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精品解析：天津市静海区第一中学2022-2023学年高一下学期6月（等级班）学生学业能力调研物理试题（解析版）
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这是一份精品解析：天津市静海区第一中学2022-2023学年高一下学期6月（等级班）学生学业能力调研物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，辨析题，解答题等内容，欢迎下载使用。
静海一中2022-2023第二学期高一物理（6月）等级
学生学业能力调研试卷
考生注意：
本试卷分第Ⅰ卷基础题和第Ⅱ卷提高题两部分，共100分，其中学习习惯占8分（含3分卷面分）。
知 识 与 技 能
学习能力（学法）
内容
万有引力
宇宙航行
功和功率
重力势能
动能定理
易混易错
关键环节
方法提炼
分数
22
18
23
12
25
7
8
4
第Ⅰ卷 基础题（共77分）
一、单项选择题： 每小题4分，共16分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
B. 物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
C. 开普勒第三定律得出的表达式，其中是一个与中心天体有关的常量
D. 根据表达式可知，当趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体做曲线运动时，其所受合外力方向与速度方向不在同一直线上，但合力可以是恒力，比如平抛运动，故A错误；
B．物体做变速圆周运动时，物体沿切向方向的合力不为零，故物体所受合外力的方向并不指向圆心，故B错误；
C．开普勒第三定律得出的表达式，其中是一个与中心天体有关的常量，故C正确；
D．万有引力定律表达式适用于两质点间的引力计算，当趋近于零时，物体不能看成质点，万有引力定律表达式不再成立，所以不能得到万有引力趋近于无穷大的结论，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，、、是在地球大气层外圆形轨道上运行的颗人造卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 、的线速度大小相等，且大于的线速度
B. 、的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度
C. 加速可追上同一轨道上的，减速可等候同一轨道上的
D. 由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由万有引力提供向心力有
化简后可得
因此b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，A错误；
B．由万有引力提供向心力有
化简后可得
因此b、c的加速度大小相等，且小于a的向心加速度，B错误；
C．c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，所以不会与轨道上的卫星相遇；b减速，万有引力大于向心力，做向心运动，也会脱离原来轨道，所以也不能与c相遇，C错误；
D．卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，根据
则线速度增大，D正确。
故选D。
3. 如图所示为某型号汽车在水平路面上启动过程中的速度时间图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与b点相切的水平直线，则下列说法正确的是（ ）
A. t1～t2时间内的平均速度为
B. 0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率不断增大
C. t2～t3时间内汽车牵引力大于汽车所受阻力
D. t1～t2时间内汽车牵引力做功为
【答案】B
【解析】
【详解】A. 如果t1～t2时间内汽车做匀加速直线运动，则汽车的平均速度为
由速度时间图像可知与坐标轴围成的面积表示汽车的位移，汽车在t1～t2时间内的位移大于匀加速直线运动的位移，所以汽车在t1～t2时间内平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，即
故A错误；
B. 由速度时间图像可知 0～t1时间内图像为一条倾斜直线，所以汽车做匀加速运动，故牵引力恒定，根据
可知，汽车的牵引力功率增大，故B正确；
C. 由速度时间图像可知t2～t3时间内汽车做匀速直线运动，所以牵引力等于汽车所受阻力，故C错误；
D. t1～t2时间内汽车动能的变化量为，根据动能定理知合外力做的动才等于动能的变化量，汽车除了牵引力做功，还要克服摩擦力做功，故D错误。
故选B。
4. “中里9A”是我四首颗国产广播电视直播卫星。2017年6月19日“中星9A”发射过程中火箭三级推进工作异常，卫星未能进入预定轨道，7月5日通过准确实施10次轨道调整，卫星成功定点于东经赤道上空的预定轨道并正常工作。如图所示为“中星9A”在定位过程中所进行的10次调整中的三条轨道，曲线I是最初发射的椭圆轨道，曲线Ⅱ是第5次调整后的椭圆轨道，曲线Ⅲ是第10次调整后的最终预定圆轨道。轨道I与Ⅱ在近地点A相切，轨道Ⅱ与Ⅲ在远地点B相切。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于经过A点时的速度
B. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时速度大于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度
C. 卫星在轨道I上经过A点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星与地心连线在相同时间内划过的面积相等。可知卫星在A点的速度大于在B点的速度，故A错误；
