2015年高考物理拉分题专项训练 专题13 卫星变轨问题分析(含解析)

2015年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．（6 分）如图，两平行的带电金属板水平放置。

若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。

现将两板绕过a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动2．（6 分）如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为U 、U 、U ．已知bc 边的长度为l．下列判断正确a b c的是（）A．U ＞U ，金属框中无电流a cB．U ＞U ，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣ab cC．U =﹣Bl2ω，金属框中无电流bcD．U = Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣abc3．（6 分）由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为（）A．西偏北方向，1.9×103m/s C．西偏北方向，2.7×103m/s B．东偏南方向，1.9×103m/s D．东偏南方向，2.7×103m/s4．（6 分）一汽车在平直公路上行驶。

2015年物理真题答案及解析一、单选题14.D 15.B 16.A 17.C 18.D14.2v qvB m r=⋅,B 减小r 增大 v w r =⋅，r 增大w 减小15.0MN M P ϕϕϕϕ-=->,直线d 在同一等势面内，从而直线c 在同一等势面内M Q N P ϕϕϕϕ=>=2U I R =，从而原线圈2133I U I R ==，所以3220()3UR U V R+=，故66U V = 17.底部时24N v mg mg m R-=，从而23N mv mgR =，又2122fN W mg R mv +⋅=(又f N μ=，2cos vN mg m Rθ-⋅=。

因为同一高度时V V <右左，所以N N <右左，f f <右左，从而 12f f W R W mg =-<-右左，又22122Q N f R m m mg R R vv W -=-⋅右（动能定理），所以0Q v >18.由题意，若乒乓球经过球网中点，则乒乓球有最小发射速度min v ；若乒乓球降于球台的边角，则乒乓球有最大发射速度max v 。

又21min min min 13,22L h h gt v t -==⋅又2max 132h gt v ==二、多选题19.AB 20.ACD 21.BD 20.由题意01sin cos v m mg mg t θμθ=⋅+⋅，11sin cos vm mg mg t θμθ=⋅-⋅，故,,,a h θμ可求21.2M R GM =81 3.7M R m mg R ==地地月月，，,故2g 81, g v 3.6/g 3.7m s ===地地月=1.66，，又22GM v m m R R =，得v =M R =81 3.7M R =地地月月，三、填空题22.（2） 1.40 （4）0.81*9.8=7.9 ; 20.4(0.810.40)*9.80.2v ⋅=-23.（1）12120.001*1000.0010.003,50R R R R +=+=+，22110.001*(100)1000.0010.010,9R R R R +++==，1315,35R R ==（2） 300 3000（3） C 闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R 1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R 2四、应用题24.依题意，开关闭合后，电流方向从b 到a ，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下。

