云南省丽江市古城区第一中学2022-2023高三下学期物理3月月考检测试卷考试试卷

云南省丽江市古城区第一中学2022-2023学年高三下学期物理3月月考检测试卷
一、单选题
1．（2021高二上·徐州会考）如图所示，风力发电机叶片上有a和b两点，在叶片转动时，a、b的角速度分别为ωa、ωb，线速度大小为va、vb，则(　　)
A．ωa<ωb，va=vb B．ωa>ωb，va=vb
C．ωa=ωb，vavb
2．（2023·河北模拟）研究数据显示，地球赤道的自转速度为，地球上的第一宇宙速度为，木星赤道的自转速度为。如果地球的自转速度逐渐增大到木星的自转速度，其他量不变，那么在这个过程中，对原来静止在地球赤道上质量为的物体，下列说法正确的是（　　）
A．物体受到地球的万有引力增大
B．物体对地面的压力保持不变
C．物体对地面的压力逐渐减小直至为零
D．物体会一直静止在地球的赤道上
3．（2022·天津模拟）下列说法正确的是（　　）
A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动
B．温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等
C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
D．用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏加德罗常数
4．（2023高三下·古城月考）如图所示，北斗导航系统中两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星1号和卫星2号，其轨道半径分别为r1、r2，且r1：r2=3∶4，不计两卫星间的引力作用和其他星体的影响，则卫星1号和2号分别与地球的连线在单位时间内扫过的面积之比为（　　）
A．∶2 B．2∶ C．3∶4 D．4∶3
5．（2018高一下·成安期中）如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中（　　）
A．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少
B．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少
C．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加
D．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加
二、多选题
6．（2020·周至模拟）歼－15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。某飞行训练中，第一次舰保持静止，飞机从静止开始沿甲板运动，当飞机的速度为v时通过的距离为x1，经历的时间为t1；第二次舰以速度v0匀速运动，飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速，当飞机相对海面的速度为v时沿甲板通过的距离为x2，经历的时间为t2。设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。则（　　）
A． B．
C． D．
7．（2023高三下·古城月考）图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点：图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是______。
A．在t=0.20s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t=0.15s时，质点P的加速度方向为y轴负方向
C．从t=0.10s到t=0.20s，质点Q向左运动了4m
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为20cm
E．简谐横波的传播方向水平向左
8．（2023高三下·古城月考）宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为T，这两恒星到某一共同圆心的距离分别为和。则关于这两颗恒星的说法正确的是（　　）
A．这两颗恒星的质量之比等于m1 ：m2 = R1 ：R2
B．这两颗恒星的质量之和为
C．其中必有一颗恒星的质量为
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为 v1 ：v2 = R2 ：R1
三、实验题
9．（2023高三下·古城月考）同学们利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.
（1）图中电流表的示数为　 　A（保留小数点后两位）
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U（V） 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06
I（A） 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44
请根据表中的数据，在坐标纸上作出U－I图线　 　．由图线求得：电动势E＝　 　V；内阻r＝　 　Ω.
（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合.其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为　 　.