B．卫星在轨道Ⅱ上的B点需加速才能进入轨道Ⅲ，则卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度应小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度，故B错误；
CD．根据
可知，卫星在轨道I上经过A点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度；同理可知，卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，故C正确，D错误。
故选C。
二、多项选择题： 每小题4分，漏选给2分，共12分。
5. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大桥面受到的压力越大
B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最高点水对桶底的压力最大
C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球角速度相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时，具有向上加速度（向心加速度）
则速度越大支持力越大，桥面受到的压力越大，故A正确；
B．演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，有
解得
在最低点，有
解得
可见“水流星”匀速转动过程中，在最高点水对桶底的压力最小，故B错误；
C．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有
解得
火车转弯超过规定速度行驶时，圆周运动所需要的向心力增大，大于重力和支持力的合力，有向外运动的趋势，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故C正确；
D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，设圆锥的倾角为，则由牛顿第二定律可得
因为在两位置的半径不同，RA＞RB，所以，故D错误。
故选AC。
6. 在银河系中，双星的数量非常多，估计不少于单星。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。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点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，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则（ ）
A. 恒星B的周期为 B. 恒星B的向心加速度是恒星A的2倍
C. A、B两颗恒星质量之比为 D. A、B两颗恒星质量之和为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．双星周期相等，恒星B的周期为T，A错误；
B．根据
恒星A的运动半径大，则恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，B错误；
C．由B可知，恒星A的运动半径是恒星B运动半径的2倍，根据
得
C正确；
D．由
得
D正确。
故选CD。
7. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与中国空间站对接。中国人首次进入了自己的空间站。已知地球的质量为M、半径为R，空间站的质量为m，引力常量为G，空间站围绕地球做半径为r的匀速圆周运动，则空间站的（ ）
A. 周期为 B. 动能为
C. 角速度为 D. 向心加速度为
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．由公式
可得周期
故A正确；
B．由
联立可得动能为
故B正确；
C．由公式
可得角速度为
故C错误；
D．有公式
可得向心加速度
故D错误。
故选AB。
三、填空题：8（3）【新学法】5分，其他每空2分，共15分
8. 在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：
①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽E前，木板与槽E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板白纸上留下痕迹A。
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。
④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2。
（1）关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．斜槽轨道末端必须保持水平
C．每次释放小球的位置可以不同
D．每次小球均须由静止释放
（2）若某次实验测得，，，，g取，则小球平抛初速度的大小为___________m/s。
（3）简答：在理解本实验的基础上，分析实验操作过程可能产生误差的原因（至少2条），并分别提出改进方案__________________
【答案】 ①. BD##DB ②. 1.5 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]A．只要保证小球过E点的速度相同即可，不需要斜槽轨道尽可能光滑，故A错误；
B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平，故B正确；
CD．为了保证小球过E点的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）[2]由平抛规律，水平方向上有
竖直方向上有
解得
（3）[3]斜槽末端切线没有调整水平，可以调节斜槽末端切线水平；空气阻力对小球运动有影响，可以使用体积小、密度大的小球。
9. 如图所示，升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中（取g=10 m/s2）（ ）
