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重庆市第八中学 2025-2026 学年高一（下）周测一
物理试卷
一、单选题
1．3月 23日，航天员在“天宫课堂”中做了一个“水球光学实验”，地面上的同学观察到水
球悬浮在太空舱中，水球能悬浮的原因是（ ）
A．所受重力为零
B．受到太空舱给水球的力与重力平衡
C．所受重力比在地面上所受重力小
D．所受重力充当水球绕地球转动的向心力
2．关于开普勒行星运动的公式 ，以下理解正确的是（ ）
A．所有行星的轨道都是圆，R是圆的半径
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 ，周期为 ；月球绕地球运转轨道的长半轴为 ，
周期为 ，则：
C．k只与行星的质量有关
D．T表示行星运动的公转周期
3．如图所示，在发射地球静止卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在 Q点通过改
变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
A．该卫星在同步轨道Ⅱ上运行的速度大于 7.9km/s
B．该卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能大于在椭圆轨道Ⅰ上的机械能
C．该卫星在同步轨道Ⅱ上 P点的加速度大于在椭圆轨道Ⅰ上 P点的加速度
D．该卫星在轨道Ⅱ上 P点速度大于在轨道Ⅰ上 Q点的速度
4．2021年 5月 22日，第一辆从中国始发的火星车祝融号安全到达火星表面，开始巡视探测。
如图所示为“祝融号”着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，轨道上的 P、S、Q三点与火
1
星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点，轨道Ⅱ为圆轨道。
下列说法正确的是（ ）
A．着陆器在 P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速
B．着陆器在轨道Ⅱ上 S点的速度小于在轨道Ⅲ上 Q点的速度
C．着陆器在轨道Ⅱ上 P点的加速度大小大于在轨道Ⅲ上 P点的加速度大小
D．着陆器在轨道Ⅱ上由 P点运动到 S点的时间比在轨道Ⅲ上由 P点运动到 Q点的时间短
5．2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人
造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球 500km以内的低
地球轨道上，其亮度是月球亮度的 8倍，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做
圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
B．“人造月亮”的角速度小于月球绕地球运行的角速度
C．“人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期
D．“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
6．2020年 11月 24日 4时 30分，长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨
道，开启了我国首次地外天体采样返回之旅。嫦娥五号飞行轨迹可以简化为如图所示，首先进
入近地圆轨道Ⅰ，在 点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点 后进入地月转移轨道，到达月球附近
后进入环月轨道Ⅲ。已知近地圆轨道Ⅰ的半径为 、椭圆轨道Ⅱ的半长轴为 ，环月轨道Ⅲ的
半径为 ，嫦娥五号在这三个轨道上正常运行的周期分别为 、 、 ，地球半径为 ，地球
表面重力加速度为 。忽略地球自转及太阳引力的影响，嫦娥五号（ ）
2
A．在轨道Ⅰ上运行速度大于
B．沿轨道Ⅱ从 点到 点飞行的时间为
C．在轨道Ⅱ上 点的加速度小于在轨道Ⅰ上 的加速度
D．在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运动半径及周期关系为
7．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体 A和
B，A的质量为 3m，B的质量为 m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为 RA=r，RB=2r，A、
B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转
动的最大角速度为ω1；若只将 B的质量增加为 2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大
角速度为ω2。转动过程中轻绳未断，则 为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
8．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为 ，如图所
示，弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m的火车转弯时速度等于 ，则（ ）
3
A．内轨外轨均未受到车轮轮缘的挤压
B．若减小转弯速度，外侧车轮轮缘对外轨有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力等于
D．这时铁轨对火车的支持力大于
9．北京时间 2021年 10月 16日 0时 23分，神舟十三号载人飞船顺利将 3名航天员送入太空，
并成功对接空间站。神舟 13号的对接属于径向对接，即“T”字型对接而非同向追及对接。这
种对接方法难度大，属世界首例。实际对接时首先要确保飞船飞行的轨道平面与空间站共面，
轨道共面后再逐渐变轨到空间站下方沿径向对接。以下说法正确的是（ ）
A．如图甲，若某飞船轨道平面过地球两极（运行方向如图乙中 ），想要在 P点附近变轨到
赤道平面（运行方向如图乙中 ），则飞船在到达 P点之前，可沿图乙②的反方向喷射燃料
