福建省晋江市平山中学万有引力与宇宙(篇)(Word版 含解析)(1)
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平山中学2017-2018学年秋季高一年级期中考试地理科试卷(考试时间90分钟,满分100分)一、单项选择题(共25小题,共50分)1、下列物质不属于天体的是( )A 、流星B 、彗星C 、陨石D 、月球2、天体系统的层次,由小到大排列顺序正确的是( )A 、太阳系→银河系→地月系→总星系B 、银河系→河外星系→太阳系→总星系C 、地月系→太阳系→银河系→总星系D 、地月系→银河系→总星系→河外星系 3、小行星带位于 ( )A 、地球与火星之间B 、火星与木星之间C 、木星与土星之间D 、土星与天王星之间4、地球在太阳系中是一颗既普通又特殊的行星,其特殊性主要是指( ) A 、地球上有高级生命的存在 B 、地球上有大气C 、地球上有适宜的温度D 、地球的运动特征与其他行星不同 5、下列与地球上存在生物无关的条件是( )A 、日地距离适中B 、地球的体积、质量适中C 、地球上昼夜交替周期不长D 、地球自转方向适宜 6、下列自然现象与太阳辐射无关的是( )A 、火山的爆发B 、生物的活动C 、煤、石油的形成D 、大气和水体的运动 7、太阳的能量来源于 ( )A 、太阳黑子和耀斑的强烈活动B 、内部物质的核聚变反应C 、放射性元素衰变产生的热能D 、氢原子裂变过程中释放的 8、下列关于太阳与太阳活动的叙述,正确的有( ) A 、太阳是距地球最近的天体B 、太阳大气层从里到外依次为光球、色球、日冕三层C 、太阳的组成物质主要是氢和氧D 、黑子、耀斑、极光都是太阳活动的主要标志 9、下列哪些现象属于太阳活动对地球的影响( )①地面无线电短波通讯的短暂中断; ②地球两极地区出现的极昼、极夜现象;班级: 姓名: 座号:③大气中的二氧化碳含量增加,全球变暖;④磁针剧烈颤动,不能正确指示方向A、①②B、②④C、①④D、②③10.关于晨昏线与经线圈的关系,正确的是()A.任何时候均有一个交角B.每天都要重合一次C.除二至日外,均能重合D.只有春、秋分时才能重合11.下列地理现象由于地球自转产生的是( )。
福建省晋江市平山中学期末精选(篇)(Word 版 含解析)一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.在光滑水平面上,有一质量为m 的质点以速度0v 做匀速直线运动。
t =0时刻开始,质点受到水平恒力F 作用,速度大小先减小后增大,运动过程中速度最小值为012v 。
质点从开始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t ,发生位移的大小为x ,则判断正确的是( )A .02mv t F=B .04t F =C .204x F=D .28x F=【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB .在t =0时开始受到恒力F 作用,加速度不变,做匀变速运动,若做匀变速直线运动,则最小速度可以为零,所以质点受力F 作用后一定做匀变速曲线运动。
设恒力与初速度之间的夹角是θ,最小速度100sin 0.5v v v θ==解得sin 0.5θ=设经过t 质点的速度最小,将初速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解,故在沿恒力方向上有0cos30-0Fv t m︒= 解得t =故AB 错误;CD .垂直于恒力F 方向上发生的位移200(sin )4x v θt F==沿力F 方向上发生的位移2220311(228mv Fy at m F===位移的大小为28s F==故D 正确,C 错误;故选D。
2.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以某一初速度水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为1t;小球B从Q处自由下落,下落至P点的时间为2t。
不计空气阻力,12:t t等于()A.1:2 B.1:2C.1:3 D.1:3【答案】D【解析】【分析】小球做平抛运动时,小球A恰好能垂直落在斜坡上,可知竖直分速度与水平分初速度的关系。
根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比,然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间。
【详解】小球A恰好能垂直落在斜坡上,如图由几何关系可知,小球竖直方向的速度增量10yv gt v==①水平位移01x v t=②竖直位移2112Ah gt=③由①②③得到:211122Ah gt x==由几何关系可知小球B作自由下落的高度为:223122B Ah h x x gt=+==④联立以上各式解得:123tt=故选D.3.如图所示,套在竖直细杆上的轻环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连,施加外力让A 沿杆以速度v 匀速上升,从图中M 位置上升至与定滑轮的连线处于水平N 位置,已知AO 与竖直杆成θ角,则( )A .刚开始时B 的速度为cos vθB .A 匀速上升时,重物B 也匀速下降C .重物B 下降过程,绳对B 的拉力大于B 的重力D .A 运动到位置N 时,B 的速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A.对于A ,它的速度如图中标出的v ,这个速度看成是A 的合速度,其分速度分别是a b v v 、,其中a v 就是B 的速率(同一根绳子,大小相同),故刚开始上升时B 的速度cos B v v θ=,故A 不符合题意;B.由于A 匀速上升,θ在增大,所以B v 在减小,故B 不符合题意;C .B 做减速运动,处于超重状态,绳对B 的拉力大于B 的重力,故C 符合题意; D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90θ=︒,所以0B v =, 故D 不符合题意。
2022-2023学年福建省泉州市晋江平山中学高二物理联考试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。
已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。
现保持电容器的电量不变,且电容器B板位置不动。
下列说法中正确的是()A.将A板向左平移,则静电计指针张角增大B.将A板向左平移,则静电计指针张角减小C.将A板竖直向上平移,则静电计指针张角减小D.将A板竖直向上平移,则静电计指针张角不变参考答案:A2. 人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地。
下面解释正确的是()A.减小冲量B.使动量的增量变得更小C.增加与地面的冲击时间,从而减小冲力D.增大人对地的压强,起到安全作用参考答案:C3. 一根通电长直导线通以如图所示的电流,则在它上方一点P所产生的磁场方向是A.向里 B.向外 C.向左 D.向右参考答案:B4. 一太阳能电池板,测得它的开路电压为80mV,短路电流40mA。
