2023届北京市通州区高三下一模物理试卷（含答案解析）

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1、2023届北京市通州区高三下学期一模物理试卷第一部分一、本部分共14题，每题3分，共42分。1. 如图为氢原子能级图，大量处于激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是（）A. 这些氢原子跃迁时最多可产生3种不同频率的光子B. 由能级跃迁到能级时发出光子的波长最长C. 核外电子动能减少，电势能增加D. 该氢原子放出光子，能量减少2. 一束复色光由空气斜射向平行玻璃砖，入射角为，从另一侧射出时分成a、b两束单色光，如图所示，下列说法正确的是（）A. 增大（），b光会先消失B a光从玻璃砖射入空气后，频率变大C. 该玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率D. a光在该玻璃砖中的传

2、播速度大于b光在该玻璃砖中的传播速度3. 为欢迎同学们新学期回归校园，老师用气球布置教室，给气球缓慢打气过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（）A. 由于气体把气球充满，球内气体分子间表现为斥力B. 由于该老师对气球内气体做功，气球内气体分子平均动能增大C. 气球内气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生D. 气球内气体的体积等于所有气体分子的体积之和4. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为5cm，A、B、C三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（）A.

3、 此时B点正竖直向下运动B. C点处于振动的减弱区C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cmD. 再经过半个周期，质点C运动至A处5. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。线圈的电阻为，线圈与外电路连接的定值电阻为，电压表为理想交流电表。线圈产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 交流电的频率为B. 电压表的读数为C. 时，线框平面与磁场平面平行D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为6. 2022年6月5日，我国的神舟十四号载人飞船与距地表约400km的空间站完成径向交会对接。径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方

4、向垂直的方向和空间站完成对接。对接前，飞船在空间站正下方200米的“保持点”处调整为垂直姿态（如图所示），并保持相对静止。准备好后，再逐步上升到“对接点”与空间站完成对接。飞船和空间站对接后，组合体绕地球做匀速圆周运动。已知地球同步卫星位于地面上方高度约36000km处。下列说法正确的是（） A. 飞船维持在“保持点”的状态时，它的运动速度大于空间站运动速度B. 飞船维持在“保持点”的状态时，需要开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力C. 与地球同步卫星相比，组合体的运动周期更大D. 飞船一直加速才能从“保持点”上升到“对接点”7. 为了节省能源，某商场安装了智能化电动扶梯。无人乘行时，扶梯运

5、转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。下列说法中正确的是（）A. 顾客仅在加速过程受摩擦力的作用B. 顾客所受的摩擦力大小与扶梯的加速度大小无关C. 乘扶梯匀速上楼的过程中，顾客的机械能保持不变D. 扶梯对顾客作用力的方向先与速度方向相同，再竖直向上8. 如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为-10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A. 时，手机已下降了约1.8mB

6、. 时，手机正向上加速运动C. 加速度约为70m/s2时，手机速度为0D. 时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小9. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平桌面上。现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是（）A. 两物块的质量之比为B. 在时刻和时刻弹簧的弹性势能均达到最大值C. 时间内，弹簧的长度大于原长D. 时间内，弹簧的弹力逐渐减小10. 如图所示，一个带电球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的、和处，通过调整丝线使M、N在同一高度，当小球N静止时，观察丝线

7、与竖直方向的夹角。通过观察发现：当小球N挂在时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在时N丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比，下列说法中正确的是（）A. 小球N与球体M间的作用力与它们的电荷量成正比B. 小球N与球体M间的作用力与它们距离的平方成反比C. 球体M电荷量越大，绝缘丝线对小球N的作用力越大D. 距离球体M越远的位置，绝缘丝线对小球N的作用力越小11. 某同学利用实验器材设计了如图所示的测量电路，电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知，电压表左端的接线位置待定。不管接哪个接线柱，都可以通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，获得多组数据，描绘出关系图像（U、I分别为电压表和

8、电流表的示数）。下列说法正确的是（） A. 若接a，利用该电路可测量电阻R的阻值，且测量值偏大B. 若接a，利用该电路可测量电源的电动势和内阻，且内阻测量值偏大C. 若接b，利用该电路可测量电阻R的阻值，且测量值偏大D. 若接b，利用该电路可测量电源的电动势和内阻，且电动势测量值偏大12. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列