A．升降机对物体做功5 800 J B．合力对物体做功5 800 J
C．物体的重力势能增加5 000 J D．物体的动增加5 000 J
归纳总结：分析上述习题的计算方法，归纳功和能关系
___________做功，改变重力势能。合力做功，改变___________ 能。
【答案】 ①. AC ②. 重力 ③. 动
【解析】
【详解】[1]C．物体重力做负功大小为
则物体重力势能增加5000J，C正确；
BD．物体动能增加大小为
由动能定理可知，合力对物体做功也为800J，BD错误；
A．升降机对物体做功
A正确。
故选AC
[2]重力做功，改变重力势能。
[3]合力做功，改变动能。
四、辨析题（易混易错辨析）
10. 关于基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标明×，不对的改正：
（1）牛顿力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动。（ ）
（2）由公式知，做功越多，功率越大。（ ）
（3）绕地球运动的人造卫星的速度可以达到10 km/s。（ ）
（4） 物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变。（ ）
（5）在不同惯性系中，物理规律的形式可能是不同的。（ ）
【答案】 ①. √ ②. × ③. × ④. × ⑤. ×
【解析】
【详解】（1）牛顿力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动。故正确。
（2）由公式知，时间一定，做功越多，功率越大。故错误。
（3）第一宇宙速度是7.9km/s，第一宇宙速度是最小的发射速度，也是最大的绕行速度。故错误。
（4） 物体沿竖直方向向下做匀速直线运动时，重力势能减小。故错误。
（5）根据相对论的两条假说，在不同的惯性系中，物理规律的形式都是相同的。故错误。
五、解答题（11题14分、12题13分，共27分）
11. 如图所示、长为L＝3m的水平轨道AB与半径为R＝0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处受水平向右的拉力F作用由静止开始运动，当滑块运动到B点时撤去拉力F。滑块与水平轨道和半圆弧轨道间均光滑接触，直径BC竖直。已知滑块恰好能通过圆弧轨道的最高点C，滑块从C点水平飞出后落在水平轨道AB上的D点（图中未画出），不计空气阻力，取。求：
（1）D点到B点距离；
（2）滑块经过B点时速度大小；
（3）水平拉力F大小。
【答案】（1）1.2m；（2）；（3）5N
【解析】
【详解】（1）恰好能通过圆弧轨道的最高点C，在C处有
从C点水平飞出后做平抛运动，有：
代入数据可得
（2）从B到C机械能守恒，有
代入数据得
（3）从A到B，由动能定理，有
代入数据可得
12. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v；
（2）火星的质量M；
（3）火星表面的重力加速度的大小g。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）由线速度定义可得
（2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有
得
（3）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力
得
第Ⅱ卷 提高题（共23分）
13. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s．已知飞机质量m=7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取．求：
（1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；
（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P．
【答案】（1）a=2 m/s2 （2）P=8.4×106 W
【解析】
【详解】试题分析：飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，结合速度位移公式求解加速度；对飞机受力分析，结合牛顿第二定律，以及求解牵引力的平均功率；
（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2ax①，解得a=2m/s2②
（2）设飞机滑跑受到的阻力为，依题意可得=0.1mg③
设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有④；
设飞机滑跑过程中的平均速度为，有⑤
在滑跑阶段，牵引力的平均功率⑥，联立②③④⑤⑥式得P=8.4×106W．
【点睛】考查牛顿第二定律，匀变速直线运动，功率的求解，加速度是连接力和运动的桥梁，本题较易，注意在使用公式求解功率时，如果v对应的是瞬时速度，则求解出来的为瞬时功率，如果v为平均速度，则求解出来的为平均功率．
14. 某次滑板比赛中，赛道简化图模型如图所示，平台A和平台BC高度相距h=3.2m，粗糙水平轨道DE与光滑圆弧形轨道CD、EF相切于D、E两点。若运动员与滑板一起（可看作质点）从平台A以速度v0水平飞出，恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入CD轨道，滑过DE冲上EF轨道，然后返回，恰好到C点速度为零。已知运动员和滑板总质量m=60kg，光滑圆弧CD对应的圆心角θ=53°，圆弧形轨道半径均为R=4m，滑板与水平轨道DE间的摩擦可视为滑动摩擦，动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）运动员的初速度v0的大小；
（2）运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力FN的大小；
（3）水平轨道DE的长度L。
【答案】（1）6m/s；（2）2580N；（3）12.5m
【解析】
【详解】（1）运动员滑入C点时，对速度进行分解，水平方向有