B．同 A选项所述，飞船在到达 P点之前，可沿图乙中③的反方向喷射燃料
C．如图丙，若飞船与空间站已经共面，B点为椭圆轨道Ⅱ与大圆轨道Ⅲ的切点。飞船正沿
椭圆轨道Ⅱ即将与空间站在 B点附近对接，则在 B点可沿运动的反方向喷射燃料，来实现
同步对接
D．同 C选项所述，飞船要在 B点附近对接，可沿 B与地心的连线方向向地心方向喷射燃料，
来实现同步对接
10．中国空间站“天和”核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球
半径的 。已知地球表面重力加速度大小为 g（忽略地球自转），地球的半径为 R，则下列关
于核心舱说法正确的是（ ）
A．核心舱在轨道上运行周期大于静止卫星的周期 B．核心舱在轨道上运行速度小于
C．核心舱在轨道处加速度为 D．核心舱运行周期为
4
三、实验题
11．如图所示为向心力演示器，可用来“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”。转
动手柄可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左、右塔轮半径比分
别是 1：1、2：1和 3：1。左、右塔轮通过皮带连接，皮带不打滑，可通过改变皮带所处层来
改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽 C处和长槽的 A或 B处，A、
C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺
露出的等分格的格数判断。
（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是( )
A、理想实验法 B、控制变量法 C、等效替代法 D、类比法
（2）探究向心力 F与半径 r的关系时，应将质量相同的小球分别放在挡板 C和挡板______处
选填（“A”或“B”），将传动皮带套在左、右塔轮半径比为____（选填“ 或 或 ”）的
轮盘上。
12．如图 1所示，在使用向心力演示器探究向心力大小的表达式实验中：
（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_____。
A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系
C．伽利略对自由落体的研究
（2）通过本实验可以得到的结果有______。
5
A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
（3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力 F的大小和对应的周期 T，获得多组数据，
画出了如图 2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标 x代表的是_____（填
或 ）。
四、解答题
13．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”。如图所示，
一辆汽车经过凹形路面时的运动可近似看作半径为 R的圆周运动，汽车到达路面最低处时的速
度大小为 v。已知汽车质量为 m，重力加速度为 g。
（1）求这辆汽车经过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力大小 F；
（2）小明认为，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，其对路面的压力越大。你认为小明
的说法是否正确？请说明理由。
14．2021年 5月 15日，中国天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，
引起全世界极大关注。若某航天器绕火星近地运行做匀速圆周运动，运行 周历时 ，火星视
为均匀球体，已知火星半径为 ，万有引力常量为 ，不考虑火星自转。求：
（1）火星表面的重力加速度大小；
（2）火星的密度。
15．中国经过多年奋斗，航天事业取得举世瞩目的成就，中国空间站计划于 2022年完成在轨
建造。设定空间站绕地球做半径为 r的匀速圆周运动，地球可看作半径为 R的均匀球体，地球
表面重力加速度为 g，不考虑地球自转和其他天体的影响。求：
（1）空间站的运行速率 v；
（2）在时间 t内，空间站绕地球运行的圈数 n。
6
参考答案
1．D
【详解】A．所受重力不为零；A错误；
B．水球绕地球做圆周运动，故水球受力不平衡；B错误；
C．所受重力比在地面上所受重力小，但不是水球悬浮的原因；C错误；
D．所受重力充当水球绕地球转动的向心力，所以水球可以悬浮在太空舱中，D正确。
故选 D。
2．D
【详解】A．所有行星的轨道都是椭圆，R是椭圆的半长轴，A错误；
B．地球和月球不是绕同一个中心天体运动，所以
B错误；
C．开普勒行星运动第三定律中，k是一个对所有行星都相同的常量，它是由中心天体即太阳
决定的，与行星无关，对于卫星来说 k就是有中间的恒星决定的，C错误；
D．公式中 T表示天体围绕中心天体运动的公转周期，D正确。
故选 D。
3．B
【详解】A. 地球第一宇宙速度是 ，是地球近地卫星的环绕速度，也是卫星绕地球做圆
周运动的最大运行速度，故卫星在同步轨道Ⅱ上运行的速度小于 ，A错误；
B. 静止卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速，即点火过程，卫星的机械能增加，而卫星在
轨道上运行时，机械能不变，故卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能大于在椭圆轨道Ⅰ上的机械能，
B正确；
C. 卫星在同步轨道Ⅱ上 P点受到的万有引力等于在椭圆轨道Ⅰ上 P点受到的万有引力，根据
牛顿第二定律可知，卫星在同步轨道Ⅱ上 P点的加速度等于在椭圆轨道Ⅰ上 P点的加速度，C
错误；
D. 卫星在轨道Ⅰ上 Q点的速度的大于地球近地卫星的速度，而在轨道Ⅱ上 P点的速度小于地
球近地卫星的速度，故卫星在轨道Ⅱ上 P点速度小于在轨道Ⅰ上 Q点的速度，D错误；
故选 B。
1
4．B
【详解】
A．着陆器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ做的是向心运动，需点火减速，使万有引力大于所需要的向心
