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曾都一中 2027届高三十月物理【万有引力与航天测试题】
时间：2026-10-26
一、选择题（1-7为单选题，8-10为多选题，每题 4分，共 40分）
1、若地球可看成质量均匀的球体，则关于万有引力和重力，下列说法正确的是（ ）
A．质量为 的物体，在两极和赤道所受到的地球的万有引力大小不相等
B．质量为 的物体，在两极和赤道所受到的重力大小相等
C．若地球自转角速度变大，赤道上物体所受的重力大小不变
D．若地球自转角速度变大，赤道上物体所受的重力大小变小
2、气溶胶是指悬浮在气体中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗
粒在气体中做布朗运动．下列说法正确的是( )
A．布朗运动是气体分子的无规则运动
B．在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越明显
C．在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D．在布朗运动中，环境温度越高，布朗运动越明显
3．太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的 4倍，
则该行星绕太阳公转的周期是( )
A．10 年 B．2 年 C．4 年 D．8 年
4．下列说法正确的是( )
A.238 92U→234 90Th＋X中 X为中子，核反应类型为β衰变
B.21H＋31H→42He＋Y中 Y为中子，核反应类型为人工转变
C.235 92U＋10n→136 54Xe＋9038Sr＋K中 K为 10个中子，核反应类型为重核裂变
D.14 7N＋42He→17 8O＋Z中 Z为氢核，核反应类型为轻核聚变
5.一定质量的理想气体由状态 a变为状态 c，其过程如 p－V图中 a→c直线段所示，
状态 b对应该线段的中点．下列说法正确的是( )
A．a→b是等温过程 B．a→b过程中气体吸热
C．a→c过程中状态 b的温度最低 D．a→c过程中外界对气体做正功
6．将一质量为 m的物体分别放在地球的南、北两极点时，该物体的重力均为 mg0；将该物
体放在地球赤道上时，该物体的重力为 mg.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为 R，
已知引力常量为 G，则由以上信息可得出( )
A．g0小于 g B．地球的质量为 gR2G
C．地球自转的角速度为ω＝g0－gR) D．地球的平均密度为 3g4πGR
1
7．2021年 6月 17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，对接过程的示意图如
图所示，天和核心舱处于半径为 r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为 r1的圆轨道Ⅰ，
运行周期为 T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到 B处与天和核心舱对接．则神舟十
二号飞船( )
A．在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动经过 A点时速度大小相等
B．沿轨道Ⅱ从 A运动到对接点 B过程中速度不断增大
C．沿轨道Ⅱ运行的周期为 T1r1＋r32r1) 3
D．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期
8,.研究光电效应的电路图如图所示，关于光电效应，下列说法正确的是( )
A．光电效应反映了光具有粒子性
B．任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数
C．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示数能一直增大
D．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数可能变为零
9.如图所示，同步卫星与地心的距离为 r，运行速率为 v1，向心加速度为 a1，地球赤道上的
物体随地球自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球半径为 R，则下列比值正确的
是( )
A.a1a2＝rR B.a1a2＝(Rr)2
C.v1v2＝rR D.v1v2＝Rr)
10，如图所示，质量相等的三颗星体组成三星系统，其他星体对它们的引力
作用可忽略．设每颗星体的质量均为 m，三颗星体分别位于边长为 r的等边三角形的三个顶
点上，它们绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动．已
知引力常量为 G，下列说法正确的是( )
A．每颗星体所需向心力大小为 2Gm2r2
B．每颗星体运行的周期均为 2πr33Gm)
C．若 r不变，星体质量均变为 2m，则星体的角速度变为原来的 2倍
D．若 m不变，星体间的距离变为 4r，则星体的线速度变为原来的 14
二．实验(每空 2分，6+12=18分）
11．在探究平抛运动的特点实验中，为得到小球做平抛运动的轨迹，使用如图 1
所示的装置，实验前，先将一张带有小方格的白纸和复写纸固定在装置的背板上，
2
钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次
实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
（1）下列步骤，必要的是________。
A．斜槽要尽可能光滑 B．每次实验钢球需要从同一位置释放
C．每次实验，挡板需要下降相同的高度 D斜槽末端必须水平。
(2)某次实验中小球的三个位置如图 3所示。已知该方格纸每小格的边长为 10 cm，当
地重力加速度 g取 10 m/s2，忽略空气阻力则小球做平抛运动的水平初速度 v0＝
________ m/s，图中 A位置到斜槽末端的水平距离 x0＝________ m。(结果保留两位有效数
字）
12、用如图所示的装置验证牛顿第二定律．
(1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还
必须使用的两种器材是________(选填正确选项的字母)．
A．秒表 B．天平(含砝码)
C．弹簧测力计 D．刻度尺
(2)实验前补偿阻力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砂桶，将小车放在木板上，后面
固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以
一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做
________运动．
(3)为使砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是砂桶
及砂的总质量________小车的总质量．(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图所示．纸带上标出了连续的 3个计数点 A、B、C，
相邻计数点之间还有 4个点没有标出．打点计时器接在频率为 50 Hz的交流电源上．则打点
计时器打 B点时，小车的速度 vB＝________ m/s.（保留两位有效数字）多测几个点的速度
作出 v－t图像，就可以算出小车的加速度．
(5)保持车的质量不变，该同学根据实验数据作出的 a－F图像如图丙所示，发现该图线不通
过坐标原点且 BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是
3
________．
A．不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足
B．不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度
C．图线 BC段弯曲可能是悬挂物总质量未满足远小于小车质量的条件
(6)在研究加速度与质量的关系时，要保证砂和砂桶的质量不变．往车里面加减槽码，改变
车的质量，如果砂和砂桶的质量 m与小车和槽码的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条
件，由实验数据作出 a和 1M＋m 的图线，则图线应如图中的________所示(选填正确选项的
字母)．
13．（5+5=10分）如图所示，深度 的圆柱形导热汽缸固定在水平面上，汽缸中
有横截面积 S=100cm2的光滑活塞（重力可忽略不计），活塞封闭了一定质量的理想气
体，当温度 t=27°C、大气压 时，气柱长度 L0=0.5m。
（1）若用一外力缓慢拉动活塞，使活塞从汽缸中拉出，求活塞脱离汽缸前瞬间拉力 F的大
小；
（2）若不加外力，使缸内气体的温度缓慢上升，求活塞从汽缸中脱出时气体的温度。
14、（5+5+5=15 分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P点沿水平
方向以初速度 v0 抛出一个小球，测得小球经时间 t落到斜坡上另一点 Q，斜面的倾角为 ，
已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求：
（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度 v；
4
15、（5+5+7=17分）如图甲所示，一个质量 m=5 kg的小物块(可看成质点)，以 v0=2 m/s
的初速度在平行斜面向上的拉力 F=60 N作用下沿斜面向上做匀加速运动，经 t=2 s的时
间物块由 A点运动到 B点，A、B之间的距离 L=8 m，已知斜面倾角θ=37°，重力加速度
g取 10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：
(1)物块加速度 a的大小；
(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ；
(3)若拉力 F的大小和方向可调节，如图乙所示，为保持
原加速度不变，F的最小值是多少。
曾都一中 2027届高三十月物理【万有引力与航天测试题】
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D C B C C AD AD BC
11, (1)BD (2)2.0 0.30
12, (1)BD (2)匀速直线 (3)远小于 (4)0.44 （5）AC (6) C
13,解答：①500N；②327°C
①向上拉出的过程中，缸内气体做等温变化，拉出前瞬间缸内气体的压强为 p，
则有
解得 F=500N
②气体温度上升过程中，气体做等压变化，则有
其中 T1=(273+27)K=300K 解得 T2=600K=327°C
14,解答：(1) 小球落在斜面上，根据平抛运动的规律可得：
5
得
(2)物体在星球表面则有： 得
该星球的密度：
(3) 根据万有引力提供向心力得：
得
15 ,答案 (1)2 m/s2 (2)0.5 (3) N
解析 (1)根据 L=v0t+ at2， 代入数据解得 a=2 m/s2。
(2)根据牛顿第二定律有 F-mgsin θ-μmgcos θ=ma，代入数据解得μ=0.5。
(3)设 F与斜面夹角为α，
平行斜面方向有 Fcos α-mgsin θ-μFN=ma
垂直斜面方向有 FN+Fsin α=mgcos θ
联立解得 F= =
当 sin(φ+α)=1时，F有最小值 Fmin，代入数据解得 Fmin= N。
6

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