竖直方向有
联立解得
v0=6m/s
（2）运动员经过C点时的速度为
运动员第一次经过D点时，根据动能定理有
在D点根据牛顿第二定律可得
联立解得
据牛顿第三定律可知，对圆弧轨道的压力FN的大小为2580N。
（3）运动员从C点进入圆弧轨道，直至返回C点时速度恰好为零，全程根据动能定理有
解得
L=12.5m
静海一中2022-2023第二学期高一物理（6月）等级
学生学业能力调研试卷
考生注意：
本试卷分第Ⅰ卷基础题和第Ⅱ卷提高题两部分，共100分，其中学习习惯占8分（含3分卷面分）。
知 识 与 技 能
学习能力（学法）
内容
万有引力
宇宙航行
功和功率
重力势能
动能定理
易混易错
关键环节
方法提炼
分数
22
18
23
12
25
7
8
4
第Ⅰ卷 基础题（共77分）
一、单项选择题： 每小题4分，共16分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
B. 物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
C. 开普勒第三定律得出的表达式，其中是一个与中心天体有关的常量
D. 根据表达式可知，当趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体做曲线运动时，其所受合外力方向与速度方向不在同一直线上，但合力可以是恒力，比如平抛运动，故A错误；
B．物体做变速圆周运动时，物体沿切向方向的合力不为零，故物体所受合外力的方向并不指向圆心，故B错误；
C．开普勒第三定律得出的表达式，其中是一个与中心天体有关的常量，故C正确；
D．万有引力定律表达式适用于两质点间的引力计算，当趋近于零时，物体不能看成质点，万有引力定律表达式不再成立，所以不能得到万有引力趋近于无穷大的结论，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，、、是在地球大气层外圆形轨道上运行的颗人造卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 、的线速度大小相等，且大于的线速度
B. 、的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度
C. 加速可追上同一轨道上的，减速可等候同一轨道上的
D. 由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由万有引力提供向心力有
化简后可得
因此b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，A错误；
B．由万有引力提供向心力有
化简后可得
因此b、c的加速度大小相等，且小于a的向心加速度，B错误；
C．c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，所以不会与轨道上的卫星相遇；b减速，万有引力大于向心力，做向心运动，也会脱离原来轨道，所以也不能与c相遇，C错误；
D．卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，根据
则线速度增大，D正确。
故选D。
3. 如图所示为某型号汽车在水平路面上启动过程中的速度时间图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与b点相切的水平直线，则下列说法正确的是（ ）
A. t1～t2时间内的平均速度为
B. 0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率不断增大
C. t2～t3时间内汽车牵引力大于汽车所受阻力
D. t1～t2时间内汽车牵引力做功为
【答案】B
【解析】
【详解】A. 如果t1～t2时间内汽车做匀加速直线运动，则汽车的平均速度为
由速度时间图像可知与坐标轴围成的面积表示汽车的位移，汽车在t1～t2时间内的位移大于匀加速直线运动的位移，所以汽车在t1～t2时间内平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，即
故A错误；
B. 由速度时间图像可知 0～t1时间内图像为一条倾斜直线，所以汽车做匀加速运动，故牵引力恒定，根据
可知，汽车的牵引力功率增大，故B正确；
C. 由速度时间图像可知t2～t3时间内汽车做匀速直线运动，所以牵引力等于汽车所受阻力，故C错误；
D. t1～t2时间内汽车动能的变化量为，根据动能定理知合外力做的动才等于动能的变化量，汽车除了牵引力做功，还要克服摩擦力做功，故D错误。
故选B。
4. “中里9A”是我四首颗国产广播电视直播卫星。2017年6月19日“中星9A”发射过程中火箭三级推进工作异常，卫星未能进入预定轨道，7月5日通过准确实施10次轨道调整，卫星成功定点于东经赤道上空的预定轨道并正常工作。如图所示为“中星9A”在定位过程中所进行的10次调整中的三条轨道，曲线I是最初发射的椭圆轨道，曲线Ⅱ是第5次调整后的椭圆轨道，曲线Ⅲ是第10次调整后的最终预定圆轨道。轨道I与Ⅱ在近地点A相切，轨道Ⅱ与Ⅲ在远地点B相切。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于经过A点时的速度
B. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时速度大于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度
C. 卫星在轨道I上经过A点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星与地心连线在相同时间内划过的面积相等。可知卫星在A点的速度大于在B点的速度，故A错误；
B．卫星在轨道Ⅱ上的B点需加速才能进入轨道Ⅲ，则卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度应小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度，故B错误；
CD．根据