若将该电池板与一阻值为18Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A.40m V B.60mV C.72mV D.80m V参考答案:C5. 关于曲线运动,下列说法中正确的是A.做曲线运动的物体一定具有加速度 B.做曲线运动的物体加速度可能为零C.做曲线运动的物体的速度可能不变 D.在恒力作用下的物体不可能做曲线运动参考答案:A二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图9,导体框内有一垂直于框架平面的匀强磁场,磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计,导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB以10m/s速度匀速沿着导体框移动时,所需外力F= N,产生功率P= W,通过R2上的电流I2= A。
参考答案:0.03 0.3 0.27. (4分)空中有一只小鸟,距水面3m,其正下方距离水面4m深处的水中有一条鱼,已知水的折射率为,则鸟看水中鱼离它________m,鱼看鸟离它________m。
一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难)1.如图所示,A 是静止在赤道上的物体,地球自转而做匀速圆周运动。
B 、C 是同一平面内两颗人造卫星,B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C 是地球同步卫星。
已知第一宇宙速度为v ,物体A 和卫星B 、C 的线速度大小分别为v A 、v B 、v C ,运动周期大小分别为T A 、T B 、T C ,下列关系正确的是( )A .T A =T C <TB B .T A =TC >T B C .v A <v C <v B <vD .v A <v B <v C <v【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .由题意,A 是静止在赤道上的物体,C 是地球同步卫星,故有A C T T =,又由于B 、C 是同一平面内两颗人造卫星,由万有引力提供向心力可知2224Mm G m r r Tπ= 解得234r T GMπ=即轨道半径越大,周期越大,由于C 的轨道半径大于B 的轨道半径,则C B T T <,联立上式,可得T A =T C >T B故A 错误,B 正确;CD .由于B 、C 是同一平面内两颗人造卫星,由万有引力提供向心力可知22Mm v G m r r= 解得GMv r=也就是说,轨道半径越大,线速度越小,故有B C v v >,又因为A 、C 具有相同的周期和角速度,所以有C A v v >,又因为第一宇宙速度是最大的环绕速度,故有B v v >,结合以上分析可知v A <v C <v B <v故C 正确,D 错误。
故选BC 。
2.假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是( ) A .地球的向心力变为缩小前的一半 B .地球的向心力变为缩小前的C .地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D .地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半 【答案】BC 【解析】A 、B 、由于天体的密度不变而半径减半,导致天体的质量减小,所以有:3/4328r MM ρπ⎛⎫==⎪⎝⎭ 地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力.所以有://221G162M M M M G R R =⎛⎫ ⎪⎝⎭日日地地, B正确,A 错误; C 、D 、由//2/224G22M M R M T R π⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎝⎭日地地,整理得:23?4T r GMπ=C 正确;D错误; 故选BC .3.宇宙中有两颗孤立的中子星,它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动.如果双星间距为L ,质量分别为1m 和2m ,引力常量为G ,则( )A .双星中1m 的轨道半径2112m r L m m =+B .双星的运行周期()2122LT m Lm G m π=+C .1m 的线速度大小112()Gv m L m m =+D .若周期为T ,则总质量231224L m m GTπ+=【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.设行星转动的角速度为ω,周期为T,如图:对星球m1,根据万有引力提供向心力可得212112m mG m RLω=同理对星球m2,有212222m mG m RLω=两式相除得1221R mR m=(即轨道半径与质量成反比)又因为12L R R=+所以得2112mR Lm m=+1212mR Lm m=+选项A正确;B.由上式得到()121G m mL Lω+=因为2Tπω=,所以()122LT LG m mπ=+选项B错误;C.由2RvTπ=可得双星线速度为()()2112121212222m LR m m G v m T L m m LLG m m πππ+===++ ()()1212211212222m LR m m G v m T L m m LLG m m πππ+===++ 选项C 错误; D .由前面()122LT LG m m π=+得231224L m m GT π+=选项D 正确。
专题6 万有引力与航天一.选择题1. (2021新高考福建)两位科学家因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体而获得了2020年诺贝尔物理学奖.他们对一颗靠近银河系中心的恒星2S 的位置变化进行了持续观测,记录到的2S 的椭圆轨道如图所示.图中O 为椭圆的一个焦点,椭圆偏心率(离心率)约为0.87.P 、Q 分别为轨道的远银心点和近银心点,Q 与O 的距离约为120AU (太阳到地球的距离为1AU ),2S 的运行周期约为16年.假设2S 的运动轨迹主要受银河系中心致密天体的万有引力影响,根据上述数据及日常的天文知识,可以推出A.2S 与银河系中心致密天体的质量之比B.银河系中心致密天体与太阳的质量之比C.2S 在P 点与Q 点的速度大小之比D.2S 在P 点与Q 点的加速度大小之比【答案】B D【解析】设银河系中心超大质量的致密天体质量为M 银心,恒星2S 绕银河系中心(银心)做椭圆轨道运动的椭圆半长轴为a ,半焦距为c ,根据题述Q 与O 的距离约为120AU ,可得a-c=120AU ,又有椭圆偏心率(离心率)约为c/a=0.87.联立可以解得a 和c ,设想恒星S2绕银心做半径为a 的匀速圆周运动,由开普勒第三定律可知周期也为TS2,因此G 22S M m a 银心=mS2a (22S T π)2,对地球围绕太阳运动,有G 2M m r 太阳地=m 地a (12T π)2,而a=120r ,TS2=16T1,联立可解得银河系中心致密天体与太阳的质量之比,不能得出2S 与银河系中心致密天体的质量之比,选项A 错误B 正确;由于远银心点和近银心点轨迹的曲率半径相同,设为ρ,恒星S2在远银心点,由万有引力提供向心力,G()22S M m a c +银心=mS22Pv ρ,在近银心点由万有引力提供向心力,G()22S M m a c -银心=mS22Qv ρ,联立可解得2S 在P 点与Q 点的速度大小之比为P Qv v =a ca c -+,选项C 正确;在远银心点和近银心点,由万有引力定律和牛顿第二定律,分别有G()22S M m a c +银心=mS2aP ,G()22S M m a c -银心=mS2aQ ,联立可解得2S 在P 点与Q 点的加速度大小之比为P Qa a =()()22a c a c -+,选项D 正确。