专题15 卫星变轨问题分析一、单选题1.天宫二号空间实验室已于2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射，并且神舟十一号飞船在10月17日发射，主要承担航天员运送和空间站技术验证两大核心任务.神舟十一号飞船进入太空之后，还要与天宫二号空间实验室进行如图所示交会对接.在神舟十一号飞船发射前，天宫二号空间实验室进入高度为393公里的近圆对接轨道等待交会对接.已知地球同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍，周期为T 0，则下列说法正确的是（ ）A.天宫二号空间实验室在对接轨道上运动的周期大于T 0B.神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室（均无动力）沿不同轨道通过A 点时，神舟十一号飞船的加速度等于天宫二号空间实验室的加速度C.神舟十一号飞船应在近网对接轨道加速才能与天宫二号对接D.天宫二号空间实验室在近地椭圆轨道和近圆对接轨道通过A 点时的速度相同 【答案】B【解析】近圆对接轨道距地面高度小于同步卫星距地面的高度，根据周期公式T 大周期越大，所以天宫二号空间实验室在对接轨道上运动的周期小于T 0，故A 错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G2Mmr=ma ，解得：a=2GM r ，神舟十一号和天宫二号沿不同轨道通过A 点时，神舟十一号飞船的加速度等于天宫二号实验室的加速度，故B 正确；神舟十一号在近圆对接轨道加速加速，将会做离心运动，轨道半径变大，不会与天宫二号对接，故C 错误；天宫二号空间实验室在近地椭圆轨道和近地对接轨道通过A 时速度不同，在圆对接轨道速度大，因为从近圆对接轨道进入近地椭圆轨道速度要减小做近心运动，故D 错误；故选B.2.由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s ，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m /s ，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为（ ）A.西偏北方向，1.9×103m/sB.东偏南方向，1.9×103m/sC.西偏北方向，2.7×103m/sD.东偏南方向，2.7×103m/s 【答案】B【解析】合速度为同步卫星的线速度，为：v=3.1×103m/s ； 一个分速度为在转移轨道上的速度，为：v 1=1.55×103m/s ；合速度与该分速度的夹角为30度，根据平行四边形定则，另一个分速度v 2如图所示：该分速度的方向为东偏南方向，根据余弦定理，大小为：32 1.910m/s v ==⨯，故B 正确，ACD 错误.故选B.3.“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球.如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，在此圆轨道上的运行速率是7.7 km/s ，2和3是变轨后的椭圆轨道.A 点是2轨道的近地点，B 点是2轨道的远地点，则下列说法中正确的是（ ）A.卫星在3轨道所的最大速率大于在2轨道的最大速率B.卫星在2轨道所具有的机械能大于在3轨道所具有的机械能C.卫星在2轨道经过A点时的速率等于7.7 km/sD.卫星在3轨道经过A点时的速率小于7.7 km/s【答案】A【解析】A.在椭圆运动中近地点的速度大于远地点的速度，所以A点是轨道2和轨道3速度最大的位置，由于从轨道2运动到轨道3要做离心运动，所以轨道3上A点的速度大于轨道2上A点的速度，故A正确，B.由于从轨道2运动到轨道3要做离心运动，所以要对卫星做功，则“嫦娥一号”探月卫星的机械能增大，故B错误C.卫星在轨道1上运动的速度为7.7 km/s，而卫星从轨道1变轨到轨道2需要加速所以在2轨道上经过Akm s，故C错误点的速度一定大于7.7/D.卫星在3轨道经过A点时的速率大于2轨道经过A点的速度，而2轨道经过A点的速度大于1轨道上运行的速度，故卫星在3轨道经过A点时的速率大于7.7 km/s，故D错误4.按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步“落月”工程也已在2013年以前完成。

高中物理卫星变轨问题分析高中物理卫星变轨问题分析1．如图1所示，“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道．下列说法正确的是( )图1A ．探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度B ．探测器在轨道Ⅰ经过P 点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P 点时的加速度C ．探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期D ．探测器在P 点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速答案 C解析探测器在轨道Ⅰ运行时的万有引力小于在月球表面时的万有引力，根据牛顿第二定律，探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度小于月球表面的重力加速度，故A 错误；根据万有引力提供向心力有GMm r 2＝ma ，距地心距离相同，则加速度相同，故探测器在轨道Ⅰ经过P 点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P 点时的加速度，故B 错误；轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，根据开普勒第三定律，探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期，故C 正确；探测器在P 点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须减速，故D 错误．2．(多选)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km 的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是( )A ．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B ．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C ．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D ．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用答案 BC解析地球所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故A 错误．轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻力，如不加干预，其轨道会缓慢降低，天宫一号的重力势能一部分转化为动能，故天宫一号的动能可能会增加，B 、C 正确；航天员受到地球引力作用，此时引力充当向心力，产生向心加速度，航天员处于失重状态，D错误．。