10．（2023高三下·古城月考）利用图示装置可测量滑块在斜面上运动的加速度：一倾斜斜垫导轨上安装有一个光电门，该光电门的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自倾斜气垫导轨最高点滑下通过光电门时，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用刻度尺测遮光片到光电门之间的距离s，记下相应的时间t值，已知遮光片的宽度为d。
（1）滑块经过光电门时的瞬时速度v=　 　；
（2）滑块加速度的大小a、遮光片的宽度d、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是　 　；
（3）根据实验得到的t和s的值。画出的图线是一条斜率为k且过原点的直线，则滑块的加速度为　 　。
四、解答题
11．（2023高三下·古城月考）如图所示，长为L的轻绳跨过光滑的轻质小滑轮，一端连接光滑桌面上的物块A，另一端悬挂物块B，A、B质量均为m，重力加速度为g，绳不可伸长。
（1）由静止释放A，求A向右运动过程中绳中的拉力大小F；
（2）将A置于滑轮左端处，B置于图中虚线位置，此时绳处于水平伸直状态。现同时释放A、B；
①A向右运动时，A的速度为v1，B下落的高度为h，B沿绳方向的分速度大小为v1，求此时B绕滑轮转动的角速度ω；
②判断A先碰到滑轮还是B先运动到滑轮的正下方，并请通过计算说明理由。
12．（2023高三下·古城月考）如图所示，质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙壁。一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落，恰好与金属槽左端相切进入槽内，且刚好能到达金属槽右端最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小；
（2）整个过程竖直墙壁对金属槽的冲量和金属槽的质量大小。
13．（2023高三下·古城月考）如图所示，一水平轻杆一端固定在竖直细杆上的O点。一轻质弹性绳上端固定在杆顶端A点，另一端穿过一固定在B点的光滑小环与套在水平杆上的小球连接，OB间距离l0=0.6m。弹性绳满足胡克定律，原长等于AB距离，劲度系数k=10N/m，且始终不超过弹性限度。小球质量m=1.8kg，与水平杆间的摩擦因数 =0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球静止在M点，OM间距离l1=0.45m。已知弹性绳的弹性势能表达式为，其中x为弹性绳的形变量。不计其它阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小球静止在M点时受到的摩擦力大小；
（2）整个装置以竖直杆为轴匀速转动，小球始终位于P点，OP间距离l2=0.6m，求转动角速度的最大值；
（3）装置绕竖直杆由静止缓慢加速转动，使小球由M点缓慢移动到N点，ON间距离l3=0.8m，求该过程中外力对装置所做的功。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】由于a、b两点属于同轴转动，故他们的角速度相等，即
由公式且由图可知，，所以，D符合题意．
故答案为：D
【分析】同轴转动各点的角速度相等，同皮带运动各点的线速度相等，利用线速度与角速度的关系进行分析判断。
2．【答案】C
【知识点】超重与失重；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．设地球的质量为 ，半径为 ，引力常量为 ，在赤道上物体受到的万有引力为
所以只要物体在赤道上，所受的万有引力的大小就不变，A不符合题意；
B．根据牛顿第三定律，物体对地面的压力与地面对物体的支持力大小相等，方向相反，设赤道上的物体受到的支持力为 （方向沿地球半径向上），物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度为 ，根据牛顿第二定律有
解得
可知随地球自转线速度的增大，支持力逐渐减小，物体对地面的压力也逐渐减小，B不符合题意；
CD．当地球自转速度大于等于第一宇宙速度时，支持力 ，物体将变为地球的卫星，处于完全失重状态，所以物体不会一直静止在地球的赤道上，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据万有引力的表达式得出物体受到地球引力的变化情况，根据合力提供向心力得出地面对物体支持力的表达式，当物体对接触面的压力为零时处于完全失重失重状态。
3．【答案】D
【知识点】分子间的作用力；与阿伏加德罗常数有关的计算；温度
【解析】【解答】A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它的运动不是分子热运动，A不符合题意；
B．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相等，B不符合题意；
C．当分子力表现为引力时，分子间距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，C不符合题意；
D．用油膜法测出油酸分子直径后，可估算出每个油酸分子的体积，再用油酸的摩尔体积除以每个油酸分子的体积即可估算出阿伏加德罗常数，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】PM2.5属于固体颗粒所以其运动不属于分子热运动；温度相同的气体平均动能相同；当分子之间体现为引力则分子势能随距离的减小而减小。
4．【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】取Δt内，扫过的面积
得
代入得
所以
故答案为：A
【分析】根据万有引力提供向心力得出 卫星1号和2号分别与地球的连线在单位时间内扫过的面积之比 。
5．【答案】D
【知识点】功能关系
【解析】【解答】在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对小球的弹力方向向右，与位移方向相反，则弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加，ABC不符合题意，D符合题意．
故答案为：D.