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+BC 错误;D .水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D 正确。
故选AD 。
2.如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上,两者用长为L 的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍,A 放在距离转轴L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )A .当23KgLω>时,A 、B 相对于转盘会滑动B ω<C .ω在ω<<B 所受摩擦力变大D .ωω<A 所受摩擦力不变 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A .当A 所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A 、B 相对于转盘会滑动,对A 有21Kmg T m L ω-=对B 有212Kmg T m L ω+=⋅解得1ω=当ω>时,A 、B 相对于转盘会滑动,故A 正确; B .当B 达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力222Kmg m L ω=⋅解得2ω=ω<<B 正确;C .当ω在0ω<<B 所受的摩擦力变大;当ω=时,B 受到的摩擦力达到最大;当ωω<<B 所受摩擦力不变,故C 错误;D .当ω在0ω<<范围内增大时,A 所受摩擦力一直增大,故D 错误。
福建省晋江市平山中学2014-2015学年高二上学期期末考试物理试题一、单项选择题(每小题3分,共36分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,有选错或不答的得0分。
)1.中央电视台有这样一个节目:让父母手拉手站在绝缘台上,父亲手扶一装置来回答问题,当在规定的时间内回答不完所给的问题,工作人员经过操作使回答问题的父母“怒发冲冠”(头发直立而散开),从物理学原理分析产生这一现象的原因是:( ) A .空气对头发的作用结果 B .一种魔术现象C .同种电荷相互排斥原理,使带同种电荷的头发相斥而散开D .以上说法都不对2.如图两个带正电荷的小球,固定放置在光滑的水平绝缘板面上保持一定距离,如果两个小球同时释放,则他们之间的库仑力的大小变化将( ) A .保持不变 B .随时间减小 C .随时间增大 D .先增大后减小3.如图所示,电流表与螺线管组成的闭合电路,以下过程电流表指针不发生偏转的是( )A .磁铁放在螺线管中不动时B .将磁铁从螺线管中向上匀速拉出的过程中C .将磁铁插入螺线管的过程中D .将磁铁从螺线管中向上加速拉出的过程中4.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()5.如右图是点电荷电场中的直线电场线,下面说法正确的是( ) A .A 点场强大于B 点场强 B. 该电场线一定由负电荷产生C. 某电荷在A 点的电势能一定大于它在B 、C 两点的电势能D. C 点电势高于A 、B 两点电势6.如右图所示的电路中,电源的电动势E 和内电阻r 恒定不变,电灯L 恰能正常发光,如果变阻器的滑片P 向b 端滑动,则( ) A . 电灯L 更亮,电流表的示数增大 B . 电灯L 变暗,电流表的示数增大 C . 电灯L 变暗,电流表的示数变小 D . 电灯L 更亮,电流表的示数变小7.如右图,质量为m 、带电量为q 的小球S 用绝缘细线悬挂,处于固定的带电体A 产生的电 场中,A 可视为点电荷,B 为试探电荷。
福建省泉州市晋江市平山中学2015~2016学年度高二上学期期末物理试卷一、单项选择题(本大题有9小题,每小题只有一个正确答案,每小题4分,共36分)1.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是()A.磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线B.磁感线总是从磁体的N极指向S极C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致D.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱2.对如图所示情况,以下说法正确的是()A.当开关S闭合后螺线管下端是N极B.当开关S闭合时,小磁针将逆时针转动,静止后S极向上C.当开关S闭合时,小磁针将顺时针转动,静止后N极向上D.当开关S闭合后滑动变阻器滑片向右移动,电磁铁磁性将减弱3.关于电阻和电阻率的说法中,正确的是()A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻B.由R=可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.某些金属合金和化合物的电阻率随温度的降低突然减小为零,这种现象叫做超导现象4.有一毫伏表,它的内阻是100Ω,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应()A.并联一个0.02Ω的电阻B.并联一个0.2Ω的电阻C.串联一个50Ω的电阻D.串联一个4900Ω的电阻5.下列说法正确的是()A.根据E=可知,电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E=可知,点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比C.根据场强叠加原理可知,合电场的场强一定大于分电场的场强D.电场强度的方向与电场力的方向一致6.在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小7.用电流表(内阻约4Ω)和电压表(内阻约3kΩ)测量电阻R的阻值.分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中,进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况:电流表的示数是4.60mA,电压表的示数是2.50V;按照图乙所示电路某次的测量情况:电流表的示数是5.00mA,电压表的示数是2.30V.比较这两次测量结果,正确的说法是()A.电阻的真实值更接近460Ω,且大于460ΩB.电阻的真实值更接近460Ω,且小于460ΩC.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543ΩD.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543Ω8.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是()A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC.粒子在A点的动能比在B点少0.5JD.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J9.