9、反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（）A B. C. D. 13. 如图所示，M、N为水平放置的平行板电容器的两个金属极板，G为静电计。闭合开关S，静电计指针张开一定角度，电容器两极板间的P点有一带电液滴处于静止状态。下列说法正确的是（）A. 保持开关S闭合，将R的滑片向右移动，G的指针张开角度减小B. 保持开关S闭合，将R的滑片向左移动，带电液滴仍处于静止状态C. 若断开开关S，将极板M向上移动少许，G的指针张开角度减小D. 若断开开关S，将极板M向左移动少许，带电液滴仍处于静止状态14. 1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象，证明了X射线具有

10、电磁波性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射图样，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X射线衍射的原理是：由于晶体内部规则排列的原子间距离与X射线波长具有相同数量级，所以将一定波长的X射线照射到晶体时，就会得到明显的X射线衍射图样。衍射图样在空间分布的方位和强度，与晶体微观结构密切相关。根据以上材料和所学的知识，下列说法正确的是（）A. 一定波长的X射线照射到非晶体时，也会得到明显的衍射图样B. 一定波长的X射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同C. 一定波长的射线照射到晶体时，也会得到明显的衍射图样D.

11、X射线能在磁场中偏转，可应用于通信、广播及其他信号传输第二部分二、本部分共6题，共58分15. 为完成“探究变压器原，副线圈电压与匝数的关系”实验，除了闭合铁芯的原、副线圈外还需要选用的器材有_（选填选项前的字母）。A交流低压电源 B直流低压电源 C交流电压表 D交流电流表E直流电压表 F.直流电流表16. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列实验步骤正确的操作顺序为_（填各实验步骤前的字母）。A用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。B用浅盘装入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。C将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，

12、根据油酸的体积和面积计算出油酸分子的直径。D用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，结合油酸酒精溶液的浓度，计算出一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积。E将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用水彩笔描绘在玻璃板上。17. 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，一个实验小组先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用刻度尺测出弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来。挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L-作为弹簧的伸长量x。由于弹簧自身重力的影响，最后作出的弹簧弹力大小F与弹簧的伸长量x之间的关系图像可能是下列选项中的（）A. B. C. D. 18. 用如图1

13、所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有_。A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末段水平C挡板高度等间距变化D每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点。（3）如图2所示是甲同学在

14、某次实验中取得的数据，其中坐标原点为抛出点，g取10，则此小球作平抛运动的初速度大小为_m/s。（4）乙同学想用下述方法探究平抛运动的特点。他从实验得到的平抛小球的运动轨迹上取出一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，描绘图像。该同学认为若图像是一条过原点的直线（如图3所示），则可说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动，请你分析论证该同学的判断是否正确_。19. 如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨水平放置，相距为L，电阻不计，其间连接一阻值为R的电阻和一理想电压表，导轨处在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向与导轨平面垂直。当电阻为r的金属棒MN在

15、水平拉力的作用下向右做匀速运动时，电压表读数为U，求：（1）回路中的感应电流I的大小（2）金属棒运动的速度v的大小；（3）金属棒所受拉力F的大小，以及拉力的功率P。20. 如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道半径为，下端与水平桌面相切，小球A从圆弧轨道顶端无初速度滑下，与静止在圆弧轨道底端的小球B相碰，A与B碰撞后结合为一个整体，在水平桌面上滑动。已知A和B的质量均为，A、B与桌面之间的动摩擦因数，重力加速度g取10，A、B均可视为质点，不考虑空气阻力。求：（1）与B碰撞前瞬间，小球A的速度v的大小；（2）与B碰撞前瞬间，小球A对轨道压力F的大小；（3）A和B整体在水平桌面上滑行的最远距