【分析】某力做功正负判断时，当力的方向与物体运动方向相反时，该力做负功，相同则为正功。弹簧弹性势能的判断，弹簧的形变量增加时，弹簧的弹性势能增加，注意形变不同于长度。
6．【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】当舰静止时，根据运动学公式有：v=at1
v2=2ax1
当舰运动时，有v-v0=at2
整理得：
故BC符合题意，AD不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用速度公式可以求出运动的时间之比；结合位移公式可以求出位移之比。
7．【答案】A,B,E
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】A．由图（b）可得：质点Q在t=0.20s位于平衡位置向y轴正方向运动，A符合题意；
B．由图（b）可得：周期T=0.2s，质点Q在t=0.10s位于平衡位置向下振动；故由图（a）可得：波长λ=8m，波沿x轴负方向传播，那么在t=0.15s时，质点P振动了0.25T，位于平衡位置上方，加速度方向沿y轴负方向，B符合题意；
C．波的传播过程中，质点不随波迁移，C不符合题意；
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过波峰，则通过的路程小于振幅，即小于20cm，D不符合题意；
E．波沿x轴负方向传播，即传播方向水平向左，E符合题意。
故答案为：ABE
【分析】根据简谐波的图形以及振动图像得出质点PQ的速度和加速度方向以及该波的传播方向。
8．【答案】B,C
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】A．由
得m1 ：m2 = R2 ：R1
A不符合题意；
B．由A选项得 ，
又
得
B符合题意；
C．由AB选项得
C符合题意；
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据双星系的运动以及万有引力提供向心力得出两恒星的质量之比和质量之和以及线速度之比。
9．【答案】（1）0.44
（2）；1.60（1.58~1.62都算对）；1.2（1.18~1.26都算对）
（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）电流表选择的量程是0.6A，所以此时电流表的示数为0.44A；
（2）根据表中的数据，画出U-I图象如图所示，
根据图象可知，纵坐标的截距代表电动势的大小，直线的斜率代表内电阻的大小，所以电动势E=1.60V；内阻 ．
（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
【分析】（1）根据电流表的读数原理得出电流表的示数；
（2）利用描点法得出U-I的图像，结合图像得出电源的电动势和内阻；
（3）干电池使用后电动势和内阻发生变化，从而导致实验误差变大。
10．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）滑块经过光电门时的瞬时速度为
（2）根据匀变速直线运动公式
可得
（3）由
可得
则 图线的斜率为
故
【分析】（1）结合短时间内的平均速度等于这段时间内的平均速度得出滑块经过光电门时的瞬时速度 ；
（2）利用匀变速苏直线运动的位移与速度的关系得出s和t满足的关系式；
（3）根据（2）中的表达式和图像得出滑块的加速度。
11．【答案】（1）解：对B
对A
解得
（2）解：①设此时物块B的速率为v2，由A、B系统机械能守恒可得
又
解得
②物块A先滑到滑轮处，设任意时刻轻绳与水平方向夹角为θ，则
对A：F=maA
对B
水平方向Fcosθ=maBx
所以aA>aBx即全程
即物块A先滑到滑轮处
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）对AB利用牛顿第二定律得出A向右运动过程中绳中的拉力 ；
（2）根据机械能守恒定律和速度的合成得出 B绕滑轮转动的角速度 ；结合牛顿第二定律判断 A先碰到滑轮还是B先运动到滑轮的正下方 。
12．【答案】（1）解：小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理有
小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律可知小球对金属槽的压力为
联立解得
（2）解：此过程竖直墙壁对金属槽的冲量，由动量定理可得
代入数据可得
小球第一次到到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属槽水平动量守恒
再由能量守恒定律可得
联立可得
【知识点】动量守恒定律；向心力；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理得出小球到最低点的速度，在最低点利用合力提供向心力得出小球第一次到达最低点时对金属槽的压力 ；
（2）根据动量定理和动量守恒以及机械能守恒定律得出整个过程竖直墙壁对金属槽的冲量和金属槽的质量大小。
13．【答案】（1）解：小球在M点， 的正切为
则 所以弹力
最大静摩擦力
代入数据得
由于
所以
（2）解：小球在P点，弹力
设弹簧与水平杆夹角为α，由几何关系可知
小球受到的支持力为
最大静摩擦力
所以
最大静摩擦力恒定，由题意得
代入数据得
（3）解：小球在N点，弹力
设弹簧与水平杆夹角为β，由几何关系可知 由题意得
代入数据得
克服弹簧弹力做功
克服摩擦力做功为
由动能定理
可得由M到N的过程中外力对装置所做的功
【知识点】离心运动和向心运动；功的计算；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据共点力平衡和滑动摩擦力的表达式得出小球静止在M点时受到的摩擦力 ；
（2）利用胡克定律和共点力平衡得出转动角速度的最大值； ；
（3）结合胡克定律以及合力提供向心力得出小球的速度，结合恒力做功和动能定理得出M到N的过程中外力对装置所做的功 。
云南省丽江市古城区第一中学2022-2023学年高三下学期物理3月月考检测试卷
一、单选题
1．（2021高二上·徐州会考）如图所示，风力发电机叶片上有a和b两点，在叶片转动时，a、b的角速度分别为ωa、ωb，线速度大小为va、vb，则(　　)
A．ωa<ωb，va=vb B．ωa>ωb，va=vb
C．ωa=ωb，vavb
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】由于a、b两点属于同轴转动，故他们的角速度相等，即
由公式且由图可知，，所以，D符合题意．
故答案为：D
【分析】同轴转动各点的角速度相等，同皮带运动各点的线速度相等，利用线速度与角速度的关系进行分析判断。
2．（2023·河北模拟）研究数据显示，地球赤道的自转速度为，地球上的第一宇宙速度为，木星赤道的自转速度为。如果地球的自转速度逐渐增大到木星的自转速度，其他量不变，那么在这个过程中，对原来静止在地球赤道上质量为的物体，下列说法正确的是（　　）
A．物体受到地球的万有引力增大
B．物体对地面的压力保持不变
C．物体对地面的压力逐渐减小直至为零
D．物体会一直静止在地球的赤道上
【答案】C
【知识点】超重与失重；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．设地球的质量为 ，半径为 ，引力常量为 ，在赤道上物体受到的万有引力为
所以只要物体在赤道上，所受的万有引力的大小就不变，A不符合题意；
B．根据牛顿第三定律，物体对地面的压力与地面对物体的支持力大小相等，方向相反，设赤道上的物体受到的支持力为 （方向沿地球半径向上），物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度为 ，根据牛顿第二定律有
解得
可知随地球自转线速度的增大，支持力逐渐减小，物体对地面的压力也逐渐减小，B不符合题意；
CD．当地球自转速度大于等于第一宇宙速度时，支持力 ，物体将变为地球的卫星，处于完全失重状态，所以物体不会一直静止在地球的赤道上，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据万有引力的表达式得出物体受到地球引力的变化情况，根据合力提供向心力得出地面对物体支持力的表达式，当物体对接触面的压力为零时处于完全失重失重状态。
3．（2022·天津模拟）下列说法正确的是（　　）
A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动
B．温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等
C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
D．用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏加德罗常数
【答案】D
【知识点】分子间的作用力；与阿伏加德罗常数有关的计算；温度
【解析】【解答】A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它的运动不是分子热运动，A不符合题意；
B．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相等，B不符合题意；
C．当分子力表现为引力时，分子间距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，C不符合题意；
D．用油膜法测出油酸分子直径后，可估算出每个油酸分子的体积，再用油酸的摩尔体积除以每个油酸分子的体积即可估算出阿伏加德罗常数，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】PM2.5属于固体颗粒所以其运动不属于分子热运动；温度相同的气体平均动能相同；当分子之间体现为引力则分子势能随距离的减小而减小。
4．（2023高三下·古城月考）如图所示，北斗导航系统中两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星1号和卫星2号，其轨道半径分别为r1、r2，且r1：r2=3∶4，不计两卫星间的引力作用和其他星体的影响，则卫星1号和2号分别与地球的连线在单位时间内扫过的面积之比为（　　）
A．∶2 B．2∶ C．3∶4 D．4∶3
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】取Δt内，扫过的面积
得
代入得
所以
故答案为：A
【分析】根据万有引力提供向心力得出 卫星1号和2号分别与地球的连线在单位时间内扫过的面积之比 。
5．（2018高一下·成安期中）如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中（　　）
A．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少
B．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少
C．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加
D．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加
【答案】D
【知识点】功能关系
【解析】【解答】在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对小球的弹力方向向右，与位移方向相反，则弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加，ABC不符合题意，D符合题意．
故答案为：D.