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点,则()A.a点的电场强度比b点小B.a点的电势比b点的低C.检验电荷﹣q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷﹣q从a点移到b点的过程中,电场力做负功二、多项选择题(每小题有一个以上的答案正确,每小题4分,漏选得2分,错选、多选为0分,共12分)10.a、b两个电阻的I﹣U图线如图所示,则()A.R a>R bB.R a<R bC.若将它们串联在电路中,发热功率较大的是电阻R bD.若将它们并联在电路中,发热功率较大的是电阻R b11.如图,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件不能断定()A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小12.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是()A.使U1减小为原来的B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度增大为原来2倍D.使偏转板的距离减小为原来的三、填空题(每空2分,共18分)13.如图的游标卡尺的读数为:mm14.用欧姆表测电阻时,如发现指针偏转角度太小,为了使读数的精度提高,应使选择开关拨到较(选填“大”或“小”)的倍率档,重新测量,测量前要进行调零.如图所示为使用多用表进行测量时,指针在刻度盘上停留的位置,若选择旋钮:(1)“×1kΩ”位置,则测量值为;(2)直流“10V”位置,则测量值为.15.用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1Ω和1KΩ,如图为所需的器材.(1)请你把它们连成实验电路,注意两个电表要选用适当量程,并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大.(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在图中画出U﹣I图线,根据图线求出电池的电动势E= V,内阻r= Ω.I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05(3)在以上实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,下列说法正确的是A.用图a所示电路时,E测<E真 B.用图a所示电路时,r测<r真C.用图b所示电路时,E测<E真 D.用图b所示电路时,r测<r真.四、计算题(共34分,解题时要写出必要的文字说明、方程式、演算步骤,只写最后答案而无演算过程的不得分,答案必须明确写出数值和单位.)16.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路,当电机不转时,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A.问:(1)电动机正常工作时的输出功率多大?(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?17.在匀强电场中如图所示分布着A、B、C三点,当把一个电量q=10﹣5C的正电荷从A沿AB 线移到B点时,电场力做的功为零;从B移到C时,电场力做功为﹣1.73×10﹣3J,试判断该电场的方向,算出场强的大小.18.如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10﹣4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m 处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.求:(1)若滑块初速度v0为6m/s,则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?福建省泉州市晋江市平山中学2015~2016学年度高二上学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(本大题有9小题,每小题只有一个正确答案,每小题4分,共36分)1.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是()A.磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线B.磁感线总是从磁体的N极指向S极C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致D.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱【考点】磁感线及用磁感线描述磁场.【分析】根据磁感线特点分析答题:(1)磁体的周围存在着看不见,摸不着但又客观存在的磁场,为了描述磁场,在实验的基础上,利用建模的方法想象出来的磁感线,磁感线并不客观存在.(2)磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极.在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极.(3)磁场中的一点,磁场方向只有一个,由此入手可以确定磁感线不能相交.(4)磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述.磁场越强,磁感线越密集.【解答】解:A、磁感线是理想化的物理模型,实际上不存在,故A错误;B、磁感线从磁体外部是从N极指向S极,而内部是从S极指向N极,磁感线是闭合的曲线,故B错误;C、磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致的方向相同,故C正确;D、沿磁感线方向,磁场可能减弱,也可能增加,也可能不变,故D错误;故选:C.【点评】本题是一道基础题,记住相关的基础知识,对于解决此类识记性的题目非常方便.2.对如图所示情况,以下说法正确的是()A.当开关S闭合后螺线管下端是N极B.当开关S闭合时,小磁针将逆时针转动,静止后S极向上C.当开关S闭合时,小磁针将顺时针转动,静止后N极向上D.当开关S闭合后滑动变阻器滑片向右移动,电磁铁磁性将减弱【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用.【分析】根据电流方向由安培定则可判定磁极方向,由磁场的分布可判断小磁针的运动;由影响电磁铁强弱的因素可判断磁性强弱的变化.【解答】解:A、开关闭合后,电流方向由下方流入,由安培定则可知上方为N极,故A错误.B、C、由安培定则可知上方为N极,故小磁针S极会向下转动,N极向上转动,故小磁针顺时针转动,故B错误,C正确;D、滑片向右滑动时,滑动变阻器接入部分电阻减小,故电路中电流变大,电磁铁的磁性增强.故D错误.故选:C.【点评】要判小磁针的转动方向,应先由安培定则判螺线管的磁极;则可以将螺线管视为条形磁铁进行分析处理.3.关于电阻和电阻率的说法中,正确的是()A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻B.由R=可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.