精品解析：江西南昌新民外语学校2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试题

新民学校2025—2026学年度第二学期第二次月考 高一物理试卷 考试范围：6.1-7.4 时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（共28分） 1. 下列关于宇宙速度的说法正确的是（　　） A. 绕地球做匀速圆周运动的卫星的速度不可能大于第一宇宙速度 B. 若卫星的发射速度大于第三宇宙速度，则卫星将绕太阳运动 C. 若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则卫星将绕地球做椭圆运动 D. 若卫星的发射速度小于第一宇宙速度，则卫星也能绕地球做圆周运动 2. 2021年，天问一号探测器成功着陆火星，标志着中国深空探测迈出历史性一步。如图为火星与地球绕太阳运行的轨道示意图，关于火星与地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ） A. 火星与地球绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于椭圆中心 B. 地球绕太阳运动的过程中，在近日点的速率大于在远日点的速率 C. 火星绕太阳运行一周的时间与地球绕太阳运行一周的时间相等 D. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 3. 上世纪70年代，前苏联在科拉半岛与挪威的交界处进行了人类有史以来最大规模的地底挖掘计划。当苏联人向地心挖掘深度为d时，井底一个质量为m的小球与地球之间的万有引力为F，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，质量分布均匀的地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，则F大小等于（　　） A. B. C. D. 4. 有一质量为2m、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m1的质点。现从2m的大球体中挖去半径为的小球体，如图所示，则剩余部分对质点m1的万有引力为（　　） A. B. C. D. 5. 海王星的质量是地球的17倍，它的半径是地球的4倍，已知地球的第一宇宙速度大小为7.9km/s，则绕海王星表面做匀速圆周运动的宇宙飞船，其运行速度大小约为（　　） A. 64km/s B. 16km/s C. 4km/s D. 2km/s 6. 已知某卫星绕地球的圆周轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球的密度为 D. 地球的密度为 7. 如图所示，是静止在赤道上的物体，、是同一平面内两颗人造卫星。位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，是地球同步卫星。下列说法中正确的是（ ） A. 卫星的速度大小等于地球的第一宇宙速度 B. A、的线速度大小关系为 C. A、、周期大小关系为 D. B、的向心加速度大小关系为 二、多选题（共18分） 8. 下列关于天体运动的描述中，正确的是（　　） A. 第谷在其天文观测数据的基础上，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 B. 牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量的数值 C. “月地检验”验证了地球对月球的引力与地球对地面物体的引力都遵循相同的规律 D. 海王星是先通过理论计算，后经实际观测发现的行星，被称为“笔尖下发现的行星” 9. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2R 10. 在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。由A、B两颗恒星组成的双星系统如图所示，A、B绕其连线上的一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的2倍，已知万有引力常量为G，忽略其他星球对A、B的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 恒星B的周期为T B. 恒星A的线速度大小是恒星B的2倍 C. A、B两颗恒星质量之比为2:1 D. A、B两颗恒星质量之和为 三、实验题（共16分） 11. 牛顿虽然发现了万有引力定律，却没能给出引力常量G的值。这是因为一般物体间的引力非常小，很难用实验的方法将它测量出来。卡文迪什巧妙地利用如图所示的扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值，即___________（选填“”或“”）。卡文迪什的实验涉及的物理思想方法是___________（选填“等效替代法”或“微量放大法”）。 12. 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绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.物体一个 B.天平一台（附砝码一套） C.精确秒表一只 D.弹簧测力计一个 已知引力常量为G，为测定该行星的质量M，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量。 （1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），绕行n圈用时为t，则绕行周期为______。 （2）着陆后测量所用的仪器为A、B、D，所测物理量为物体质量m、重力F。则该行星的质量表达式为M=______。（用G、F、m、t、n表示） 13. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）本实验采用的主要实验方法为________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的________之比； A. 角速度 B. 质量 C. 半径 D. 线速度 （3）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为________。 四、解答题（共38分） 14. 如图所示，A、B是绕地球近视做圆周运动的两颗卫星，其轨道半径分别为、，已知A的运行周期为，且A、B反向旋转，求： （1）B的运行周期为； （2）A、B从相距最近至第一次相距最远的时间间隔（本题默认已知，题1结果无需代入）。 15. 2025年3月7日央视新闻报道中称，我国计划在2030年登陆火星并实施火星采样返回。假设一名中国航天员在火星上将一个小球水平抛出，初速度大小为v0，测出抛出点的高度为h，抛出点到落地点之间的水平距离为s，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星自转的影响。求： （1）火星表面的重力加速度。 （2）火星的平均密度ρ。 16. 