力，故 A错误；
B．如图所示做出过 Q点的圆轨道Ⅳ，根据万有引力提供向心力得
所以
Ⅱ轨道的半径大于Ⅳ轨道的半径，所以
而着陆器由Ⅲ轨道在 Q点进入Ⅳ轨道时，需要减速，所以
则
故 B正确；
C．由于万有引力提供向心力，所以
着陆器在轨道Ⅱ上 P点与在轨道Ⅲ上 P点到火星的球心之间的距离是相等的，所以加速度大小
相等，故 C错误；
D．轨道Ⅱ的半径比轨道Ⅲ的半长轴长，根据开普勒第三定律，着陆器由 P点运动到 S点的时
间比由 P点运动到 Q点的时间长，故 D错误。
故选 B。
5．C
2
【详解】A．根据
可得
由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以“人造月亮”的向心加速度小
于地球表面的重力加速度，故 A错误；
B．根据
可得
由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的
角速度大于月球绕地球运行的角速度，故 B错误；
C．根据
可得
由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的
公转周期小于月球的绕地球运行的周期，故 C正确。
D．第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度，根据
可得
所以“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度，故 D错误。
故选 C。
6．B
【详解】A．在轨道Ⅰ上运行速度为
3
在地球表面有
解得
由于 ，所以在轨道Ⅰ上运行速度小于 ，则 A错误；
B．沿轨道Ⅱ从 点到 点飞行的时间为 ，所以 B正确；
C．在轨道Ⅱ上 点的加速度等于在轨道Ⅰ上 的加速度，所以 C错误；
D．在Ⅰ、Ⅱ轨道上运动半径及周期关系为
但是在Ⅲ轨道上其中心天体为月球，则
所以 D错误；
故选 B。
7．A
【详解】当 A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度ω1时有
解得
若只将 B的质量增加为 2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为ω2时有
4
解得
所以
故选 A。
8．AC
【详解】A．火车靠重力和支持力的合力提供向心力，受力如图
根据受力分析可知
解得
所以当 时内轨外轨均未受到车轮轮缘的挤压，故 A正确；
B．若减小转弯速度，火车近心运动内侧车轮轮缘对内轨有挤压，故 B错误；
C．通过受力分析可知铁轨对火车的支持力 ，故 C正确；
D．通过受力分析可知铁轨对火车的支持力 ，故 D错误。
故选 AC。
9．BC
【详解】AB．若某飞船轨道平面过地球两极（运行方向如图乙中 ），想要在 P点附近变轨到
赤道平面（运行方向如图乙中 ），即飞船速度的变化量方向斜向下，所以飞船在到达 P点之
前，可沿图乙中③的反方向喷射燃料，故 A错误，B正确；
5
CD．若飞船正沿椭圆轨道Ⅱ即将与空间站在 B点附近对接，则飞船需要在 B点加速做离心运动，
即在 B点沿运动的反方向喷射燃料，故 C正确，D错误。
故选 BC。
10．BD
【详解】A．设卫星运行轨道半径为 r，万有引力提供向心力则有
核心舱轨道半径小于静止卫星轨道半径，故核心舱在轨道上运行周期小于静止卫星的周期，A
错误；
B． 是第一宇宙速度的大小，即沿地球表面最大的运行速度，故核心舱在轨道上运行速
度小于 ，B正确；
C．地球表面重力加速度大小为 g，牛顿第二定律得
牛顿第二定律求核心舱在轨道处加速度
联立解得
C错误；
D．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律求周期
联立解得
D正确
故选 BD。
6
11． B B
【详解】（1）[1]探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验，每次只改变一个变量，
控制其他变量不变，运用的是控制变量法。
故选 B。
（2）[2]探究向心力与半径的关系，应保证小球质量相等、圆周运动的角速度相等、半径不相
等，因此质量相同的小球分别放在挡板 C和挡板 B处。
[3]确保半径不同，将传送皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上确保角速度相同，故传动皮带套
在左、右塔轮半径比为 。
-2
12． B A T
【详解】（1）[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的实验方法相同；
而探究两个互成角度的力的合成规律采用了等效替代的方法；伽利略对自由落体运动的研究，
采用了把实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的实验方法；故选 B。
（2）[2] A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，选项 A正确；
BC．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比，选项 BC错误；
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，选项 D错误；
故选 A。
（3）[3]根据
可知纵坐标表示 F，则图像的横坐标 x表示的物理量是 ，即 。
13．（1） ；（2）见解析
【详解】（1）汽车经过凹形路面最低处时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）由（1）题结论可知，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，凹形路面对汽车的支持力
越大，根据牛顿第三定律可知汽车对凹形路面的压力越大。所以小明的说法正确。
14．（1） ；（2）
7
【详解】（1）航天器绕火星中心近地运行周期为 ，有
设火星表面的重力加速度为
，
解得
（2）设火星质量为 ，航天器质量为 ，由万有引力定律得
火星密度
解得
15．（1） ；（2）
【详解】（1）在地球表面有
在轨道上有
整理有
（2）对空间站有
整理有
8
所以绕的圈数为
9

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