某些金属合金和化合物的电阻率随温度的降低突然减小为零,这种现象叫做超导现象【考点】电阻定律;欧姆定律.【专题】恒定电流专题.【分析】知道电阻是导体对电流的阻碍作用,影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度,与通过导体的电流和导体两端的电压无关.【解答】解:A、电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种特性;其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关;而与导体两端有无电压、电压高低,导体中有无电流、电流大小无关,故AB错误;C、导线的电阻率有材料本身的特性决定,与导体的电阻、横截面积、长度无关,将一根导线等分为二,则半根导线的电阻是原来的一半,但电阻率不变,故C错误;D、由超导现象的定义知,某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象,故D正确.故选:D.【点评】明确导线的电阻率有材料本身的特性决定,利用电阻定律和欧姆定律也求电阻,但只能作为比值定义法,应明确电阻与电流、电压等无关.4.有一毫伏表,它的内阻是100Ω,量程为0.2V,现要将它改装成量程为10A的电流表,则毫伏表应()A.并联一个0.02Ω的电阻B.并联一个0.2Ω的电阻C.串联一个50Ω的电阻D.串联一个4900Ω的电阻【考点】把电流表改装成电压表.【专题】实验题;恒定电流专题.【分析】把电表改装成电流表应并联一个分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值.【解答】解:电表的满偏电流为:I g===0.002A,把它改装成量程为10A的电流表需要并联一个分流电阻,并联电阻阻值为:R==≈0.02Ω;故选:A.【点评】本题考查了电流表的改装,把电表改装成电流表应并联一个分流电阻,知道电流表的改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题.5.下列说法正确的是()A.根据E=可知,电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E=可知,点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比C.根据场强叠加原理可知,合电场的场强一定大于分电场的场强D.电场强度的方向与电场力的方向一致【考点】电场强度.【专题】电场力与电势的性质专题.【分析】电场强度的定义式为E=,适用于任何电场,E反映电场本身的性质,与试探电荷,及电场力无关;点电荷的电场强度E=可知,某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比,且电场强度是矢量,满足矢量叠加法则,正电荷受到的电场力,即为电场强度的方向,从而即可求解.【解答】解:A、公式E=是电场强度的定义式,可知:某点的场强与电场力无关,故A错误;B、点电荷电场强度公式E=可知,点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比,与间距的平方成反比,故B正确;C、场强叠加原理可知,合电场的场强可以大于,也可以等于,也可以小于分电场的场强,故C错误;D、电场强度的方向与正电荷受到的电场力的方向一致,故D错误;故选:B.【点评】考查电场强度的定义式,与点电荷的电场强度公式的区别,掌握比值定义法,理解矢量合成法则,注意正电荷的电场力方向,才与电场强度的方向相同.6.在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小【考点】闭合电路的欧姆定律.【专题】压轴题.【分析】由图可知R2与R3并联后与R1串联,电压表测量路端电压;由滑片的移动可得出滑动变阻器接入电阻的变化,则由闭合电路的欧姆定律可得出总电流的变化,由U=E﹣Ir可得出路端电压的变化;将R1作为内阻处理,则可得出并联部分电压的变化,求得R2中电流的变化,由并联电路的电流规律可得出电流表示数的变化.【解答】解:当滑片向b端滑动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,则由闭合电路欧姆定律可得,电路中总电流增大,故内压增大;因此路端电压减小,故电压表示数减小;将R1等效为内阻,则可知并联部分电压一定减小,故流过R2的电流减小,因总电流增大,故电流表示数增大;故B正确,ACD错误;故选B.【点评】闭合电路的欧姆定律一般按先分析外电路,再分析内电路,最后再分析外电路的思路进行;若电阻与电源串联,可以等效为内阻处理.7.用电流表(内阻约4Ω)和电压表(内阻约3kΩ)测量电阻R的阻值.分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中,进行多次测量.按照图甲所示电路某次的测量情况:电流表的示数是4.60mA,电压表的示数是2.50V;按照图乙所示电路某次的测量情况:电流表的示数是5.00mA,电压表的示数是2.30V.比较这两次测量结果,正确的说法是()A.电阻的真实值更接近460Ω,且大于460ΩB.电阻的真实值更接近460Ω,且小于460ΩC.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543ΩD.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543Ω【考点】伏安法测电阻.【专题】恒定电流专题.【分析】甲图是安培表内接法,由于安培表的分压作用,电压表测量值偏大,电阻测量值等于安培表与待测电阻电阻值之和;乙图是安培表外接法,由于电压表的分流作用,安培表测量值偏大,电阻测量值等于安培表与待测电阻并联的电阻.【解答】解:甲图是安培表内接法,电流表的示数是4.60mA,电压表的示数是2.50V,电阻测量值等于安培表与待测电阻电阻值之和,根据欧姆定律,有:=543 ①解得:R x=543﹣r=543﹣4=539Ω乙图是安培表外接法,电流表的示数是5.00mA,电压表的示数是2.30V,电阻测量值等于安培表与待测电阻并联的电阻,根据欧姆定律,有:=460 ②R V=3000Ω解得:R x≈543.3Ω综上,电阻的真实值更接近543Ω,且小于543Ω;故选D.【点评】本题关键是熟悉安培表内接法与外接法,明确误差来源,知道安培表内接法电阻测量值等于安培表与待测电阻电阻值之和,外接法电阻测量值等于安培表与待测电阻并联的电阻.8.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是()A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC.粒子在A点的动能比在B点少0.5JD.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.【专题】带电粒子在电场中的运动专题.【分析】根据轨迹的弯曲方向判断电性.在由A运动B的过程中,有两个力做功,一是重力做负功,一是电场力做正功.从运动轨迹上判断,粒子带正电.从A到B的过程中,电场力做正功为1.5J,所以电势能是减少的,A点的电势能要大于B点电势能.从A到B的过程中,克服重力做功2.0J,电场力做功1.5J,由动能定理可求出动能的变化情况.从A到B的过程中,做功的力有重力和电场力,应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能.