如图所示，一质量为的小球固定在轻直杆的一端并绕点在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度为（未知）。已知重力加速度为，杆长为，小球可视为质点。 （1）若小球在最高点时对杆的弹力大小为零，求的大小； （2）若小球在最高点时对杆的弹力大小为，求的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新民学校2025—2026学年度第二学期第二次月考 高一物理试卷 考试范围：6.1-7.4 时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（共28分） 1. 下列关于宇宙速度的说法正确的是（　　） A. 绕地球做匀速圆周运动的卫星的速度不可能大于第一宇宙速度 B. 若卫星的发射速度大于第三宇宙速度，则卫星将绕太阳运动 C. 若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则卫星将绕地球做椭圆运动 D. 若卫星的发射速度小于第一宇宙速度，则卫星也能绕地球做圆周运动 【答案】A 【解析】 【详解】AD．第一宇宙速度是卫星的最小发射速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，故A正确，D错误； B．若卫星的发射速度大于第三宇宙速度，则卫星会挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，故B错误； C．若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则卫星会克服地球的引力，永远离开地球，故C错误。 故选A。 2. 2021年，天问一号探测器成功着陆火星，标志着中国深空探测迈出历史性一步。如图为火星与地球绕太阳运行的轨道示意图，关于火星与地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ） A. 火星与地球绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于椭圆中心 B. 地球绕太阳运动的过程中，在近日点的速率大于在远日点的速率 C. 火星绕太阳运行一周的时间与地球绕太阳运行一周的时间相等 D. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律，行星绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，并非椭圆中心，故A错误； B．根据开普勒第二定律，同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，地球在近日点距离太阳更近，所以速率更大，故B正确； C．根据开普勒第三定律，轨道半长轴越大，公转周期越大；火星轨道半长轴大于地球，因此火星公转周期比地球更长，故C错误； D．开普勒第二定律是对同一行星而言的，不同行星相等时间内，与太阳连线扫过的面积不相等，D错误。 故选 B。 3. 上世纪70年代，前苏联在科拉半岛与挪威的交界处进行了人类有史以来最大规模的地底挖掘计划。当苏联人向地心挖掘深度为d时，井底一个质量为m的小球与地球之间的万有引力为F，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，质量分布均匀的地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，则F大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将地球分为半径为（R－d）的球和厚度为d球壳两部分，球壳对小球的引力为零 则F等于半径为（R－d）的球对小球的引力，有 设半径为（R－d）球的质量为，由密度公式得 所以 解得，F的大小为 B正确，ACD错误。 故选B。 4. 有一质量为2m、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m1的质点。现从2m的大球体中挖去半径为的小球体，如图所示，则剩余部分对质点m1的万有引力为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】利用“割补法”可知，剩余部分对m1的万有引力为， 联立可得，故选C。 5. 海王星的质量是地球的17倍，它的半径是地球的4倍，已知地球的第一宇宙速度大小为7.9km/s，则绕海王星表面做匀速圆周运动的宇宙飞船，其运行速度大小约为（　　） A. 64km/s B. 16km/s C. 4km/s D. 2km/s 【答案】B 【解析】 【详解】绕星球表面做匀速圆周运动的宇宙飞船，根据万有引力提供向心力可得 解得星球第一宇宙速度公式 所以绕海王星表面做匀速圆周运动的宇宙飞船运行速度大小为 故选B。 6. 已知某卫星绕地球的圆周轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球的密度为 D. 地球的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，满足 解得地球质量,故A、B错误； CD．地球的密度满足 代入，解得 仅当时，选项C的表达式才成立，本题中为卫星轨道半径，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，是静止在赤道上的物体，、是同一平面内两颗人造卫星。位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，是地球同步卫星。下列说法中正确的是（ ） A. 卫星的速度大小等于地球的第一宇宙速度 B. A、的线速度大小关系为 C. A、、周期大小关系为 D. B、的向心加速度大小关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误； B．由图可知，且A、C具有相等的角速度，根据 可知 对于B、C，根据万有引力提供向心力有 解得 因此 综上可知，故B错误； C．A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据万有引力提供向心力有 解得 可知，故C正确； D．对于B、C，根据万有引力提供向心力有 解得 可知，故D错误。 故选C。 二、多选题（共18分） 8. 下列关于天体运动的描述中，正确的是（　　） A. 第谷在其天文观测数据的基础上，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 B. 牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量的数值 C. “月地检验”验证了地球对月球的引力与地球对地面物体的引力都遵循相同的规律 D. 海王星是先通过理论计算，后经实际观测发现的行星，被称为“笔尖下发现的行星” 【答案】CD 【解析】 【详解】A．第谷进行了长期的天文观测，但总结行星椭圆轨道规律的是开普勒，故A错误； B．牛顿发现万有引力定律，但引力常量G是卡文迪什通过扭秤实验测出的，故B错误； C．“月地检验”通过计算验证了地球对月球和地面物体的引力遵循相同规律（即万有引力定律），故C正确； D．