【分析】某力做功正负判断时，当力的方向与物体运动方向相反时，该力做负功，相同则为正功。弹簧弹性势能的判断，弹簧的形变量增加时，弹簧的弹性势能增加，注意形变不同于长度。
二、多选题
6．（2020·周至模拟）歼－15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。某飞行训练中，第一次舰保持静止，飞机从静止开始沿甲板运动，当飞机的速度为v时通过的距离为x1，经历的时间为t1；第二次舰以速度v0匀速运动，飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速，当飞机相对海面的速度为v时沿甲板通过的距离为x2，经历的时间为t2。设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。则（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】当舰静止时，根据运动学公式有：v=at1
v2=2ax1
当舰运动时，有v-v0=at2
整理得：
故BC符合题意，AD不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用速度公式可以求出运动的时间之比；结合位移公式可以求出位移之比。
7．（2023高三下·古城月考）图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点：图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是______。
A．在t=0.20s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t=0.15s时，质点P的加速度方向为y轴负方向
C．从t=0.10s到t=0.20s，质点Q向左运动了4m
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为20cm
E．简谐横波的传播方向水平向左
【答案】A,B,E
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】A．由图（b）可得：质点Q在t=0.20s位于平衡位置向y轴正方向运动，A符合题意；
B．由图（b）可得：周期T=0.2s，质点Q在t=0.10s位于平衡位置向下振动；故由图（a）可得：波长λ=8m，波沿x轴负方向传播，那么在t=0.15s时，质点P振动了0.25T，位于平衡位置上方，加速度方向沿y轴负方向，B符合题意；
C．波的传播过程中，质点不随波迁移，C不符合题意；
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过波峰，则通过的路程小于振幅，即小于20cm，D不符合题意；
E．波沿x轴负方向传播，即传播方向水平向左，E符合题意。
故答案为：ABE
【分析】根据简谐波的图形以及振动图像得出质点PQ的速度和加速度方向以及该波的传播方向。
8．（2023高三下·古城月考）宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为T，这两恒星到某一共同圆心的距离分别为和。则关于这两颗恒星的说法正确的是（　　）
A．这两颗恒星的质量之比等于m1 ：m2 = R1 ：R2
B．这两颗恒星的质量之和为
C．其中必有一颗恒星的质量为
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为 v1 ：v2 = R2 ：R1
【答案】B,C
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】A．由
得m1 ：m2 = R2 ：R1
A不符合题意；
B．由A选项得 ，
又
得
B符合题意；
C．由AB选项得
C符合题意；
D．这两颗恒星匀速圆周运动的线速度大小之比为
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据双星系的运动以及万有引力提供向心力得出两恒星的质量之比和质量之和以及线速度之比。
三、实验题
9．（2023高三下·古城月考）同学们利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.
（1）图中电流表的示数为　 　A（保留小数点后两位）
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U（V） 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06
I（A） 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44
请根据表中的数据，在坐标纸上作出U－I图线　 　．由图线求得：电动势E＝　 　V；内阻r＝　 　Ω.
（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合.其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为　 　.
【答案】（1）0.44
（2）；1.60（1.58~1.62都算对）；1.2（1.18~1.26都算对）
（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）电流表选择的量程是0.6A，所以此时电流表的示数为0.44A；
（2）根据表中的数据，画出U-I图象如图所示，
根据图象可知，纵坐标的截距代表电动势的大小，直线的斜率代表内电阻的大小，所以电动势E=1.60V；内阻 ．
（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
【分析】（1）根据电流表的读数原理得出电流表的示数；
（2）利用描点法得出U-I的图像，结合图像得出电源的电动势和内阻；
（3）干电池使用后电动势和内阻发生变化，从而导致实验误差变大。