16、离x。 21. 地球对其周围的物体产生的万有引力是通过地球周围的引力场产生的，物体在引力场中具有的势能我们称为引力势能。在物理学中，动能、引力势能和弹性势能统称为机械能。若规定距地球无限远处为引力势能零点，可得到在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的人造地球卫星引力势能的表达式，其中M为地球的质量，m为卫星的质量，G为万有引力常量。（1）求：该卫星的动能；该卫星的机械能；若该卫星变轨后到达高轨道继续做匀速圆周运动，请说明随着轨道半径的增大，该卫星的机械能变化情况及原因。（不计卫星质量的变化）（2）已知在地球表而附近，对于质量为m的物体离开地面高度为h时，若规定地球表面为重力势能零点，物体重力势能的

17、表达式（g为重力加速度），这个表达式虽然与题干中引力势能的表达式在形式上有很大的差别，但二者本质相同，试证明在忽略地球自转的情况下，当h远小于地球半径R时，重力势能和引力势能的表达式是一致的。（可能用到的数学知识：当时，22. 为寻找可靠的航天动力装置，科学家们正持续进行太阳帆推进器和离子推进器的研究。太阳帆推进器是利用太阳光作用在太阳帆的压力提供动力，离子推进器则是利用电场加速后的离子气体的反冲作用加速航天器。（1）由量子理论可知每个光子的动量为（h为普朗克常量，为光子的波长），光子的能量为为光子的频率），调整太阳帆使太阳光垂直照射，已知真空中光速为c，光子的频率v，普朗克常量h，太阳帆面积

18、为S，时间t内太阳光垂直照射到太阳帆每平方米面积上的太阳光能为E，宇宙飞船的质量为M，所有光子照射到太阳帆上后全部被等速率反射，求：时间t内作用在太阳帆的光子个数N；在太阳光压下宇宙飞船的加速度a的大小。（2）离子推进器的原理如图所示：进入电离室的气体被电离，其中正离子飘入电极A、B之间的匀强电场（离子初速度忽略不计），A，B间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速正离子束的过程中所消耗的功率为P，推进器获得的恒定推力为F为提高能量的转换效率，即要使尽量大，请通过论证说明可行的方案。设正离子质量为m，电荷量为q。2023届北京市通州区高三下学期一模物理试卷第一部分一、本部分共14题，每题3分

19、，共42分。1. 【答案】D【解析】【详解】A大量氢原子处于的激发态，由知，最多能放出6种不同频率的光子，A错误；B从能级跃迁到能级，放出光子，极差最大，由辐射光子频率最高，波长最小， B错误；CD当原子从第4能级自发地跃迁到较低能级时，放出光子，原子的能量减小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，C错误，D正确。故选D2. 【答案】D【解析】【详解】A由几何知识可知，光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由光路可逆原理知，光线不可能在玻璃下表面发生光的全反射，一定会从另一侧射出，不会消失，A错误；Ba光从玻璃砖射入空气后，频率不变，B错误；C由图看出，光线在玻璃砖上表面折射时

20、，a光折射角大于b光折射角，则玻璃对a光的折射率小于b光的折射率，C错误；D由可知a光在玻璃中的传播速度比b光大，D正确。故选D。3. 【答案】C【解析】【详解】A虽然气体把气球充满，但球内气体分子间的距离仍然较大，气体分子间的作用力几乎为零，故A错误；B由于该老师给气球缓慢打气过程中，球内气体温度可视为不变，所以气球内气体分子平均动能不变，故B错误；C根据压强的微观意义可知气球内气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生，故C正确；D气体分子间隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误。故选C。4. 【答案】A【解析】【详解】A波从C点向B点传播，所以此时B点正竖直

21、向下运动，A正确；BC点波谷与波谷相遇，振动加强，B错误；C此时A、C两点振动均加强，A处于波峰位置，偏离平衡位置，C处于波谷位置，偏离平衡位置，竖直高度差为，C错误；D质点不随波迁移，D错误。故选A。5. 【答案】D【解析】【详解】A由图乙，交流电的频率为A错误；B电压表的读数为B错误；C时，电压瞬时值为零，磁通量最大，线框平面与磁场平面垂直，C错误；D发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为D正确。故选D。6. 【答案】B【解析】【详解】A径向交会对接是指飞船沿与空间站运动方向垂直的方向和空间站完成对接。飞船维持在“保持点”的状态时，即飞船与空间站角速度相同，飞船在空间站正下方200米的，轨迹半