【解答】解:A、由运动轨迹上来看,垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转,说明带电粒子受到的电场力向右,与电场方向相同,所以带电粒子应带正电.故A错误.B、从A到B的过程中,电场力做正功,电势能在减少,由题意电场力做的功为1.5J,则电势能减少1.5J,所以在A点的电势能比B点的电势能大1.5J.故B错误.C、从A到B的过程中,克服重力做功2.0J,电场力做功1.5J,则总功为W=﹣2J+1.5J=﹣0.5J.由动能定理可知,粒子在A点的动能比在B点多0.5J,故C错误.D、从A到B的过程中,除了重力做功以外,还有电场力做功,电场力做正功,电势能转化为机械能,带电粒子的机械能增加,由能的转化与守恒可知,机械能的增加量等于电场力做功的多少,所以机械能增加了1.5J,即粒子在A点的机械能比在B点少1.5J.故D正确.故选:D.【点评】解决本题关键要掌握常见的功与能的关系,能运用能量转化和守恒定律进行分析.9.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点,则()A.a点的电场强度比b点小B.a点的电势比b点的低C.检验电荷﹣q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷﹣q从a点移到b点的过程中,电场力做负功【考点】电场线;电势能.【分析】电场线的疏密表示场强的大小;a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势;电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小.【解答】解:A:电场线的疏密表示场强的大小,由图象知a点的电场强度比b点大,故A 错误;B:a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B错误;C:电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C 错误;D:由上知,﹣q在a点的电势能较b点小,则把﹣q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.故D正确.故选:D【点评】该题考查电场线的特点与电场力做功的特点,解题的关键是电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.二、多项选择题(每小题有一个以上的答案正确,每小题4分,漏选得2分,错选、多选为0分,共12分)10.a、b两个电阻的I﹣U图线如图所示,则()A.R a>R bB.R a<R bC.若将它们串联在电路中,发热功率较大的是电阻R bD.若将它们并联在电路中,发热功率较大的是电阻R b【考点】欧姆定律;串联电路和并联电路.【专题】受力分析方法专题.【分析】I﹣U图线斜率的倒数表示电阻,串联电路电流相等,根据P=I2R比较发热功率.并联电路电压相等,根据P=比较发热功率.【解答】解:A、I﹣U图线斜率的倒数表示电阻,R a斜率大,电阻小.则R a<R b.故A错误,B正确.C、串联电路电流相等,根据P=I2R,电阻大的发热功率大.故C正确.D、并联电路电压相等,根据P=,电阻大的发热功率小.故D错误.故选BC.【点评】解决本题的关键掌握I﹣U图线斜率的倒数表示电阻.以及串联电路电流相等,并联电路电压相等.11.如图,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件不能断定()A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小【考点】库仑定律.【分析】甲乙丙三个电荷,依次排列在同一直线上,且都处于静止状态,乙处于中间,乙无论带正电荷还是带负电荷,甲丙应该带相同的电荷,对乙的作用才相同,才处于静止状态;甲丙带异种电荷,对乙的作用不同,有吸引的,有排斥的,正好使乙发生运动.【解答】解:根据题意,三个点电荷均在库仑力的作用下,处于平衡,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,则有:AC的电荷的电性必须相同,且B的电荷电性与它们相反,这样才能确保受力平衡,再由平衡的条件及库仑力的大小与间距的平方成反比,可知,中间的电荷的电量最小,这样才能保证力的大小平衡.因AB>BC,所以A电荷的电量最大,故BCD可以根据平衡条件断定,A根据平衡条件不能断定,本题选择根据平衡条件不能断定的,故选:A.【点评】对于带电体相互排斥一定带同种电荷,相互吸引一定带异种电荷.同时由受力平衡来确定库仑力的方向,由库仑力的大小来确定电量的多少.从而得出“两同夹异,中间最小”的结论.12.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是()A.使U1减小为原来的B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度增大为原来2倍D.使偏转板的距离减小为原来的【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.【专题】带电粒子在电场中的运动专题.【分析】电子先经加速电场加速后,进入偏转电场,根据动能定理求出加速获得的速度与加速电压的关系.由牛顿第二定律求出电子进入偏转电场时的加速度,根据运动的合成与分解,推导出电子在偏转电场中偏转量与偏转电压的关系,再综合得到偏转电场中偏转量与加速电压、偏转电压的关系,再进行选择.【解答】解:设电子的质量和电量分别为m和e.电子在加速电场中加速过程,根据动能定理得eU1=①电子进入偏转电场后做类平抛运动,加速度大小为a=②电子在水平方向做匀直线运动,则有t=③在竖直方向做匀加速运动,则有偏转量y=④联立上述四式得,y=A、根据偏转量y=得知,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使U1减小为原来的.故A正确.B、根据偏转量y=得知,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使U2增大为原来的2倍.故B正确.C、根据偏转量y=得知,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使偏转板的长度L增大为原来倍.故C错误.D、要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,使偏转板的距离减小为原来的.故D正确.故选ABD【点评】本题粒子从静止开始先进入加速电场后进入偏转电场,得到的结论与粒子的质量和电量无关.三、填空题(每空2分,共18分)13.如图的游标卡尺的读数为:91.60 mm【考点】刻度尺、游标卡尺的使用.【专题】实验题.【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.【解答】解:游标卡尺的主尺读数为:9.1cm=91mm,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为12×0.05mm=0.60mm,所以最终读数为:91mm+0.60mm=91.60mm故答案为:91.60.。
专题03万有引力与宇宙航行一、对万有引力定律的理解及应用1.万有引力与重力的关系:地球对物体的万有引力F表现为两个效果:一是重力mg,二,如图所示。
是提供物体随地球自转的向心力F向+mω2R。