10．（2023高三下·古城月考）利用图示装置可测量滑块在斜面上运动的加速度：一倾斜斜垫导轨上安装有一个光电门，该光电门的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自倾斜气垫导轨最高点滑下通过光电门时，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用刻度尺测遮光片到光电门之间的距离s，记下相应的时间t值，已知遮光片的宽度为d。
（1）滑块经过光电门时的瞬时速度v=　 　；
（2）滑块加速度的大小a、遮光片的宽度d、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是　 　；
（3）根据实验得到的t和s的值。画出的图线是一条斜率为k且过原点的直线，则滑块的加速度为　 　。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）滑块经过光电门时的瞬时速度为
（2）根据匀变速直线运动公式
可得
（3）由
可得
则 图线的斜率为
故
【分析】（1）结合短时间内的平均速度等于这段时间内的平均速度得出滑块经过光电门时的瞬时速度 ；
（2）利用匀变速苏直线运动的位移与速度的关系得出s和t满足的关系式；
（3）根据（2）中的表达式和图像得出滑块的加速度。
四、解答题
11．（2023高三下·古城月考）如图所示，长为L的轻绳跨过光滑的轻质小滑轮，一端连接光滑桌面上的物块A，另一端悬挂物块B，A、B质量均为m，重力加速度为g，绳不可伸长。
（1）由静止释放A，求A向右运动过程中绳中的拉力大小F；
（2）将A置于滑轮左端处，B置于图中虚线位置，此时绳处于水平伸直状态。现同时释放A、B；
①A向右运动时，A的速度为v1，B下落的高度为h，B沿绳方向的分速度大小为v1，求此时B绕滑轮转动的角速度ω；
②判断A先碰到滑轮还是B先运动到滑轮的正下方，并请通过计算说明理由。
【答案】（1）解：对B
对A
解得
（2）解：①设此时物块B的速率为v2，由A、B系统机械能守恒可得
又
解得
②物块A先滑到滑轮处，设任意时刻轻绳与水平方向夹角为θ，则
对A：F=maA
对B
水平方向Fcosθ=maBx
所以aA>aBx即全程
即物块A先滑到滑轮处
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）对AB利用牛顿第二定律得出A向右运动过程中绳中的拉力 ；
（2）根据机械能守恒定律和速度的合成得出 B绕滑轮转动的角速度 ；结合牛顿第二定律判断 A先碰到滑轮还是B先运动到滑轮的正下方 。
12．（2023高三下·古城月考）如图所示，质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙壁。一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落，恰好与金属槽左端相切进入槽内，且刚好能到达金属槽右端最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小；
（2）整个过程竖直墙壁对金属槽的冲量和金属槽的质量大小。
【答案】（1）解：小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理有
小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律可知小球对金属槽的压力为
联立解得
（2）解：此过程竖直墙壁对金属槽的冲量，由动量定理可得
代入数据可得
小球第一次到到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属槽水平动量守恒
再由能量守恒定律可得
联立可得
【知识点】动量守恒定律；向心力；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1） 小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理得出小球到最低点的速度，在最低点利用合力提供向心力得出小球第一次到达最低点时对金属槽的压力 ；
（2）根据动量定理和动量守恒以及机械能守恒定律得出整个过程竖直墙壁对金属槽的冲量和金属槽的质量大小。
13．（2023高三下·古城月考）如图所示，一水平轻杆一端固定在竖直细杆上的O点。一轻质弹性绳上端固定在杆顶端A点，另一端穿过一固定在B点的光滑小环与套在水平杆上的小球连接，OB间距离l0=0.6m。弹性绳满足胡克定律，原长等于AB距离，劲度系数k=10N/m，且始终不超过弹性限度。小球质量m=1.8kg，与水平杆间的摩擦因数 =0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球静止在M点，OM间距离l1=0.45m。已知弹性绳的弹性势能表达式为，其中x为弹性绳的形变量。不计其它阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小球静止在M点时受到的摩擦力大小；
（2）整个装置以竖直杆为轴匀速转动，小球始终位于P点，OP间距离l2=0.6m，求转动角速度的最大值；
（3）装置绕竖直杆由静止缓慢加速转动，使小球由M点缓慢移动到N点，ON间距离l3=0.8m，求该过程中外力对装置所做的功。
【答案】（1）解：小球在M点， 的正切为
则 所以弹力
最大静摩擦力
代入数据得
由于
所以
（2）解：小球在P点，弹力
设弹簧与水平杆夹角为α，由几何关系可知
小球受到的支持力为
最大静摩擦力
所以
最大静摩擦力恒定，由题意得
代入数据得
（3）解：小球在N点，弹力
设弹簧与水平杆夹角为β，由几何关系可知 由题意得
代入数据得
克服弹簧弹力做功
克服摩擦力做功为
由动能定理
可得由M到N的过程中外力对装置所做的功
【知识点】离心运动和向心运动；功的计算；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据共点力平衡和滑动摩擦力的表达式得出小球静止在M点时受到的摩擦力 ；
（2）利用胡克定律和共点力平衡得出转动角速度的最大值； ；
（3）结合胡克定律以及合力提供向心力得出小球的速度，结合恒力做功和动能定理得出M到N的过程中外力对装置所做的功 。