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题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D D B C A AB AC BD
1．D
【详解】根据万有引力定律
解得
故其单位为 。
故选 D。
2．B
【详解】加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力 F 和滑动摩擦力，根据牛顿
第二定律，有
F-μmg=ma1
解得
a1=1m/s2
减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有
-μmg=ma2
解得
a2=-4m/s2
木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速
度为 v，根据位移速度公式，有
2a1x1＝v2
2a2x2＝ v2
解得
W=Fx1=1.6J
故选 B．
【名师点睛】本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加
速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公
式求解．
3．D
【详解】A．一对作用力和反作用力大小一定相同，但位移不一定相同，所以在相同时间内
做的功不一定大小相等，故 A 错误；
B．物体的重力势能与所选择的零势能面有关，当不取地面为零势能面时，它的重力势能就
不等零，故 B 错误；
C．机械可以省力，但不能省功，符合能量守恒定律，故 C 错误；
D．由
P＝F v
可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比，故 D 正确。
故选 D。
4．D
5．B
【详解】设起点和落点之间的距离为 ，则由平抛运动的规律得，水平方向上
竖直方向上
由以上两个方程可以解得
故选 B。
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．A
【详解】宇宙飞船轨道半径为
地球静止卫星轨道半径为
所以
根据开普勒第三定律
地球静止卫星为宇宙飞船周期的 8 倍．静止卫星的角速度为
宇宙飞船的角速度为
二者连线通过地心且位于地球两侧时相距最远，从此时刻开始，第一次相距最近满足
即
以后每此相遇的时间间隔为
从第一次相遇后的剩余时间内共相遇
所以在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为
取整数为 7 次，BCD 错误， A 正确，故选 A。
8．AB
【详解】A．在轨道 1 上，只有引力做功，机械能守恒，卫星在 A 点的机械能等于在 B 点的
机械能，故 A 正确；
B．由开普勒第三定律知卫星在轨道 2 上的周期较大，故 B 正确；
C．卫星由轨道 1 变到轨道 2，需要在 A 点加速，即在轨道 1 和轨道 2 上，卫星在 A 点的速
度大小不相同，故 C 错误；
D．根据牛顿第二定律，有
G =ma
得
可知在轨道 1 和轨道 2 上，卫星在 A 点的加速度大小相等，故 D 错误。
故选 AB。
9．AC
【详解】AB．A 运动的时间为
所以 A 重力做功的平均功率为
B 运动有
解得
所以 B 重力做功的平均功率为
而
所以重力做功的平均功率相等，故 A 正确，B 错误；
C．重力势能变化量
由于 A、B 的质量不相等，所以重力势能变化不相同，故 C 正确；
D．剪断轻绳后 A 自由下落，B 沿斜面下滑，AB 都只有重力做功，根据动能定理得
解得
两物体速率的变化量 相同，故 D 错误；
故选 AC。
10．BD
【详解】A．两颗星体绕同一点 O 旋转，A、B 做圆周运动的周期相同，角速度 相同，故
角速度之比为 ，故 A 错误；
B．设 A 的轨道半径为 ，B 的轨道半径为 ，两颗星体角速度 相同，由万有引力提供向
心力做圆周运动，有
化简得 ，故 B 正确；
C．设 A 的线速度为 ，B 的线速度为 ，由 ，可知线速度之比等于轨道半径之比，
即 ，故 C 错误；
D．B 星体做圆周运动，由万有引力提供向心力，有
两颗星体间距离
两颗星体轨道半径之比为
解得 ，
B 做圆周运动的周期为 ，故 D 正确。
故选 BD。
11．(1)
(2)
【详解】（1）滑块线速度
（2）[1]根据牛顿第二定律
可得
则若以 F 为纵坐标，应该以 为横坐标建立坐标系；
[2]由上述方程可知
变形得到
12．(1) 2.0 1.6
(2)
【详解】（1）[1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球经过光电门时的瞬时速度大
小
[2]小球做自由落体运动，则
解得星球表面的重力加速度大小
（2）[1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球经过光电门时的瞬时速度大小
小球做自由落体运动，则
整理得
图像斜率为
解得星球的重力加速度大小为
[2]根据万有引力与重力的关系
星球的质量
13．（1） ；（2）
【详解】（1）设地面上物体的质量为 对地面物体质量 有
整理得地球质量为
（2）由引力作为向心力可得
联立可解得
14．（1） ；（2）