海王星是先通过理论计算，后经实际观测发现的行星，被称为“笔尖下发现的行星”，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2R 【答案】BD 【解析】 【详解】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确． 10. 在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。由A、B两颗恒星组成的双星系统如图所示，A、B绕其连线上的一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的2倍，已知万有引力常量为G，忽略其他星球对A、B的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 恒星B的周期为T B. 恒星A的线速度大小是恒星B的2倍 C. A、B两颗恒星质量之比为2:1 D. A、B两颗恒星质量之和为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两颗恒星A、B组成的双星系统，绕连线上O点做匀速圆周运动，相互间的万有引力提供向心力，因此二者向心力大小相等，角速度、周期相同，已知恒星A周期为，因此恒星B的周期也为，故A正确； B．向心加速度公式，相同，因此 已知，得 线速度公式，相同，因此 得，故B正确； C．万有引力提供向心力，对A、B分别有， 化简得 因此 即质量比，故C错误； D．已知 代入向心力公式，整理得A、B的质量分别为， A、B两颗恒星质量之和为，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（共16分） 11. 牛顿虽然发现了万有引力定律，却没能给出引力常量G的值。这是因为一般物体间的引力非常小，很难用实验的方法将它测量出来。卡文迪什巧妙地利用如图所示的扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值，即___________（选填“”或“”）。卡文迪什的实验涉及的物理思想方法是___________（选填“等效替代法”或“微量放大法”）。 【答案】 ①. ②. 微量放大法 【解析】 【详解】[1]根据万有引力公式 整理得 根据量纲法则，得引力常量的单位为 [2]卡文迪什测量引力常量使用的扭秤装置，入射光线不变，当入射角改变时，将扭秤转动的高度通过反射光线在屏上光斑移动显示出来，采用的微量放大法。 12. 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绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.物体一个 B.天平一台（附砝码一套） C.精确秒表一只 D.弹簧测力计一个 已知引力常量为G，为测定该行星的质量M，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量。 （1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），绕行n圈用时为t，则绕行周期为______。 （2）着陆后测量所用的仪器为A、B、D，所测物理量为物体质量m、重力F。则该行星的质量表达式为M=______。（用G、F、m、t、n表示） 【答案】 ①. C ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]绕行时需要测量飞船的运行周期，则测量所用的仪器为精确秒表。 故选C。 [2]由于绕行n圈用时为t，则绕行周期为 （2）[3]在行星表面有 ， 在靠近该行星表面的圆形轨道有 解得 13. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）本实验采用的主要实验方法为________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的________之比； A. 角速度 B. 质量 C. 半径 D. 线速度 （3）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为________。 【答案】（1）A （2）A （3）2：1 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系时，需要分别控制其中两个量不变，研究另外两个量的关系，这种方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 塔轮通过皮带传动，套皮带的两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半径来改变两小球做圆周运动的角速度之比。 故选A。 【小问3详解】 根据向心力计算公式可知，由于两球的向心力之比为1:4，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为1:2。又因为用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，则由可知，皮带连接的左右塔轮半径之比为2:1。 四、解答题（共38分） 14. 如图所示，A、B是绕地球近视做圆周运动的两颗卫星，其轨道半径分别为、，已知A的运行周期为，且A、B反向旋转，求： （1）B的运行周期为； （2）A、B从相距最近至第一次相距最远的时间间隔（本题默认已知，题1结果无需代入）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据开普勒第三定律可得 可解得 （2）A、B从相距最近至第一次相距最远，A、B转过的角速关系为 则有 解得 15. 2025年3月7日央视新闻报道中称，我国计划在2030年登陆火星并实施火星采样返回。假设一名中国航天员在火星上将一个小球水平抛出，初速度大小为v0，测出抛出点的高度为h，抛出点到落地点之间的水平距离为s，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星自转的影响。求： （1）火星表面的重力加速度。 （2）火星的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，水平方向 竖直方向 联立解得 【小问2详解】 根据万有引力提供重力 结合， 联立可得 16. 如图所示，一质量为的小球固定在轻直杆的一端并绕点在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度为（未知）。已知重力加速度为，杆长为，小球可视为质点。 （1）若小球在最高点时对杆的弹力大小为零，求的大小； （2）若小球在最高点时对杆的弹力大小为，求的大小。 【答案】（1） （2）或 【解析】 【小问1详解】 小球在最高点对杆的弹力为零，受力分析可知，小球重力提供向心力有 解得 【小问2详解】 小球在最高点对杆的弹力大小为时，方向可能向上，也可能向下。当小球在最高点对杆的弹力方向向下时，有 解得 当小球在最高点对杆的弹力方向向上时，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $