图所示，某人造地球卫星A围绕地球赤道所在平面做周期为T的匀速圆周运动，B是赤道上的一点，直线AB与半径OB垂直，OA与AB夹角为θ=30°，地球的半径为R，忽略地球自转，引力常量为G，求： (1)地球的质量M； (2)地球第一宇宙速度v。 14.（14分）如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数k=46 N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量m=1.0 kg的小物块A，物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.20，开始时弹簧未发生形变，长度l0=0.50 m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求： (1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动； (2)当圆盘角速度缓慢地增加到4.0 rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘) 15.（16分）如图所示，地球的两个卫星同向逆时针绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为T1=T0，地球的半径为R0，卫星一和卫星二到地心的距离分别为R1=2R0，R2=4R0，某时刻，两卫星与地心连线之间的夹角为θ=π。求：(结果均用T0、R0表示) (1)卫星二围绕地球做圆周运动的周期T2； (2)地球表面的重力加速度g； (3)从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 第1页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $