2024—2025学年第二学期高一年级3月阶段性测试卷
物理（B）答案
1．【答案】B
【解析】20世纪 20年代建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观
粒子的运动，A选项错误。亚当斯和勒维耶根据天王星的观测资料，各自独立地计算出海王星
的运行轨道，伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星，人们称其为“笔尖下发现的行星”，
B选项正确。丹麦人第谷·布拉赫把测量天体位置的误差由大约为10'减小到 2'，他的观测结果
为哥白尼的学说提供了关键性的支持，C选项错误；是什么原因使行星绕太阳运动？伽利略，
开普勒以及法国数学家笛卡儿都提出过自己的解释，胡克、哈雷等对这一问题的认识更进一步，
认为行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳距离的二次方成反比，D选项错误。
2．【答案】C
【解析】由开普勒第二定律可知地球与太阳的连线在单位时间内扫
过的面积都相等，A项错误；地球经历春夏秋冬，由题图可知是逆
时针方向运行，冬至为近日点,运行速度最大，夏至为远日点，运行
速度最小，所以从冬至到春分的运行时间小于从春分到夏至的运行
时间，B项错误；设近日点速率为 va，近日点距太阳中心的距离为 a，远日点的速率为 vb ，远
1 1 l l v b
日点距太阳中心的距离为b， l a baa lbb， a b， t 0，vaa v
a
bb， v a，C选项2 2 t t b
a3
正确；开普勒第三定律 2 k，其中 k与中心天体有关，只有相同的中心天体时 k才相同，地T
球围绕太阳公转，月球绕地球公转，中心天体不同，D选项错误。
3．【答案】D
【解析】a、c两颗卫星公转轨道半径相同， a c。b、d 两颗卫
星公转轨道半径相同， b d ，由图可知 b、d的公转轨道半径大
于 a、c的公转轨道半径，所以 a、c的加速度大小相等且大于b的
加速度，且 a c b d ，A 选项错误，D 选项正确；结合地
球的自转，a轨道卫星能够覆盖全球，但b、c、d三颗卫星为赤道轨道卫星，不能覆盖两极附
近，B选项错误；两颗卫星不能在同轨道提速对接，d卫星提速后将会远离地球到外侧轨道运
行，不能与b卫星对接，C选项错误。
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4.【答案】C
Mm
【解析】物体在两极时，万有引力等于重力，则有 F0＝G 2 ，故 A错误；在赤道地面称量时，R
Mm
万有引力等于重力加上小物体 m随地球一起自转所需要的向心力，则有 F1
F M m m (R d )
3 GMm
2 G 1 2 G 2 3 M 3 (R d )，故 C正确；在空间站称量时，物体处(R d ) (R d ) R R
Mm
于完全失重，则有 F3=0
5．【答案】D
【解析】发射卫星时为了节约能源，可以充分利用地球自转，由西向东发射，A选项错误；设
近地圆轨道半径为 r1，目标圆轨道半径为 r4，椭圆转移轨道在P点曲率半径为 r2，在Q点曲率
Mm v2 Mm v2
半径为 r3。卫星在椭圆形转移轨道的近地点 P，G m 1 ，G m 22 ，r r，加速度r1 r
2 2 1
1 r1 r2
GMm
r 2a 1 GM Mm v
2 Mm v2
2 ，a1=a2p、v2>v1，卫星在椭圆转移轨道上 Q点，G m
3 ，G m 4
m r r 2
，
1 4 r3 r
2
4 r4
GMm
2
r4 r
r GM
3，加速度 a 4 2 可知 v3
系是 a1=a2P>a2Q=a3，根据开普勒第三定律知周期关系是 T1
目标轨道上运动的卫星返回近地圆轨道，则需要在 Q、P点减速，D选项正确。
6.【答案】C
【解析】设双星 m1、m2距转动中心 O的距离分别为 r1、r2，双星绕 O点转动的角速度均为ω，
m m
据万有引力定律和牛顿第二定律得 G 1 22 ＝m1r1ω
2＝m2r2ω2，解得
L
r1 m2 3 3 5 ，又 r1＋r2＝L，解得 r1 L， r2 L ，A 选项错误。r2 m1 5 8 8
v1 r1 3 ，B选项错误。 v1 v2 r1 r2 (r1 r2 )
2
L ，
v 2 r2 5 T
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Gm 4 2C 2 2r r Gm1 2r 4
2 G（m m ) 4 2 4 2
选项正确。 2 1 2 1， 2 2 r ，
1 2 (r r ) L，
L T L T 2 2 L2 T 2 1 2 T 2
2 3
得 (m1 m )
4 L
2 2 ，D选项错误。GT
7.【答案】 C
GMm v2 GM
【解析】设太阳半径缩小为 r，由 2 m 得太阳近地卫星的环绕速度 v ，根据题r r r
11
2v c r 2GM 2 6.67 10 2.0 10
30
意可知逃逸速度 ，则有 2 8 2 m 3.0 10
3m，C项正确。
c (3 10 )
8．【答案】ABC
2 2
【解析】设地球半径为 R GMm， 2 m
v1 ，解得M v1 r 1 ，A选项正确；忽略地球自转的影响
r1 r1 G
Mm v2 3
有 G ＝mg r，得 R 1 1 M 3 g2 ，地球的平均密度为 ，B选项正确；地球R g 4 R3 4 Gv1 r1
3
第一宇宙速度 v gR v1 r1g ， C选项正确；由题中
条件不能求出中圆轨道卫星的质量和半径且不知卫星具体形状，所以不能估算出中圆轨道卫星
的平均密度，D选项错误。
9.【答案】ABD
GMm
【解析】忽略地球自转的影响， mg ①，匀加速上升过程由牛顿第二定律得
(R h)2
F mg ma GMm②，解得 F 2 ma ，随 h增大， F 减小，A 选项正确；根据题意有(R h)
GMm
2 mg
1
0 ③， h at
2 ④，由①②③④联立可以求出 h，B 选项正确；预定轨道的周期为
R 2
1.5小时，小于同步卫星的周期，预定轨道半径小于同步卫星的轨道半径，C选项错误；飞船
在预定圆轨道运行过程中物体处于完全失重状态，体重计示数为零，D选项正确。
10.【答案】ABC
【解析】火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球的轨道半径之比约为 3∶2，根据开普勒
r 3 T 2 T r 3火 火 3 6 2 T 2 6第三定律有 3 2 ，可得
火 火 ， ， 火 地3 ，A选项正确；火星r地 T地 T地 r地 4 T 地 T火 9
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和地球绕太阳做匀速圆周运动，当火星与地球相距最远时，太阳处于地球和火星之间，B项正
Mm g M r 2 4
确；在星球表面根据万有引力定律有G 2 mg，
火 火 地2 ，C选项正确；火星和地r g地 M地 r火 9
2π 2π
球绕太阳做匀速圆周运动，有 火 ， 地 ，要发生下一次火星冲日则有T火 T地
2π 2π T T
t 2π，得 t
火 地 T地，下一次“火星冲日”将出现在 2026年 1月 16日之后，
T地 T火 T火 T地
D项错误。
2
13. 1 1 G Mm1 m v1 GMm【解析】（ ）对卫星 ： 2 1 ，忽略地球自转的影响有 2 mg（2分）(R h) (R h) R
g
解得 v1 R （1分）R h
G Mm1 22 m1 1 (R h)
R g
，解得 1 （2分）(R h) R h R h
Mm 4 2
（2）对卫星 1：G 1 2 m1 2 (R h) （1分）(R h) T1
h1 h2 2R 3
3 ( )
对卫星 1 (R h)、卫星 2由开普勒第三定律得： 2 （1分）
T 2 T 21 2
T 2 ( h
3
解得： 1
h2 2R )
2 （1分）2 R2g
3π(R h )3 2
14. T【答案】（1） 02 3 ；（2）（R h0 ) 3 12 R；（3）1.6mGT0 R T0
【解析】（1）设卫星的质量为 m，天体的质量为 M，
Mm 4 2 4 2 (R h )3
卫星距天体表面的高度为 h0时，G 2 m 2 (R h0 )，则有M
0 （2分）
(R h 20 ) T0 GT0
4
天体的体积为 V＝ πR3 （2分）
3
M 3 (R h )3
故该天体的密度为 ，解得 0
V GT 2 3
（2分）
0 R
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2 Mm 4
2
（ ）同步卫星的公转周期与该天体的自转周期相同，G m (R h )（2分）
(R h1)
2 T 2 11
T 21
结合第（1）问得，解得 h1 （R h0 ) 3 2 R （1分）T0
GM m
（3）在地球表面上：mg地
地
2 ，0 v
2
0 2gR 地
h地（2分）
地
GM m
在该天体表面上：mg 天 2天 2 ，0 vR 0
2g天h天 （2分）
天
g M R2
联立解得： h 地 地 天 1天 h地 2 h地 4 2m 1.6m（1分）g天 M天 R地 5
15.（1 3v） 0R 9v；（2） 0 ；（3）8π 2Rt
4t 16πGtR 3v0
【解析】（1）物体落地时竖直方向的速度 vy v0tan （1分）
vy gt（1分）
v
g y v0tan （1分）
t t
GMm
忽略星球自转的影响：mg 2 （1分）R
GMm v21
2 m1 （1分）R R
v tan 3v R
解得 v gR 0 R 0 （1分）
t 4t
GMm gR2 3v 2
（2）mg M 0R （1分）
R2 ，得 G 4tG
M 4 ，V R3 （2分）
V 3
3v R2 3 9v
解得 0 0
4Gt 4πR3
（1分）
16πGtR
（3）若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，星球自转周期临界时如图所示，
{#{QQABAYQEogggABJAAAhCQw3iCAOQkBEAAQoGgAAYMAAAQAFABAA=}#}
α=300 （1分）
r R 2R （1分）
sin
GMm 4 2
同步卫星公转的周期等于星球自转的周期， 22 mr 2 2
r （2分）
T
3 3
解得：T 2π r 2π 8R 8R 2Rt
GM R2
2π 8π （2分）
g g 3v0
{#{QQABAYQEogggABJAAAhCQw3iCAOQkBEAAQoGgAAYMAAAQAFABAA=}#}2024一2025学年第二学期高一年级3月阶段性测试卷
物理(B)
注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题：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，
只有一项符合题目要求。
1.下列描述符合物理学史实的是
A.20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论对于微观粒子的
运动也是适用的
B.亚当斯和勒维耶根据天王星的观测资料，各自独立地计算出海王星的运行轨
道，伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星，人们称其为“笔尖下发
现的行星”
C.第谷·布拉赫把测量天体位置的误差由大约为10减小到2，他的观测结果
为布鲁诺的学说提供了关键性的支持
D.是什么原因使行星绕太阳运动？伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡儿都提
出过自己的解释，牛顿、卡文迪什等对这一问题的认识更进一步，认为行星
的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳距离的二次方成反比
2.如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是
A.夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大
春分
B.从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间
夏至◆。◆冬至
C.地球公转的线速度最大值与最小值之比等于地心到太阳
太阳
中心最大距离与最小距离之比
秋分
D.地球公转轨道半长轴的三次方与公转周期平方之比与月球公转轨道半长轴三
次方与公转周期平方之比相等
3.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的
轨道相交于P,b、d均为同步卫星，b、c轨道在同一平面上，某时刻四颗卫星
的运行方向以及位置如图所示，下列说法中正确的是
A.a、c的加速度大小相等，且小于b的加速度
B.a、b、c、d四颗卫星均能覆盖全球
C.d卫星提速可以和b卫星成功对接
D.a、b、c、d四颗卫星的角速度关系是wa=ω，>wn=wa
4.万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规律具有的内在一致
性统一起来。用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的质量为m的小物体的重
力，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M,引力常量为
高一物理(B)第1页共6页
G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体。在北极沿地轴有个矿井，矿
深度为d,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，下列说法正确的是
A.在北极地面称量时，弹簧测力计读数为F,>GR
、Mm
B.在赤道地面称量时，弹簧测力计读数为F,=GMm
R2
C.在北极矿井底部称量时，弹簧测力计读数为F,=GMm
R3
(R-d)
D.在轨道半径为R+h的空间站称量时，弹簧测力计读数为F,=G(R+)
Mm
5.如图所示，发射距地球较远的圆轨道卫星的一殷程序是：先让卫星进入一个近地
的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近
地圆轨道上的P点，远地点为目标圆轨道上的Q点)，到达远地点Q时再次变
轨，使卫星在目标圆轨道上稳定运动。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为1，
在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的
速率为3，在目标圆轨道上的速率为4，三个轨道上运动的周期分别为T1、
T2、T3,三个轨道在P、Q两点的加速度分别为a1、a2P、a2Q、a3,则下列说法
正确的是
A.发射卫星时为了节约能源可以由东向西发射
4
B.a1>42p>a2Q>a3
C.T>T2>T3,2>>w4
2
D.在P、Q点变轨时，想让卫星进人远离地球的目标轨道，
需要在P、Q点加速，如想让在目标轨道上运动的卫星返回近地圆轨道，则
需要在Q、P点减速
6.宇宙中存在一些离其他恒星较远的二星或多星系统，通常可忽略其他星体对它们
的引力作用，现已观测到两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，
绕其连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,
质量之比为1：m2=5：3,运行的周期为T,下列说法中正确的是
Am做圆周运动的半径为L
B.1、2做圆周运动的线速度大小之比为5：3
12
m、m:做圆周运动的线速度大小之和为L
C.
D.该双星系统的总质量为
7.2019年4月10日人类史上第一张黑洞照片在全球六地同步发布。如图所示，该
图像的许多特征与爱因斯坦广义相对论的预言完全一致，在强引力极端环境下进
高一物理(B)第2页共6页