可知，卫星在轨道I上经过A点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度；同理可知，卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，故C正确，D错误。
故选C。
二、多项选择题： 每小题4分，漏选给2分，共12分。
5. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大桥面受到的压力越大
B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最高点水对桶底的压力最大
C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球角速度相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时，具有向上加速度（向心加速度）
则速度越大支持力越大，桥面受到的压力越大，故A正确；
B．演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，有
解得
在最低点，有
解得
可见“水流星”匀速转动过程中，在最高点水对桶底的压力最小，故B错误；
C．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有
解得
火车转弯超过规定速度行驶时，圆周运动所需要的向心力增大，大于重力和支持力的合力，有向外运动的趋势，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故C正确；
D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，设圆锥的倾角为，则由牛顿第二定律可得
因为在两位置的半径不同，RA＞RB，所以，故D错误。
故选AC。
6. 在银河系中，双星的数量非常多，估计不少于单星。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。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点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，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则（ ）
A. 恒星B的周期为 B. 恒星B的向心加速度是恒星A的2倍
C. A、B两颗恒星质量之比为 D. A、B两颗恒星质量之和为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．双星周期相等，恒星B的周期为T，A错误；
B．根据
恒星A的运动半径大，则恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，B错误；
C．由B可知，恒星A的运动半径是恒星B运动半径的2倍，根据
得
C正确；
D．由
得
D正确。
故选CD。
7. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与中国空间站对接。中国人首次进入了自己的空间站。已知地球的质量为M、半径为R，空间站的质量为m，引力常量为G，空间站围绕地球做半径为r的匀速圆周运动，则空间站的（ ）
A. 周期为 B. 动能为
C. 角速度为 D. 向心加速度为
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．由公式
可得周期
故A正确；
B．由
联立可得动能为
故B正确；
C．由公式
可得角速度为
故C错误；
D．有公式
可得向心加速度
故D错误。
故选AB。
三、填空题：8（3）【新学法】5分，其他每空2分，共15分
8. 在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：
①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽E前，木板与槽E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板白纸上留下痕迹A。
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。
④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2。
（1）关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．斜槽轨道末端必须保持水平
C．每次释放小球的位置可以不同
D．每次小球均须由静止释放
（2）若某次实验测得，，，，g取，则小球平抛初速度的大小为___________m/s。
（3）简答：在理解本实验的基础上，分析实验操作过程可能产生误差的原因（至少2条），并分别提出改进方案__________________
【答案】 ①. BD##DB ②. 1.5 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]A．只要保证小球过E点的速度相同即可，不需要斜槽轨道尽可能光滑，故A错误；
B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平，故B正确；
CD．为了保证小球过E点的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）[2]由平抛规律，水平方向上有
竖直方向上有
解得
（3）[3]斜槽末端切线没有调整水平，可以调节斜槽末端切线水平；空气阻力对小球运动有影响，可以使用体积小、密度大的小球。
9. 如图所示，升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中（取g=10 m/s2）（ ）
A．升降机对物体做功5 800 J B．合力对物体做功5 800 J
C．物体的重力势能增加5 000 J D．物体的动增加5 000 J
归纳总结：分析上述习题的计算方法，归纳功和能关系
___________做功，改变重力势能。合力做功，改变___________ 能。
【答案】 ①. AC ②. 重力 ③. 动