22、径较小，故它的运动速度小于空间站运动速度，A错误；B飞船维持在“保持点”的状态时，以空间站为研究对象，根据万有引力提供向心力有飞船维持在“保持点”的状态时，即飞船与空间站角速度相同，飞船在空间站正下方，轨迹半径较小，分析可知需要开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力使飞船能与空间站保持相对静止，即故B正确；C根据万有引力提供向心力有解得可知与地球同步卫星相比，组合体的运动周期更小，故C错误；D飞船通过点火加速能从“保持点”上升到“对接点”，但不需要一直加速，故D错误。故选B。7.【答案】A【解析】【详解】A电梯慢慢加速时，顾客受重力、支持力、摩擦力作用，匀速转动时，顾客受重力、支持力作用，所以

23、仅在加速过程受摩擦力作用，故A正确；B设扶梯倾角为，将加速度分解，结合牛顿第二定律有所以摩擦力大小与扶梯加速度大小有关，故B错误；C乘扶梯匀速上楼的过程中，顾客的动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故C错误；D电梯慢慢加速时，扶梯对顾客作用力即为支持力和摩擦力的合力，其方向指向右上方，匀速阶段时只有支持力，竖直向上，故D错误；故选A。8. 【答案】C【解析】【详解】A由图可知0-0.4s手机静止，从约0.4s开始运动，0.5s开始做自由落体运动，时手机下降高度约为故A错误；BCD由图像可知0.6s开始，加速度为负值且加速度大小逐渐减小，手机向下做加速度运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。约0.8s

24、拉力和重力相等时，手机速度最大，之后拉力大于重力，加速度为正值，手机向下做减速运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零，橡皮筋的拉力最大，加速度为正的最大值，约为70m/s2，故C正确，BD错误。故选C。9. 【答案】B【解析】【详解】A以m1的初速度方向为正方向，对01s时间内的过程，由动量守恒定律得将v1=3m/s，v共=1m/s代入解得故A错误；B根据系统能量守恒可知在时刻和时刻，系统的动能最小，弹簧的弹性势能达到最大值，故B正确；C在时刻弹簧压缩至最短，所以时间内，弹簧的长度小于原长，故C错误；D时间内，弹簧处于拉伸阶段，弹力逐渐增大故选B。10. 【答案】D【解析】【详解】D设丝线

25、与竖直方向夹角为，由平衡条件可得故距离球体M越远的位置，越小，绝缘丝线对小球N的作用力T越小，D正确；B小球N与球体M间的作用力F随距离的增大而减小，但是否与它们距离的平方成反比无法从三次实验结果的对比中看出，B错误；AC实验过程中，小球N与球体M的电荷量均不变，故无法看出作小球N与球体M间的作用力与它们的电荷量成正比，AC错误。故选D。11. 【答案】C【解析】【详解】A若接a，此时电压表并联在滑动变阻器和定值电阻两端，电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的电压，无法测出定值电阻阻值，故A错误；B若接a，电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的电压，即电源路端电压，根据作出的图象可求电源电动势和内

26、阻，且测量值均偏小，故B错误；C若接b，此时电压表并联在定值电阻两端，电压表测量定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可求出定值电阻的阻值，但由于电流表分压作用，测量值会偏大，故C正确；D若接b，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器视为电源内阻的一部分，作出的图象无法可得到电源的电动势和内阻，故D错误。故选C。12.【答案】C【解析】【详解】A线框中的感应电流大小为大小保持不变，由楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流为逆时针方向（正值），离开磁场时电流为顺时针方向（负值），A错误；B进出磁场时线框所受安培力均向左，大小恒定，故拉力F均向右，大小恒定，当线框完全进入磁场后，拉力应为0，B错误；C由于线

27、框匀速运动，故满足拉力的功率为进出磁场时功率相同，C正确；D进入磁场时ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab两点间电压为路端电压，即离开磁场时cd边相当于电源，ab只是外电路的一部分，此时ab两点间的电压为当线框完全在磁场中运动时，虽无感应电流，但ab、cd均向右切割磁感线，ab间电压等于电动势E，对比图像可知，D错误。故选C。13. 【答案】B【解析】【详解】A闭合开关，一定时静电计指针示数不变，中无电流，则无电压降，故静电计指针不随的变化而变化，A错误；B的改变不影响电容器两端电压，故液滴仍处于静止状态，B正确；C开关断开，平行板电容器的带电荷量不变，极板向上移动一段距离时，两极

