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浙江省杭州第二中学钱江学校2023-2024学年高一下学期开学测试物理试卷（Word版附解析）
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这是一份浙江省杭州第二中学钱江学校2023-2024学年高一下学期开学测试物理试卷（Word版附解析），文件包含浙江省杭州第二中学钱江学校2023-2024学年高一下学期开学测试物理试卷Word版含解析docx、浙江省杭州第二中学钱江学校2023-2024学年高一下学期开学测试物理试卷Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
一、单项选择题（每题4分）
1. 开普勒被誉为“天空的立法者”，关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳系行星绕太阳做匀速圆周运动
B. 同一行星在绕太阳运动时近日点速度小于远日点速度
C. 绕太阳运行的八大行星中，离太阳越远的行星公转周期越大
D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳系的行星绕太阳做椭圆运动，故A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，同一行星在绕太阳运动时近日点速度大于远日点速度，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，绕太阳运行的八大行星中，离太阳越远的行星公转周期越大，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，同一行星在绕太阳运动时，在相等时间内行星与太阳连线扫过的面积相等，该规律只针对同一轨道，可知火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误。
故选C。
2. 二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2020年3月20日为春分，9月22日为秋分，可以推算从春分到秋分为186天，而从秋分到春分为180天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（ ）
A. 从春分到秋分地球离太阳远
B. 从秋分到春分地球离太阳远
C. 夏天地球离太阳近
D. 冬天地球离太阳远
【答案】A
【解析】
【详解】AB．从春分到秋分与从秋分到春分两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，由v=可知时间长说明地球运动速率小，根据开普勒第二定律可知，运动速率小说明地球离太阳远，故A正确，B错误;
CD．我国处于北半球，冬季时地球离太阳近，夏季时地球离太阳远，故CD错误。
故选A。
3. 在物理学发展的过程中,许多科学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位科学家所作贡献的叙述正确的是
A. 天文学家第谷提出太阳系行星运动三大定律
B. 卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G
C. 物理学家牛顿提出了万有引力定律并给出了万有引力常量的值
D. 亚当斯和勒维耶各自独立依据万有引力定律计算出了天王星的轨道，故人们称其为“笔尖下发现的行星”
【答案】B
【解析】
【详解】A．开普勒提出太阳系行星运动三大定律，故A错误；
BC．物理学家牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许给出了万有引力常量的值，故B正确，C错误；
D．英国的亚当斯和法国的勒维耶独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，人们称海王星为“笔尖下发现的行星”，故D错误；
故选B.
4. 一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体对天体压力为零，说明万有引力全部提供物体做圆周运动的向心力，并且天体自转周期就是物体做圆周运动的周期。根据万有引力定律有
又因为球形天体的质量
联立解得
故选D。
5. 2020年4月24日，国家航天局将我国行星探测任务被命名为“天问（Tianwen）系列”。根据计划，2020年我国将实施“天问一号”，目标是通过一次发射任务，实现“火星环绕、火星表面降落、巡视探测”三大任务。若探测器登陆火星前，除P点在自身动力作用下改变轨道外，其余过程中仅受火星万有引力作用，经历从椭圆轨道Ⅰ→椭圆轨道Ⅱ→圆轨道Ⅲ的过程，如图所示，则探测器（ ）
A. 在轨道Ⅰ上从P点到Q点的过程中，速度变大
B. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期
C. 在轨道Ⅲ上运行速度大于火星的第一宇宙速度
D. 在轨道Ⅲ上P点受到火星万有引力等于在轨道Ⅱ上P点受到火星万有引力
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅰ上从P点到Q点的过程中，速度变小，故A错误；
B．根据开普勒第三定律
轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅲ的半长轴，则在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期，故B错误；