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—卫星变轨问题、双星模型1．(多选)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A．卫星的动能逐渐减小B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小C．由于稀薄气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D．卫星克服稀薄气体阻力做的功小于引力势能的减小量2.2021年5月15日，中国火星探测工程执行探测任务的飞船“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区．若飞船“天问一号”从地球上发射到着陆火星，运动轨迹如图中虚线椭圆所示，飞向火星过程中，太阳对飞船“天问一号”的引力远大于地球和火星对它的吸引力，认为地球和火星绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是()A．飞船“天问一号”椭圆运动的周期小于地球公转的周期B．在与火星会合前，飞船“天问一号”的向心加速度小于火星公转的向心加速度C．飞船“天问一号”在无动力飞向火星过程中，引力势能增大，动能减少，机械能守恒D．飞船“天问一号”在地球上的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间3.(2023·重庆市模拟)我国2021年9月27日发射的试验十号卫星，轨道Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ分别相切于A、B两点，如图所示，停泊轨道Ⅰ距地面约200 km，卫星沿轨道Ⅰ过A点的速度大小、加速度大小分别为v1、a1；卫星沿转移椭圆轨道Ⅱ过A点的速度大小、加速度大小分别为v 2、a 2，过B 点的速度大小、加速度大小分别为v 3、a 3；同步轨道 Ⅲ 距地面约36 000 km ，卫星沿轨道 Ⅲ 过B 点的速度大小、加速度大小分别为v 4、a 4.下列关于试验十号卫星说法正确的是( )A ．a 1<a 2 v 1<v 2B ．a 2>a 3 v 2＝v 3C ．a 3＝a 4 v 3<v 4D ．a 2＝a 4 v 2<v 44．一近地卫星的运行周期为T 0，地球的自转周期为T ，则地球的平均密度与地球不因自转而瓦解的最小密度之比为( ) A.T 0T B.T T 0 C.T 02T 2 D.T 2T 02 5．(多选)宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．设某双星系统A 、B 绕其连线上的某固定点O 做匀速圆周运动，如图所示．若A 、B 两星球到O 点的距离之比为3∶1，则( )A ．星球A 与星球B 所受引力大小之比为1∶1B ．星球A 与星球B 的线速度大小之比为1∶3C ．星球A 与星球B 的质量之比为3∶1D ．星球A 与星球B 的动能之比为3∶16．(2023·安徽蚌埠市检测)2022年7月24日14时22分，中国“问天”实验舱在海南文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道，任务取得圆满成功．“问天”实验舱入轨后，顺利完成状态设置，于北京时间2022年7月25日3时13分，成功对接于离地约400 km 的“天和”核心舱．“神舟”十四号航天员乘组随后进入“问天”实验舱．下列判断正确的是( )A ．航天员在核心舱中完全失重，不受地球的引力B ．为了实现对接，实验舱和核心舱应在同一轨道上运行，且两者的速度都应大于第一宇宙速度C ．对接后，组合体运动的加速度大于地球表面的重力加速度D ．若对接后组合体做匀速圆周运动的周期为T ，运行速度为v ，引力常量为G ，利用这些条件可估算出地球的质量7.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站．对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r 3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r 1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T 1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B 处与天和核心舱对接．则神舟十二号飞船( )A ．在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动经过A 点时速度大小相等B ．沿轨道Ⅱ从A 运动到对接点B 过程中速度不断增大C ．沿轨道Ⅱ运行的周期为T 1(r 1＋r 32r 1)3 D ．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期8.(2023·贵州省贵阳一中高三检测)宇宙中有很多恒星组成的双星运动系统，两颗恒星仅在彼此的万有引力作用下绕共同点做匀速圆周运动，如图所示．假设该双星1、2的质量分别为m 1、m 2，圆周运动的半径分别为r 1、r 2，且r 1小于r 2，共同圆周运动的周期为T ，引力常量为G .则下列说法正确的是( )A ．恒星1做圆周运动所需的向心加速度大小为G m 2r 12B ．恒星1表面的重力加速度一定大于恒星2表面的重力加速度C ．恒星1的动量一定大于恒星2的动量D ．某些双星运动晚期，两者间距逐渐减小，一者不断吸食另一者的物质，则它们在未合并前，共同圆周运动的周期不断减小9.(多选)(2023·广东省模拟)如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A 的加速度大小为a 0，线速度大小为v 0，A 点到地心的距离为R ，远地点B 到地心的距离为3R ，卫星在椭圆轨道的远地点B 变轨进入圆轨道Ⅱ，卫星质量为m ，则下列判断正确的是( )A ．卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小为13a 0 B ．卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为3a 0R 3C ．卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的33倍D ．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为ma 0R 6－m v 021810.(多选)如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为m 的星体位于边长为L 的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们的作用，引力常量为G .下列说法中正确的是( )A ．星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心B ．每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为(4＋2)Gm 2L 3C ．若边长L 和星体质量m 均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍D ．若边长L 和星体质量m 均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小不变11．黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸，科学家一般通过观测绕黑洞运行的天体的运动规律间接研究黑洞．已知某黑洞的逃逸速度为v ＝2GM R，其中引力常量为G ，M 是该黑洞的质量，R 是该黑洞的半径．若天文学家观测到与该黑洞相距为r 的天体以周期T 绕该黑洞做匀速圆周运动，光速为c ，则下列关于该黑洞的说法正确的是( )A ．该黑洞的质量为GT 24πr3 B ．该黑洞的质量为4πr 3GT2 C ．该黑洞的最大半径为4π2r 3c2 D ．该黑洞的最大半径为8π2r 3c 2T2 12．质量均为m 的两个星球A 和B ，相距为L ，它们围绕着连线中点做匀速圆周运动．观测到两星球的运行周期T 小于按照双星模型计算出的周期T 0，且T T 0＝k .于是有人猜想在A 、B 连线的中点有一未知天体C ，假如猜想正确，则C 的质量为( )A.1－k 24k2m B.1＋k 24k 2m C.1－k 2k 2m D.1＋k 2k2m答案及解析1．BD 2.C 3.C 4.D 5.AD 6.D7．C8．D [对于恒星1，根据万有引力提供向心力有Gm 1m 2(r 1＋r 2)2＝m 1a n1，则恒星1的向心加速度大小a n1＝Gm 2(r 1＋r 2)2，故A 错误；由mg ＝GMm R 2，解得g ＝GM R 2，由于不能确定两恒星半径R 的大小，故不能确定表面重力加速度的大小，故B 错误；对于双星运动有m 1r 1＝m 2r 2，又因为角速度相同，根据角速度与线速度关系有m 1ωr 1＝m 2ωr 2，即m 1v 1＝m 2v 2，则动量大小相等，故C 错误；设两恒星之间距离为L ，对恒星1，有Gm 1m 2L 2＝m 1(2πT )2r 1，对恒星2，有Gm 1m 2L 2＝m 2(2πT)2r 2，上述两式相加得Gm 2L 2＋Gm 1L 2＝(2πT )2r 1＋(2πT )2r 2，解得T ＝2πL 3G (m 1＋m 2)，可以看到当两者间距逐渐减小，总质量不变时，双星做圆周运动的共同周期逐渐减小，故D 正确．]9．BD [设卫星在轨道 Ⅱ 上运行的加速度大小为a 1，由GMm r 2＝ma 得a ＝GM r 2，则a 1＝R 2(3R )2a 0＝19a 0，故A 错误；设卫星在轨道 Ⅱ 上运行的线速度大小为v 1，有a 1＝v 123R ，解得v 1＝13a 0R ＝3a 0R 3，故B 正确；根据开普勒第三定律有T 22T 12＝(3R )3(2R )3，解得T 2T 1＝364，故C 错误；设卫星在椭圆轨道远地点B 的线速度大小为v ，根据开普勒第二定律有v 0R ＝v ×3R ，解得v ＝13v 0，卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为W ＝12m v 12－12m v 2＝ma 0R 6－m v 0218，故D 正确．] 10．BD [四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，所以星体做匀速圆周运动的圆心一定是正方形的中心，故A 错误；由2G m 2L 2＋G m 2(2L )2＝(12＋2)G m 2L 2＝mω2·22L ，可知ω＝(4＋2)Gm 2L 3，故B 正确；由(12＋2)G m 2L 2＝ma 可知，若边长L 和星体质量m 均为原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的12，故C 错误；由(12＋2)G m 2L 2＝m v 222L 可知星体做匀速圆周运动的线速度大小为v ＝(4＋2)Gm 4L，所以若边长L 和星体质量m 均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小不变，故D 正确．]11．D [天体绕黑洞运动时，有GMm r 2＝m (2πT )2r ，解得M ＝4π2r 3GT2，选项A 、B 错误；黑洞的逃逸速度不小于光速，则有2GM R ≥c ，解得R ≤2GM c 2＝8π2r 3c 2T2，选项C 错误，D 正确．] 12．A [两星球绕连线的中点转动，则有G m 2L 2＝m ·4π2T 02·L 2，所以T 0＝2πL 32Gm ，由于C 的存在，星球所需的向心力由两个力的合力提供，则G m 2L 2＋G Mm (L 2)2＝m ·4π2T 2·L 2，又T T 0＝k ，联立解得M ＝1－k 24k2m ，可知A 正确，B 、C 、D 错误．]。