【详解】（1）列车以额定功率行驶，当牵引力等于阻力时速度达到最大值 ，即
则
即
解得
（2）汽车做匀加速运动时，由牛顿第二定律得
解得
在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度为 ，则
由 得
15．（1） ；（2） ；（3）
【详解】解：（1）为使物体不从圆盘上滑出，则
μ1mg≥mω2R
解得
ω≤ = =
（2）设物体恰好从圆盘上甩出时的速度为 ，由（1）可知物体恰好从圆盘上甩出时圆盘
的角速度为 ，则
物体恰好不滑落到地面，滑到边缘速度减为 0，有
滑过的位移
餐桌最小半径
R1= = R=
（3）若餐桌半径
物体在餐桌上滑行的距离
根据匀变速直线运动规律可得
解得，物体离开桌边的水平速度
物体在餐桌上运动时间
设物体离开桌面平抛运动的时间 t2，则
解得
总时间为高一物理
第 I 卷（选择题共 46 分）
一、选择题
( 一 )单选(本题共 7 小题每题 4 分，28 分)
1．万有引力常量的单位是（ ）
A．kg2/N m2 B．N kg2/m C．m2/N kg2 D．N m2/kg2
2．如图所示，质量 m=1kg、长 L=0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子
边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用 F=5N 的水平力向右推薄板，使它翻下
桌子，力 F 做的功至少为( )（g 取 10m/s2）
A．1J B．1.6J C．2J D．4J
3．下列说法中正确的是( )
A．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等,正负相反
B．在地面上的物体所具有的重力势能一定等于零
C．使用机械可以省力,也可以省功
D．由 P＝F v 可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比
4．如图所示，在某行星的轨道上有 a、b、c、d 四个对称点，若行星运动周期为 T，则行星
（ ）
A．从 a 到 d 的运动时间等于从 d 到 c 的时间
B．从 d 经 a 到 b 的运动时间等于从 b 经 c 到 d 的时间
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C．从 a 到 b 的时间
D．从 c 到 d 的时间
5．以 v0 水平抛出一物体，如图，不计空气阻力，它又落到斜面上时，所用的时间为（ ）
A． B． C． D．
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．假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为 4200 km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地
球半径约为 6400 km，地球静止卫星距地面高为 36 000 km。宇宙飞船和一地球静止卫星绕
地球同向运动，每当两者相距最近时，宇宙飞船就向静止卫星发射信号，然后再由静止卫星
将信号发送到地面接收站。某时刻两者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站
共接收到信号的次数为 （ ）
A．7 次 B．6 次 C．5 次 D．4 次
(二) 多选(本题共 3 小题每题全部选对得 6 分；选对但不全的得 3 分，有选错的得：0
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分。 共 18 分)
8．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道 1 上绕地球 E 运行，在 A 点变轨后进入轨道 2
做匀速圆周运动（不考虑变轨过程中卫星的质量变化），下列说法正确的是（ ）
A．在轨道 1 上，卫星在 A 点的速度小于在 B 点的速度
B．卫星在轨道 2 上的周期大于在轨道 1 上的周期
C．在轨道 1 和轨道 2 上，卫星在 A 点的速度大小相同
D．在轨道 1 和轨道 2 上，卫星在 A 点的加速度大小不同
9．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 、 用轻绳连接并跨过滑轮（不
计滑轮的质量和摩擦），初始时刻， 、 处于同一高度并恰好处于静止状态，剪断轻绳后
竖直下落， 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．重力做功的平均功率相同
B．下落时间相同
C．重力势能的变化量不同
D．落地时速度相同
10．中国科学家利用“中国天眼”在银河系发现一颗毫秒脉冲星 PSRJ1928+1815，这颗脉冲星
与伴星以 3.6 小时的极短周期相互绕转，这一发现由中国科学院国家天文台研究员韩金林团
队完成，成果论文于 2025 年 5 月 23 日凌晨在国际学术期刊《科学》上在线发表。如图所示，
质量分别为 、 的星体 A、B 在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点 O 旋转，测
得两者之间的距离为 L，已知引力常量为 G。则（ ）