C．第一宇宙速度是最大环绕速度，在轨道Ⅲ上运行速度小于火星的第一宇宙速度，故C错误；
D．根据
距离相同，在轨道Ⅲ上点受到火星万有引力等于在轨道Ⅱ上点受到火星万有引力，故D正确。
故选D。
6. 2023年12月，神舟十七号航天员在空间站机械臂的支持下顺利完成出舱，出舱时间约7.5小时．已知空间站距离地球高度约391.9千米，下列说法中正确的是（ ）
A. 空间站的速度大于第一宇宙速度B. 空间站的加速度小于地球表面的重力加速度
C. 航天员在舱外受到的合力为零D. 航天员在舱外绕地球转动大约一圈
【答案】B
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，则空间站的速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．根据
可知，空间站的加速度小于地球表面的重力加速度，选项B正确；
C．航天员在舱外绕地球做圆周运动，则受到的合力不为零，选项C错误；
D．空间站距离地球高度约391.9千米，根据
可得周期
可估算空间站的周期约为90分钟，则航天员在舱外绕地球转动大约五圈，选项D错误。
故选B。
7. 如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r=，则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为（ ）
A. FB. FC. FD. F
【答案】C
【解析】
【详解】设原球体的质量为M，质点P的质量为m0，球心与质点P的距离为L。根据
m=ρπr3
知挖去部分的小球的质量
m=M
未挖时，原球体对质点P的引力
F=G
挖去的部分对质点P的引力
F'=F
则剩余部分对质点P的引力
F″=F-F'=F
故选C。
8. 2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与绕地球做圆周运动的天和核心舱首次径向对接成功，对接前神舟十三号与天和核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，神舟十三号位于天和核心舱的下方轨道，下列说法正确的是（ ）
A. 对接前，载人飞船与地心连线和核心舱与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同
B. 载人飞船需先进入核心舱轨道，再加速追上核心舱完成对接
C. 对接后，若已知核心舱的运行周期T、运行速度v、地球半径R和引力常量G估出地球密度ρ
D. 对接后，考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，同一个卫星在相同时间与地心的连线扫过的面积相同，不同的卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相同，故A错误；
B．载人飞船在低轨道加速，上升到高轨道与核心舱完成对接，故B错误；
C．对接后，若已知核心舱的运行周期T、运行速度v、地球半径R和引力常量G，可由
联立可估出地球密度
故C正确；
D．对接后，考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做尽心运动，轨道半径减小，运行速度越来越大，故D错误。
故选C。
9. 甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（ ）
A. 甲、乙匀速下降，v乙B 甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升
C. 甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲
D. 以上说法均不对
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于楼房是匀速下降的，因为楼房和地面是相对静止的，所以甲相对于地面时匀速下降的，乙看到甲匀速上升，说明乙也在下降，且乙的下降速度大于甲的下降速度，甲看到丙匀速上升，即丙看到甲是在匀速下降，丙看到乙匀速下降，即丙看到甲乙都在下降，所以丙可能静止，也可能匀速上升，还可以是匀速下降，但是速度小于甲乙的下降速度，所以B正确，ACD错误。
故选B。
10. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动，根据初速度为零匀加速运动，连续相等的相邻位移内时间之比等于
可知
即
故选C。
11. 物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中AB=3m，BC=4m。若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，O、A两点之间的距离等于（ ）
A. 1mB. mC. 2mD. m
【答案】D
【解析】
【详解】设物体通过AB和BC这两段位移的时间为T，则加速度
B点的速度
则
故选D。
12. 一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么，这里第二滴离地面的高度是（ ）
A. 2mB. 2.5mC. 2.9mD. 3.5m
【答案】D
【解析】
【详解】初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间内位移之比为
故第2滴水离地的高度为
故选D。
13. 一个从地面竖直上抛的物体两次经过同一窗户下边线的时间间隔为，两次经过同一窗户上边线的时间间隔为，不计空气阻力，重力加速度为，则窗户的高度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体两次经过同一窗户下边线的时间间隔为，根据速度公式有
物体两次经过同一窗户上边线的时间间隔为，根据速度公式有
根据速度与位移的关系式有
解得
故选A。
14. 一根矩形杆的长1.45m，从某一高处做自由落体运动，在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s。则矩形杆的下端到达窗口上端的速度和矩形杆下端的初始位置到窗台的高度差为（g取10m/s2）分别为（ ）
A. v=8m/sB. v=10m/sC. ∆h=5mD. ∆h=6m
【答案】B
【解析】
【详解】AB．设杆长为L，窗口高度为h，杆的下端到达窗口上沿的速度为v0, 在矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s的过程中，由位移公式
解得
B正确，A错误；
CD．设杆的下端到窗口上沿的高度为h0
杆的下端到达窗台的高度为
CD错误。
故选B。
15. 如图所示，木块A、B的质量分别为m、2m，一个劲度系数为k的轻质弹簧的两端分别与A、B相拴接，最初系统静止，现在用力缓慢竖直向上拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为（重力加速度为g）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为x1，由胡克定律有
物体B恰好离开地面时，弹簧的拉力等于B的重力，为2mg，设此时弹簧的伸长量为x2，由胡克定律有
这一过程中，物体A上升的高度
解得
故选C。
16. 如图所示，一轻质弹簧测力计，弹簧劲度系数为k，弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个光滑的轻质定滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的轻绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为GA和GB．下列说法正确的是（ ）
A. 地面对重物A的支持力大小为GA
B. 弹簧的伸长量为
C. 弹簧测力计的读数为GA＋GB
D. 轻绳所受到的拉力为GB
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AD．对物体B
T＝GB
对A受力分析可得
T＋FNA＝GA
则地面对重物A的支持力大小为GA－GB，选项A错误，D正确；
BC．弹簧测力计的读数为
2T＝2GB
弹簧的伸长量为
选项BC错误；
故选D。
17. 如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的总质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆下滑，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力为（ ）
A. MgB. （M＋m）g
C. （M＋m）g－FfD. Mg＋Ff
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】取箱子为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力Ff和地面对它的支持力FN三个力的作用而平衡，则
FN＝Mg＋Ff
由牛顿第三定律知，箱子对地面的压力大小
FN′＝FN＝Mg＋Ff
故选D。
18. 如图将力（大小已知）分解为两个分力和，和的夹角小于90°。则关于分力，以下说法中正确的是（ ）
A. 当时，肯定有两组解B. 当时，有唯一一组解
C. 当时，有唯一一组解D. 当时，无解
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示：
AB．当F＞F1＞Fsinθ时，根据平行四边形定则，有两组解；若，当时，只有一组解，故AB错误；
CD．当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解；当F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解，故D正确，C错误。
故选D。
19. 如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道固定在竖直平面内，端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力作用下，缓慢地由向运动，始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为。在运动过程中（ ）
A. 增大，增大B. 减小，减小
C. 增大，减小D. 减小，增大
【答案】C
【解析】
【详解】对小球进行受力分析，它受到重力、支持力和拉力的作用，如图所示：
根据共点力平衡条件有
其中θ为支持力FN与竖直方向的夹角，当小球向上移动时，θ变大，故FN减小，F增大。
故选C。
20. 在CCTV10科教频道《科学大探险》栏目中，挑战者将桌布平整的放于桌面上，桌布上放上物品，然后快速抽出桌布，桌面上的物品像有魔法一般牢牢“吸”在桌面上，如图甲所示。某同学对此产生了浓厚的兴趣，他设置了一个实验进行模拟，将一质量为m的长桌布B静止在固定的水平桌面上，质量为M的盘子A静止在桌布上，如图乙所示。A与B间的动摩擦因数为，B与桌面间的动摩擦因数为，现给桌布B右端一水平拉力F，把桌布B从盘子A的下面抽出。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则拉力F至少应为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A的最大加速度为
A、B相对滑动的临界状态的加速度相等，则有
解得
故选A。
二、不定项选择题（每题4分，选不全给2分）
21. “坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是( )
A. 绕太阳运动的角速度不变
B. 近日点处线速度大于远日点处线速度
C 近日点处加速度大于远日点处加速度
D. 其椭圆轨道半长轴的平方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，彗星绕太阳做椭圆运动时，彗星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，在近日点，在相等时间内彗星转过的圆心角大，彗星的角速度大，由此可知，彗星的角速度是变化的，故A错误；
B．彗星绕太阳做椭圆运动时，彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，在近日点，在相等时间内彗星转过的弧长大，彗星的线速度大，则彗星在近日点处的线速度大于远日点处的线速度，故B正确；
C．太阳与彗星的质量不变，在近日点两者间的距离小，彗星受到的引力大，由牛顿第二定律可知，彗星在近日点的加速度大于在远日点的加速度，故C正确；
D．由开普勒第三定律可知，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数，故D错误。
故选BC。
22. 嫦娥五号到月球“挖土”成功返回．作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为，地球的半径为，忽略地球、月球自转的影响，则（ ）
A. 月球质量与地球质量之比为
B. 月球密度与地球密度之比为
C. 月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为
D. 嫦娥五号在地球表面所受万有引力与在月球表面所受万有引力之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由
可得质量之比
故A正确；
B．由
可得密度之比
故B错误；
C．由
可得第一宇宙速度之比为
故C错误；
D．嫦娥五号在地球表面所受万有引力与在月球表面所受万有引力之比为
故D正确。
故选AD。
23. 如图，将一重力不计的白纸夹在物理课本与水平桌面之间，先用水平拉力F将白纸从书本底下向右抽出（书本未从桌面滑落），已知课本重力为G，所有接触面间的摩擦因数均为，则在白纸被抽出过程中（ ）
A. 白纸对课本的摩擦力方向向左
B. 抽动瞬间，白纸受到的摩擦力为
C. 课本与白纸间的摩擦力大小始终等于
D. 瞬间拉力F越大，课本与白纸间的摩擦力越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．白纸相对课本向右运动，所以白纸受到的摩擦力向左，则白纸对课本的摩擦力方向向右，故A错误；
B．抽动瞬间，白纸上下两个面，分别受到向左的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式可得
则白纸受到的摩擦力为
故B正确；
C．在开始一段时间内，课本与白纸之间的压力为G，此时的摩擦力为，当白纸滑过书本的中心线时，纸和课本之间的压力小于G，且随着纸的运动，压力逐渐减小，最后到零，滑动摩擦力也随之减小一直到零，故C错误；
D．滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关，瞬间拉力F越大，白纸运动的越快，但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，故D错误。
故选B。
24. 如图1所示，一质量为m的小球用细线悬挂，静止于足够深的油槽中，某时刻剪断细线，小球开始在油槽中下沉。下沉过程中，小球受重力、浮力（大小不变）、粘滞阻力作用。测得小球的加速度随下沉速度变化的图像如图2所示。已知重力加速度为g，下沉过程中（ ）
A. 小球的最大加速度为gB. 小球先做加速运动，后做匀速运动
C. 小球受到的浮力大小为D. 小球受到的最大粘滞阻力为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图像可知，小球开始下沉后速度越来越大，加速度越来越小，由于受到油的浮力，最大加速度为，当加速度时，小球做匀速运动，速度不再变化，故B正确，A错误；
C．当速度为零时，根据牛顿第二定律得
解得
故C错误；
D．当速度为时，小球受到的最大粘滞阻力最大，根据平衡条件得
结合C选项可得
故D正确。
故选BD。
25. 在“秋粮入库”的工作中，工作人员用如图甲所示的倾斜传送带把粮食输送入仓库中。传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。装袋后的粮食（用小方块表示，可视为质点）无初速度放上传送带的底部，其运动的v-t图像如图乙所示，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2，则（ ）
A. 传送带的速度为2m/s
B. 粮袋入库过程相对传送带的位移2m
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.75
D. 粮袋所受摩擦力方向一直与粮袋运动方向相反
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据图乙可知粮袋开始做匀加速运动，后与传送带相对静止做匀速运动，可知传送带的速度为2m/s，A正确；
B．粮袋匀加速运动的位移为
该段时间内传送带运动的距离为
粮袋入库过程相对传送带的位移为
B正确；
C．根据图乙可知粮袋匀加速时加速度大小为
根据牛顿第二定律有
代入数值解得
C错误；
D．分析可知匀加速阶段粮袋所受滑动摩擦力方向与运动方向相同；匀速阶段，粮袋受到静摩擦力，方向与运动方向也相同，所以粮袋所受摩擦力方向一直与粮袋运动方向相同，D错误。
故选AB。
一、单项选择题（每题4分）
1. 开普勒被誉为“天空的立法者”，关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳系行星绕太阳做匀速圆周运动
B. 同一行星在绕太阳运动时近日点速度小于远日点速度
C. 绕太阳运行的八大行星中，离太阳越远的行星公转周期越大
D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳系的行星绕太阳做椭圆运动，故A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，同一行星在绕太阳运动时近日点速度大于远日点速度，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，绕太阳运行的八大行星中，离太阳越远的行星公转周期越大，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，同一行星在绕太阳运动时，在相等时间内行星与太阳连线扫过的面积相等，该规律只针对同一轨道，可知火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误。
故选C。
2. 二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2020年3月20日为春分，9月22日为秋分，可以推算从春分到秋分为186天，而从秋分到春分为180天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（ ）
A. 从春分到秋分地球离太阳远
B. 从秋分到春分地球离太阳远
C. 夏天地球离太阳近
D. 冬天地球离太阳远
【答案】A
【解析】
【详解】AB．从春分到秋分与从秋分到春分两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，由v=可知时间长说明地球运动速率小，根据开普勒第二定律可知，运动速率小说明地球离太阳远，故A正确，B错误;
CD．我国处于北半球，冬季时地球离太阳近，夏季时地球离太阳远，故CD错误。
故选A。
3. 在物理学发展的过程中,许多科学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位科学家所作贡献的叙述正确的是
A. 天文学家第谷提出太阳系行星运动三大定律
B. 卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G
C. 物理学家牛顿提出了万有引力定律并给出了万有引力常量的值
D. 亚当斯和勒维耶各自独立依据万有引力定律计算出了天王星的轨道，故人们称其为“笔尖下发现的行星”
【答案】B
【解析】
【详解】A．开普勒提出太阳系行星运动三大定律，故A错误；
BC．物理学家牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许给出了万有引力常量的值，故B正确，C错误；
D．英国的亚当斯和法国的勒维耶独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，人们称海王星为“笔尖下发现的行星”，故D错误；
故选B.
4. 一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体对天体压力为零，说明万有引力全部提供物体做圆周运动的向心力，并且天体自转周期就是物体做圆周运动的周期。根据万有引力定律有
又因为球形天体的质量
联立解得
故选D。
5. 2020年4月24日，国家航天局将我国行星探测任务被命名为“天问（Tianwen）系列”。根据计划，2020年我国将实施“天问一号”，目标是通过一次发射任务，实现“火星环绕、火星表面降落、巡视探测”三大任务。若探测器登陆火星前，除P点在自身动力作用下改变轨道外，其余过程中仅受火星万有引力作用，经历从椭圆轨道Ⅰ→椭圆轨道Ⅱ→圆轨道Ⅲ的过程，如图所示，则探测器（ ）
A. 在轨道Ⅰ上从P点到Q点的过程中，速度变大
B. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期
C. 在轨道Ⅲ上运行速度大于火星的第一宇宙速度
D. 在轨道Ⅲ上P点受到火星万有引力等于在轨道Ⅱ上P点受到火星万有引力
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅰ上从P点到Q点的过程中，速度变小，故A错误；
B．根据开普勒第三定律
轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅲ的半长轴，则在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期，故B错误；
C．第一宇宙速度是最大环绕速度，在轨道Ⅲ上运行速度小于火星的第一宇宙速度，故C错误；
D．根据
距离相同，在轨道Ⅲ上点受到火星万有引力等于在轨道Ⅱ上点受到火星万有引力，故D正确。
故选D。
6. 2023年12月，神舟十七号航天员在空间站机械臂的支持下顺利完成出舱，出舱时间约7.5小时．已知空间站距离地球高度约391.9千米，下列说法中正确的是（ ）
A. 空间站的速度大于第一宇宙速度B. 空间站的加速度小于地球表面的重力加速度
C. 航天员在舱外受到的合力为零D. 航天员在舱外绕地球转动大约一圈
【答案】B
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，则空间站的速度小于第一宇宙速度，选项A错误；
B．根据
可知，空间站的加速度小于地球表面的重力加速度，选项B正确；
C．航天员在舱外绕地球做圆周运动，则受到的合力不为零，选项C错误；
D．空间站距离地球高度约391.9千米，根据
可得周期
可估算空间站的周期约为90分钟，则航天员在舱外绕地球转动大约五圈，选项D错误。
故选B。
7. 如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r=，则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为（ ）
A. FB. FC. FD. F
【答案】C
【解析】
【详解】设原球体的质量为M，质点P的质量为m0，球心与质点P的距离为L。根据
m=ρπr3
知挖去部分的小球的质量
m=M
未挖时，原球体对质点P的引力
F=G
挖去的部分对质点P的引力
F'=F
则剩余部分对质点P的引力
F″=F-F'=F
故选C。
8. 2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与绕地球做圆周运动的天和核心舱首次径向对接成功，对接前神舟十三号与天和核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，神舟十三号位于天和核心舱的下方轨道，下列说法正确的是（ ）
A. 对接前，载人飞船与地心连线和核心舱与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同
B. 载人飞船需先进入核心舱轨道，再加速追上核心舱完成对接
C. 对接后，若已知核心舱的运行周期T、运行速度v、地球半径R和引力常量G估出地球密度ρ
D. 对接后，考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，同一个卫星在相同时间与地心的连线扫过的面积相同，不同的卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相同，故A错误；
B．载人飞船在低轨道加速，上升到高轨道与核心舱完成对接，故B错误；
C．对接后，若已知核心舱的运行周期T、运行速度v、地球半径R和引力常量G，可由
联立可估出地球密度
故C正确；
D．对接后，考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做尽心运动，轨道半径减小，运行速度越来越大，故D错误。
故选C。
9. 甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（ ）
A. 甲、乙匀速下降，v乙
C. 甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲
D. 以上说法均不对
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于楼房是匀速下降的，因为楼房和地面是相对静止的，所以甲相对于地面时匀速下降的，乙看到甲匀速上升，说明乙也在下降，且乙的下降速度大于甲的下降速度，甲看到丙匀速上升，即丙看到甲是在匀速下降，丙看到乙匀速下降，即丙看到甲乙都在下降，所以丙可能静止，也可能匀速上升，还可以是匀速下降，但是速度小于甲乙的下降速度，所以B正确，ACD错误。
故选B。
10. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动，根据初速度为零匀加速运动，连续相等的相邻位移内时间之比等于
可知
即
故选C。
11. 物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中AB=3m，BC=4m。若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，O、A两点之间的距离等于（ ）
A. 1mB. mC. 2mD. m
【答案】D
【解析】
【详解】设物体通过AB和BC这两段位移的时间为T，则加速度
B点的速度
则
故选D。
12. 一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么，这里第二滴离地面的高度是（ ）
A. 2mB. 2.5mC. 2.9mD. 3.5m
【答案】D
【解析】
【详解】初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间内位移之比为
故第2滴水离地的高度为
故选D。
13. 一个从地面竖直上抛的物体两次经过同一窗户下边线的时间间隔为，两次经过同一窗户上边线的时间间隔为，不计空气阻力，重力加速度为，则窗户的高度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体两次经过同一窗户下边线的时间间隔为，根据速度公式有
物体两次经过同一窗户上边线的时间间隔为，根据速度公式有
根据速度与位移的关系式有
解得
故选A。
14. 一根矩形杆的长1.45m，从某一高处做自由落体运动，在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s。则矩形杆的下端到达窗口上端的速度和矩形杆下端的初始位置到窗台的高度差为（g取10m/s2）分别为（ ）
A. v=8m/sB. v=10m/sC. ∆h=5mD. ∆h=6m
【答案】B
【解析】
【详解】AB．设杆长为L，窗口高度为h，杆的下端到达窗口上沿的速度为v0, 在矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s的过程中，由位移公式
解得
B正确，A错误；
CD．设杆的下端到窗口上沿的高度为h0
杆的下端到达窗台的高度为
CD错误。
故选B。
15. 如图所示，木块A、B的质量分别为m、2m，一个劲度系数为k的轻质弹簧的两端分别与A、B相拴接，最初系统静止，现在用力缓慢竖直向上拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为（重力加速度为g）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为x1，由胡克定律有
物体B恰好离开地面时，弹簧的拉力等于B的重力，为2mg，设此时弹簧的伸长量为x2，由胡克定律有
这一过程中，物体A上升的高度
解得
故选C。
16. 如图所示，一轻质弹簧测力计，弹簧劲度系数为k，弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个光滑的轻质定滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的轻绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为GA和GB．下列说法正确的是（ ）
A. 地面对重物A的支持力大小为GA
B. 弹簧的伸长量为
C. 弹簧测力计的读数为GA＋GB
D. 轻绳所受到的拉力为GB
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AD．对物体B
T＝GB
对A受力分析可得
T＋FNA＝GA
则地面对重物A的支持力大小为GA－GB，选项A错误，D正确；
BC．弹簧测力计的读数为
2T＝2GB
弹簧的伸长量为
选项BC错误；
故选D。
17. 如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的总质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆下滑，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力为（ ）
A. MgB. （M＋m）g
C. （M＋m）g－FfD. Mg＋Ff
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】取箱子为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力Ff和地面对它的支持力FN三个力的作用而平衡，则
FN＝Mg＋Ff
由牛顿第三定律知，箱子对地面的压力大小
FN′＝FN＝Mg＋Ff
故选D。
18. 如图将力（大小已知）分解为两个分力和，和的夹角小于90°。则关于分力，以下说法中正确的是（ ）
A. 当时，肯定有两组解B. 当时，有唯一一组解
C. 当时，有唯一一组解D. 当时，无解
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示：
AB．当F＞F1＞Fsinθ时，根据平行四边形定则，有两组解；若，当时，只有一组解，故AB错误；
CD．当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解；当F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解，故D正确，C错误。
故选D。
19. 如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道固定在竖直平面内，端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力作用下，缓慢地由向运动，始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为。在运动过程中（ ）
A. 增大，增大B. 减小，减小
C. 增大，减小D. 减小，增大
【答案】C
【解析】
【详解】对小球进行受力分析，它受到重力、支持力和拉力的作用，如图所示：
根据共点力平衡条件有
其中θ为支持力FN与竖直方向的夹角，当小球向上移动时，θ变大，故FN减小，F增大。
故选C。
20. 在CCTV10科教频道《科学大探险》栏目中，挑战者将桌布平整的放于桌面上，桌布上放上物品，然后快速抽出桌布，桌面上的物品像有魔法一般牢牢“吸”在桌面上，如图甲所示。某同学对此产生了浓厚的兴趣，他设置了一个实验进行模拟，将一质量为m的长桌布B静止在固定的水平桌面上，质量为M的盘子A静止在桌布上，如图乙所示。A与B间的动摩擦因数为，B与桌面间的动摩擦因数为，现给桌布B右端一水平拉力F，把桌布B从盘子A的下面抽出。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则拉力F至少应为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A的最大加速度为
A、B相对滑动的临界状态的加速度相等，则有
解得
故选A。
二、不定项选择题（每题4分，选不全给2分）
21. “坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是( )
A. 绕太阳运动的角速度不变
B. 近日点处线速度大于远日点处线速度
C 近日点处加速度大于远日点处加速度
D. 其椭圆轨道半长轴的平方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，彗星绕太阳做椭圆运动时，彗星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，在近日点，在相等时间内彗星转过的圆心角大，彗星的角速度大，由此可知，彗星的角速度是变化的，故A错误；
B．彗星绕太阳做椭圆运动时，彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，在近日点，在相等时间内彗星转过的弧长大，彗星的线速度大，则彗星在近日点处的线速度大于远日点处的线速度，故B正确；
C．太阳与彗星的质量不变，在近日点两者间的距离小，彗星受到的引力大，由牛顿第二定律可知，彗星在近日点的加速度大于在远日点的加速度，故C正确；
D．由开普勒第三定律可知，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数，故D错误。
故选BC。
22. 嫦娥五号到月球“挖土”成功返回．作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为，地球的半径为，忽略地球、月球自转的影响，则（ ）
A. 月球质量与地球质量之比为
B. 月球密度与地球密度之比为
C. 月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为
D. 嫦娥五号在地球表面所受万有引力与在月球表面所受万有引力之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由
可得质量之比
故A正确；
B．由
可得密度之比
故B错误；
C．由
可得第一宇宙速度之比为
故C错误；
D．嫦娥五号在地球表面所受万有引力与在月球表面所受万有引力之比为
故D正确。
故选AD。
23. 如图，将一重力不计的白纸夹在物理课本与水平桌面之间，先用水平拉力F将白纸从书本底下向右抽出（书本未从桌面滑落），已知课本重力为G，所有接触面间的摩擦因数均为，则在白纸被抽出过程中（ ）
A. 白纸对课本的摩擦力方向向左
B. 抽动瞬间，白纸受到的摩擦力为
C. 课本与白纸间的摩擦力大小始终等于
D. 瞬间拉力F越大，课本与白纸间的摩擦力越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．白纸相对课本向右运动，所以白纸受到的摩擦力向左，则白纸对课本的摩擦力方向向右，故A错误；
B．抽动瞬间，白纸上下两个面，分别受到向左的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式可得
则白纸受到的摩擦力为
故B正确；
C．在开始一段时间内，课本与白纸之间的压力为G，此时的摩擦力为，当白纸滑过书本的中心线时，纸和课本之间的压力小于G，且随着纸的运动，压力逐渐减小，最后到零，滑动摩擦力也随之减小一直到零，故C错误；
D．滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关，瞬间拉力F越大，白纸运动的越快，但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，故D错误。
故选B。
24. 如图1所示，一质量为m的小球用细线悬挂，静止于足够深的油槽中，某时刻剪断细线，小球开始在油槽中下沉。下沉过程中，小球受重力、浮力（大小不变）、粘滞阻力作用。测得小球的加速度随下沉速度变化的图像如图2所示。已知重力加速度为g，下沉过程中（ ）
A. 小球的最大加速度为gB. 小球先做加速运动，后做匀速运动
C. 小球受到的浮力大小为D. 小球受到的最大粘滞阻力为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图像可知，小球开始下沉后速度越来越大，加速度越来越小，由于受到油的浮力，最大加速度为，当加速度时，小球做匀速运动，速度不再变化，故B正确，A错误；
C．当速度为零时，根据牛顿第二定律得
解得
故C错误；
D．当速度为时，小球受到的最大粘滞阻力最大，根据平衡条件得
结合C选项可得
故D正确。
故选BD。
25. 在“秋粮入库”的工作中，工作人员用如图甲所示的倾斜传送带把粮食输送入仓库中。传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。装袋后的粮食（用小方块表示，可视为质点）无初速度放上传送带的底部，其运动的v-t图像如图乙所示，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2，则（ ）
A. 传送带的速度为2m/s
B. 粮袋入库过程相对传送带的位移2m
C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.75
D. 粮袋所受摩擦力方向一直与粮袋运动方向相反
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据图乙可知粮袋开始做匀加速运动，后与传送带相对静止做匀速运动，可知传送带的速度为2m/s，A正确；
B．粮袋匀加速运动的位移为
该段时间内传送带运动的距离为
粮袋入库过程相对传送带的位移为
B正确；
C．根据图乙可知粮袋匀加速时加速度大小为
根据牛顿第二定律有
代入数值解得
C错误；
D．分析可知匀加速阶段粮袋所受滑动摩擦力方向与运动方向相同；匀速阶段，粮袋受到静摩擦力，方向与运动方向也相同，所以粮袋所受摩擦力方向一直与粮袋运动方向相同，D错误。
故选AB。
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