28、板间距增大，由则电容变小，变大，则静电计指针的张角增大，因为两板间电场强度不变，则不变，带电液滴仍处于静止状态，C错误；D若断开开关S，将极板M向左移动少许，正对面积减小，电容减小，电势差增大，两板间电场强度增大，带电液滴不能处于静止状态，D错误。故选B。14.【答案】B【解析】【详解】A由于非晶体短程有序，长程无序，一定波长的X射线照射到非晶体时，不能得到明显的衍射图样，A错误；B根据题意可知一定波长的X射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同，B正确；C射线的波长比X射线的波长短，则一定波长的射线照射到晶体时，不能得到明显的衍射图样，C错误；DX射线不带电

29、，不能在磁场中偏转，D错误。故选B。第二部分二、本部分共6题，共58分15. 【答案】AC#CA【解析】【详解】探究变压器的电压与匝数的关系要用低压交流电源和交流电压表。故选AC。16. 【答案】DBAEC【解析】【详解】“用油膜法估测分子的大小”实验中的实验步骤为：求得一滴油酸的体积、准备浅水盘、形成油膜、描绘油膜边缘、测量油膜面积、计算分子直径，故正确顺序应为DBAEC。17. 【答案】B【解析】【详解】由于弹簧自身重力的影响，应有F+F0=k(L-L0)=kx即F-x图像应为存在横截距的直线。故选B。18. 【答案】 . BD#DB . 球心 . . 错误【解析】【详解】（1）1 A斜槽

30、轨道是否光滑不会影响刚球做平抛运动，A错误；B斜槽轨道末段水平为了保证刚球做平抛运动，B正确；C挡板高度是否等间距变化不会影响钢球做平抛运动，C错误；D每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球，到达斜槽末端速度相同，D正确。故选BD。（2）2小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。（3）3由平抛运动规律，小球作平抛运动的初速度大小为（4）4若在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动，则，联立可得以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，描绘图像。若图像是一条过原点的直线，则可说明平抛运动在水平方向为匀

31、速直线运动，但是只有在算出图像的斜率，且才可以说明竖直方向为自由落体运动。19. 【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【详解】（1）回路中的感应电流（2）感应电动势由法拉第电磁感应定律金属棒运动的速度（3）因为金属棒匀速运动，金属棒所受拉力拉力的功率P20. 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设两小球质量均为m，对小球A从圆弧轨道顶端滑到底端的过程，由机械能守恒定律有解得代入数据得（2）由牛顿第二定律得由牛顿第三定律，得小球A对轨道压力大小为（3）对A、B碰撞的过程应用动量守恒定律有解得对A、B整体在水平桌面上滑行的过程应用动能定理有解得21. 【答案】（1）；变大，见解

32、析；（2）见解析【解析】【详解】（1）根据万有引力提供向心力动能的表达式联立可得该卫星的机械能根据卫星机械能表达式若该卫星变轨后到达高轨道继续做匀速圆周运动，请说明随着轨道半径的增大，卫星的机械能变大。（2）以无穷远处为零势能点，根据题意，物体在地表的引力势能为在距离地表处的引力势能为以地面为零势能点时在地球表面时，万有引力等于重力，即整理可得联立可得又可得22. 【答案】（1）；（2），为提高能量的转换效率，可以用质量大的粒子、用带电量少的离子、减小加速电压。【解析】【详解】（1）时间t内，作用在太阳帆的光子的总能量为时间t内作用在太阳帆的光子个数为根据动量定理得故太阳光对飞船的推力为根据牛顿第二定律可知，在太阳光压下宇宙飞船的加速度为（2）正离子飘入匀强电场，电场力做功功率为正离子在电场中做匀加速直线运动，则有联立，可得根据牛顿第三定律，可知引擎获得的推力F的大小为分析，可知为提高能量的转换效率，可以用质量大的粒子、用带电量少的离子、减小加速电压。