【解析】
【详解】[1]C．物体重力做负功大小为
则物体重力势能增加5000J，C正确；
BD．物体动能增加大小为
由动能定理可知，合力对物体做功也为800J，BD错误；
A．升降机对物体做功
A正确。
故选AC
[2]重力做功，改变重力势能。
[3]合力做功，改变动能。
四、辨析题（易混易错辨析）
10. 关于基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标明×，不对的改正：
（1）牛顿力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动。（ ）
（2）由公式知，做功越多，功率越大。（ ）
（3）绕地球运动的人造卫星的速度可以达到10 km/s。（ ）
（4） 物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变。（ ）
（5）在不同惯性系中，物理规律的形式可能是不同的。（ ）
【答案】 ①. √ ②. × ③. × ④. × ⑤. ×
【解析】
【详解】（1）牛顿力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动。故正确。
（2）由公式知，时间一定，做功越多，功率越大。故错误。
（3）第一宇宙速度是7.9km/s，第一宇宙速度是最小的发射速度，也是最大的绕行速度。故错误。
（4） 物体沿竖直方向向下做匀速直线运动时，重力势能减小。故错误。
（5）根据相对论的两条假说，在不同的惯性系中，物理规律的形式都是相同的。故错误。
五、解答题（11题14分、12题13分，共27分）
11. 如图所示、长为L＝3m的水平轨道AB与半径为R＝0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处受水平向右的拉力F作用由静止开始运动，当滑块运动到B点时撤去拉力F。滑块与水平轨道和半圆弧轨道间均光滑接触，直径BC竖直。已知滑块恰好能通过圆弧轨道的最高点C，滑块从C点水平飞出后落在水平轨道AB上的D点（图中未画出），不计空气阻力，取。求：
（1）D点到B点距离；
（2）滑块经过B点时速度大小；
（3）水平拉力F大小。
【答案】（1）1.2m；（2）；（3）5N
【解析】
【详解】（1）恰好能通过圆弧轨道的最高点C，在C处有
从C点水平飞出后做平抛运动，有：
代入数据可得
（2）从B到C机械能守恒，有
代入数据得
（3）从A到B，由动能定理，有
代入数据可得
12. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v；
（2）火星的质量M；
（3）火星表面的重力加速度的大小g。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）由线速度定义可得
（2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有
得
（3）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力
得
第Ⅱ卷 提高题（共23分）
13. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s．已知飞机质量m=7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取．求：
（1）飞机滑跑过程中加速度a的大小；
（2）飞机滑跑过程中牵引力的平均功率P．
【答案】（1）a=2 m/s2 （2）P=8.4×106 W
【解析】
【详解】试题分析：飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，结合速度位移公式求解加速度；对飞机受力分析，结合牛顿第二定律，以及求解牵引力的平均功率；
（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2ax①，解得a=2m/s2②
（2）设飞机滑跑受到的阻力为，依题意可得=0.1mg③
设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有④；
设飞机滑跑过程中的平均速度为，有⑤
在滑跑阶段，牵引力的平均功率⑥，联立②③④⑤⑥式得P=8.4×106W．
【点睛】考查牛顿第二定律，匀变速直线运动，功率的求解，加速度是连接力和运动的桥梁，本题较易，注意在使用公式求解功率时，如果v对应的是瞬时速度，则求解出来的为瞬时功率，如果v为平均速度，则求解出来的为平均功率．
14. 某次滑板比赛中，赛道简化图模型如图所示，平台A和平台BC高度相距h=3.2m，粗糙水平轨道DE与光滑圆弧形轨道CD、EF相切于D、E两点。若运动员与滑板一起（可看作质点）从平台A以速度v0水平飞出，恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入CD轨道，滑过DE冲上EF轨道，然后返回，恰好到C点速度为零。已知运动员和滑板总质量m=60kg，光滑圆弧CD对应的圆心角θ=53°，圆弧形轨道半径均为R=4m，滑板与水平轨道DE间的摩擦可视为滑动摩擦，动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）运动员的初速度v0的大小；
（2）运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力FN的大小；
（3）水平轨道DE的长度L。
【答案】（1）6m/s；（2）2580N；（3）12.5m
【解析】
【详解】（1）运动员滑入C点时，对速度进行分解，水平方向有
竖直方向有
联立解得
v0=6m/s
（2）运动员经过C点时的速度为
运动员第一次经过D点时，根据动能定理有
在D点根据牛顿第二定律可得
联立解得
据牛顿第三定律可知，对圆弧轨道的压力FN的大小为2580N。
（3）运动员从C点进入圆弧轨道，直至返回C点时速度恰好为零，全程根据动能定理有
解得
L=12.5m
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