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A．A、B 做圆周运动的角速度之比为 B．A、B 做圆周运动的轨道半径之比为
C．A、B 做圆周运动的线速度大小之比为 D．B 做圆周运动的周期为
第 II 卷（非选择题共 54 分）
二、实验题(共 14 分)
11．某物理老师用如图所示的装置验证向心力的表达式，滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖
直杆做匀速圆周运动，旋转半径为 R。力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量细绳拉力 F
的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为 d，结合固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速
度 v。每经过光电门一次，力传感器和光电门就同时记录下拉力 F 和通过光电门的遮光时间。
(1)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为 ，则滑块线速度 v=______；
(2)以 F 为纵坐标，以______（填“ ”“ ”或“ ”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点，
拟合成一条直线；若所得图像的斜率为 k，则滑块的质量为______（用所测物理量 k、d、R
表示）。
12．假设未来在某星球表面，宇航员利用图示装置测该星球表面的重力加速度，铁架台放在
水平台面上，上端固定电磁铁 M，接通电磁铁 M 的开关后能吸住小球，在电磁铁正下方安
装一个位置可上下调节的光电门 A。实验中测出小球的直径为 d、小球球心与光电门中心的
高度差为 h，断开开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间 t，调整光电门的
位置，得出多组 h，t 数据。
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(1)某次实验时，测得 ， ， ，则小球经过光电门时的
瞬时速度大小 __________ ，该星球表面的重力加速度大小 __________ 。
（计算结果均保留两位有效数字）
(2)实验中，多次实验得到多组 h、t 数据后，绘制出 图像（题中未画出），得出的图像
斜率为 k，则该星球的重力加速度大小 __________（用 d、k 表示），若已知该星球的半
径为 R，引力常量为 G，则该星球的质量 __________（用 d、k、G、R 表示）。
三、计算题(本题包括 3 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
步霆，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
13．据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，风云三号卫星已经成为及时监测
雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况的重要手段。风云三号卫星属于极地轨道气象卫星，
已知风云三号在距地球表面高度为 h 的轨道上做匀速圆周运动，已知地球的半径为 R，风云
三号卫星的质量为 m，地球表面的重力加速度为 g，万有引力常量为 G。求：
（1）地球的质量 M；
（2）风云三号卫星做匀速圆周运动的周期 T。
14．绵阳（火车）站建于 1953 年，绵阳站是宝成铁路和西城高速铁路的中间站。假设绵阳
站一列旧式火车发动机的额定功率 ，总质量 m＝500t，在轨道上行驶时，轨
道对列车的阻力 是车重的 0.01 倍。（g 取 ）
（1）求列车在水平轨道上行驶的最大速度；
（2）若列车从静止开始，以 的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。
15．如图所示，餐桌中心是一个可以匀速转动、半径 R 为 1 米的圆盘。圆盘与餐桌在同一
水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。放置在圆盘边缘的质量为 m 的物体与圆盘之间的
动摩擦因数为 1=0.5，与餐桌之间的动摩擦因数为 2=0.25，餐桌高也为 R 即 1 米。设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。（g 取 10m/s2）
（1）为使物体不滑到餐桌上，求圆盘的角速度ω的最大值为多少？
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（2）缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，求餐桌半径 R1
的最小值为多大？
（3）若餐桌半径 ，则在圆盘角速度缓慢增大时，求物体从圆盘上被甩出到落到地
面上的时间？

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