(1)在赤道上:G MmR2=mg1(2)在两极上:GMmR 2=mg 2。
(3)在一般位置:万有引力GMmR 2等于重力mg 与向心力F 向的矢量和。
越靠近南北两极g 值越大。
由于物体随地球自转所需的向心力较小,常认为万有引力近似等于重力,即GMmR 2=mg 。
2.重力加速度(1)在地球表面附近的重力加速度g (不考虑地球自转):mg =GMm R 2,得g =GMR 2。
(2)在地球上空距离地心r =R +h 处的重力加速度g ′:mg ′=GMm (R +h )2,得g ′=GM(R +h )2。
3.万有引力的“两个推论”推论1:在匀质球壳空腔内的任意位置处,质点受到球壳的万有引力的合力为零,即∑F引=0。
推论2:在匀质球体内部距离球心r 处的质点(m )受到的万有引力等于球体内半径为r的同心球体(M ′)对其的万有引力,即F =GM ′mr 2。
【例1】由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。
已知地球表面两极处的重力加速度大小为g 0,在赤道处的重力加速度大小为g ,地球自转的周期为T ,引力常量为G 。
假设地球可视为质量均匀分布的球体,下列说法正确的是()A .质量为m 的物体在地球北极受到的重力大小为mgB .质量为m 的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg 0C .地球的半径202()4g g T π-D .地球的密度为23GT π二、天体质量(密度)的估算1.重力加速度法利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R 求解。
(1)由G Mm R 2=mg 得天体质量M =gR 2G 。
(2)天体密度ρ=M V =M 43πR 3=3g4πGR 。
2.天体环绕法利用卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和半径r 求解。
一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难)1.如图所示,A 是静止在赤道上的物体,地球自转而做匀速圆周运动。
B 、C 是同一平面内两颗人造卫星,B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C 是地球同步卫星。
已知第一宇宙速度为v ,物体A 和卫星B 、C 的线速度大小分别为v A 、v B 、v C ,运动周期大小分别为T A 、T B 、T C ,下列关系正确的是( )A .T A =T C <TB B .T A =TC >T B C .v A <v C <v B <vD .v A <v B <v C <v【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .由题意,A 是静止在赤道上的物体,C 是地球同步卫星,故有A C T T =,又由于B 、C 是同一平面内两颗人造卫星,由万有引力提供向心力可知2224Mm G m r r Tπ= 解得234r T GMπ=即轨道半径越大,周期越大,由于C 的轨道半径大于B 的轨道半径,则C B T T <,联立上式,可得T A =T C >T B故A 错误,B 正确;CD .由于B 、C 是同一平面内两颗人造卫星,由万有引力提供向心力可知22Mm v G m r r= 解得GMv r=也就是说,轨道半径越大,线速度越小,故有B C v v >,又因为A 、C 具有相同的周期和角速度,所以有C A v v >,又因为第一宇宙速度是最大的环绕速度,故有B v v >,结合以上分析可知v A <v C <v B <v故C正确,D错误。
故选BC。
2.中国火星探测器于2020年发射,预计2021年到达火星(火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离),要一次性完成“环绕、着陆、巡视”三步走。
现用h表示探测器与火星表面的距离,a表示探测器所受的火星引力产生的加速度,a随h变化的图像如图所示,图像中a1、a2、h0为已知,引力常量为G。
下列判断正确的是()A.火星绕太阳做圆周运动的线速度小于地球绕太阳做圆周运动的线速度B.火星表面的重力加速度大小为a2C1021aa a-D.火星的质量为22120212a a hGa a-【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A.根据22Mm vG mr r=知GMvr=轨道半径越大线速度越小,火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离,所以火星绕太阳做圆周运动的线速度小于地球绕太阳做圆周运动的线速度,故A正确;B.分析图象可知,万有引力提供向心力知2MmG mar=r越小,加速度越大,当h=0时的加速度等于火星表面的重力加速度大小,大小为a2,故B 正确;CD.当h=h0时,根据12()MmGma R h =+22MmGma R = 得火星的半径1021a R h a a =-火星的质量2122021()a a h M Ga a =-故C 正确,D 错误。
故选ABC 。
3.嫦娥三号探测器欲成功软着陆月球表面,首先由地月轨道进入环月椭圆轨道Ⅰ,远月点A 距离月球表面为h ,近月点B 距离月球表面高度可以忽略,运行稳定后再次变轨进入近月轨道Ⅱ。
已知嫦城三号探测器在环月椭圆轨道周期为T 、月球半径为R 和引力常量为G ,根据上述条件可以求得( )A .探测器在近月轨道Ⅱ运行周期B .探测器在环月椭圆轨道Ⅰ经过B 点的加速度C .月球的质量D .探测器在月球表面的重力 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】A .根据开普勒第三定律可得332222R h R T T II +⎛⎫ ⎪⎝⎭=解得3322R T TR h II =+⎛⎫ ⎪⎝⎭A 正确;B .探测器在环月椭圆轨道Ⅰ经过B 点时,由万有引力提供向心力2224=B Mm G ma m R R T πII= 即224B a R T πII=B 正确;C .由万有引力提供向心力2B MmGma R= 可得2B a R M G= C 正确;D .由于不知道探测器的质量,无法求出探测器在月球表面的重力,D 错误。
故选ABC 。
4.如图所示,卫星在半径为1r 的圆轨道上运行速度为1υ,当其运动经过A 点时点火加速,使卫星进入椭圆轨道运行,椭圆轨道的远地点B 与地心的距离为2r ,卫星经过B 点的速度为B υ,若规定无穷远处引力势能为0,则引力势能的表达式p GMmE r=-,其中G 为引力常量,M 为中心天体质量,m 为卫星的质量,r 为两者质心间距,若卫星运动过程中仅受万有引力作用,则下列说法正确的是A .1b υυ<B .卫星在椭圆轨道上A 点的加速度小于B 点的加速度C .卫星在A 点加速后的速度为212112A B GM r r υυ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭D .卫星从A 点运动至B 点的最短时间为()3121112r r t r υ+=【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】假设卫星在半径为r 2的圆轨道上运行时速度为v 2.由卫星的速度公式GMv r=知,卫星在半径为r 2的圆轨道上运行时速度比卫星在半径为r 1的圆轨道上运行时速度小,即v 2<v 1.卫星要从椭圆轨道变轨到半径为r 2的圆轨道,在B 点必须加速,则v B <v 2,所以有v B <v 1.故A 正确.由2GMmma r=,可知轨道半径越大,加速度越小,则A B a a >,故B 错误;卫星加速后从A 运动到B 的过程,由机械能守恒定律得,221211()()22A B GMm GMm mv mv r r +-=+- 得212112()A B v GM v r r =-+,故C 正确;设卫星在半径为r 1的圆轨道上运行时周期为T 1,在椭圆轨道运行周期为T 2.根据开普勒第三定律312312212()2r r r T T += 又因为1112r T v π= 卫星从A 点运动至B 点的最短时间为22T t =,联立解得31211()2r r t v r π+=故D 错误.5.太阳系中,行星周围存在着“作用球”空间:在该空间内,探测器的运动特征主要决定于行星的引力。
2020年中国将首次发射火星探测器,并一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标。
如图所示,若将火星探测器的发射过程简化为以下三个阶段:在地心轨道沿地球作用球边界飞行,进入日心转移轨道环绕太阳飞行,在俘获轨道沿火星作用球边界飞行。
且A 点为地心轨道与日心转移轨道切点,B 点为日心转移轨道与俘获轨道切点,则下列关于火星探测器说法正确的是( )A .在地心轨道上经过A 点的速度小于在日心转移轨道上经过A 点的速度B .在B 点受到火星对它的引力大于太阳对它的引力C .在C 点的运行速率大于地球的公转速率D .若已知其在俘获轨道运行周期,可估算火星密度 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A .从地心轨道上经过A 点进入日心转移轨道上A 点做了离心运动,脱离地球束缚,因此一定点火加速,故A 正确;B .探测器通过B 点后绕火星运动,合外力做为圆周运动的向心力,因此火星对它的引力大于太阳对它的引力,故B 正确;C . 在C 点时,同地球一样绕太阳运行,根据22GMm mv r r=由于绕太阳的轨道半径大于地球绕太阳的轨道半径,因此运行速率小于地球绕太阳的公转的运行速率,故C 错误; D .根据22(2)GMm m r r T π= 343M R ρ=⋅π可得3233r GT Rπρ=⋅ 由于轨道半径不等于火星半径,因此无法求出火星密度,故D 错误。
故选AB 。
6.发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。
轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图所示。
当卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时,则以下说法正确的是( )A .卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km/sB .卫星在轨道2上Q 点的运行速率大于7.9km/sC .卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率D .卫星分别沿轨道1和轨道2经过Q 点时的加速度大小不相等 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AC.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m , 轨道半径为r ,地球质量为M ,有22GMm v m r r= 解得v =轨道3比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度是7.9km/s, 则卫星在轨道3上的运行速率小于7.9km/s ,A 错误,C 正确;B.卫星从轨道1变到轨道2,需要加速,所以卫星沿轨道1的速率小于轨道2经过Q 点时的速度,B 正确;D.根据牛顿第二定律和万有引力定律2GMmma r= 得2GMa r =所以卫星在轨道1上经过Q 点得加速度等于在轨道2上经过Q 点的加速度,D 错误。
故选BC 。
7.“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选2012年中国十大科技进展新闻。
若地球半径为R ,把地球看作质量分布均匀的球体(质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零)。
“蛟龙”号下潜深度为d ,“天宫一号”轨道距离地面高度为h ,“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为( )A .R d R hB .32()()R R d R h -+ C .23()()R d R h RD .2()()R d R h R【答案】B 【解析】【分析】【详解】“天宫一号”绕地球运行,所以32243()()R mMmG G mgR h R hρπ⋅==++“蛟龙”号在地表以下,所以3224()3()()R d mM mG G m gR d R dρπ-⋅'''==''--“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为2323(()()1)g RRRg R h R hd d R=⋅'-+=+-故ACD错误,B正确。
故选B。
8.2019年2月5日,“流浪地球”在中国大陆上映,赢得了票房和口碑双丰收。
影片讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难,人类制定了“流浪地球”计划,这首先需要使自转角速度为ω的地球停止自转,再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星(比邻星)。
为了使地球停止自转,设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台“喷气”发动机,如图所示(N较大,图中只画出了4个)。
假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为F的推力,该推力可阻碍地球的自转。
已知地球转动的动力学方程与描述质点运动的牛顿第二定律方程F=ma具有相似性,为M=Iβ,其中M为外力的总力矩,即外力与对应力臂乘积的总和,其值为NFR;I为地球相对地轴的转动惯量;β为单位时间内地球的角速度的改变量。
将地球看成质量分布均匀的球体,下列说法中正确的是()A.在M=Iβ与F=ma的类比中,与转动惯量I对应的物理量是m,其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度B.地球自转刹车过程中,赤道表面附近的重力加速度逐渐变小C.停止自转后,赤道附近比极地附近的重力加速度大D .这些行星发动机同时开始工作,且产生的推动力大小恒为F ,使地球停止自转所需要的时间为I NFω【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .在M=Iβ与F =ma 的类比中,与转动惯量I 对应的物理量是m ,其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度,A 正确;B .地球自转刹车过程中,赤道表面附近的重力加速度逐渐变大,B 错误;C .停止自转后,赤道附近与极地附近的重力加速度大小相等,C 错误;D .这些行星发动机同时开始工作,且产生的推动力大小恒为F ,根据NFR I β=而t βω=则停止的时间I t NFRω=D 错误。