掌门1对1教育 高中物理2015年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）理科综合物理部分理科综合共300分，考试用时150分钟，物理试卷分为第I 卷（选择题）和第II 卷两部分，第I 卷1至3页，第II 卷4至7页，共120分 答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码，答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上无效，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回第I 卷注意事项：1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮搽干净后，再选涂其他答案标号，2、本卷共8题，每题6分，共48分一、单项选择题（每小题6分，共30分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1、物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是A 、天然放射现象说明原子核内部是有结构的B 、电子的发现使人认识到原子具有核式结构C 、α粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的D 、密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的2、中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子。

涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中a 、b 时两种不同频率的单色光，则两光A 、在同种玻璃种传播，a 光的传播速度一定大于b 光B 、以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光侧移量大C 、分别照射同一光电管，若b 光能引起光电效应，a 光一定也能D 、以相同的入射角从水中射入空气，在空气张只能看到一种光时，一定是a 光3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a 、b 两质点的横坐标分别为2a x m =和6b x m =，图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是A、该波沿+x方向传播，波速为1m/sB、质点a经过4s振动的路程为4mC、此时刻质点a的速度沿+y方向D、质点a在t=2s时速度为零4、未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转仓”如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，为达到目的，下列说法正确的是A、旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B、旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C、宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D、宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小5、如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中A、圆环的机械能守恒B3mgLC、圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D、圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变二、不定项选择题（每小题6分，共18分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对得6分，选对但选不全的得3分，选错或者不答的得0分）6、如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来R和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上调节，在副线圈两端连接了定值电阻加一电压为U的正弦交流电，则A 、保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变大B 、保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变小C 、保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变大D 、保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变小7、如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场1E ,之后进入电场线竖直向下的匀强电场2E 发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么A 、偏转电场2E 对三种粒子做功一样多B 、三种粒子打到屏上时速度一样大C 、三种粒子运动到屏上所用时间相同D 、三种粒子一定打到屏上的同一位置，8、1P 、2P 为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星1s 、2s 做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a ，横坐标表示物体到行星中心的距离r 的平方，两条曲线分别表示1P 、2P 周围的a 与2r 的反比关系，它们左端点横坐标相同，则A 、1P 的平均密度比2P 的大B 、1P 的第一宇宙速度比2P 的小C 、1s 的向心加速度比2s 的大D 、1s 的公转周期比2s 的大第二卷注意事项：1、用黑色黑水的钢笔或者签字笔将答案写在答题卡上2、本卷共4题，共72分9、（18分）（1）如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生碰撞，AB两球的质量之比为__________，AB碰撞前、后两球总动能之比为_______________（2）某同学利用单摆测量重力加速度①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是__________A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆，实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面T；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆的位置做一标记点，测出单摆的周期1T；最后用钢板刻度尺量出球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期2，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g=____________ 竖直立柱上两标记点之间的距离L（3）用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约为4.5V，内电阻约为1Ω）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选用；A电流表：量程0.6A，内电阻约为1ΩB电流表：量程3A，内电阻约为0.2ΩC电压表：量程3V，内电阻约为30kΩD电压表：量程6V，内电阻约为60kΩE滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5AF滑动变阻器：0-20Ω，额定电流2A①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______,电压表选用_______，滑动变阻器选用_______（均填仪器的字母代号）②右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需要在电路中用导线将_______和_______相连、_______和_______相连、_______和_______相连（均填仪器上接线柱的字母代号）③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R 和对应电压表的示数U ；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_______为纵坐标，以_______为横坐标10、（16分）某快点公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图，皮带在电动机的带动下保持1/v m s =的恒定速度向右运动，现将一质量为2m kg =的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦力因数0.5μ=，设皮带足够长，取210/g m s =，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求（1）邮件滑动的时间t（2）邮件对地的位移大小x（3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W11、（18分）如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m ，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab 边长为l ，cd 边长为2l ，ab 与cd 平行，间距为2l 。

《卫星变轨问题》一、计算题1.轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道。

已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为a和b，地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为。

求：地球与月球质量之比；卫星在停泊轨道上运行的线速度；卫星在工作轨道上运行的周期。

2.2班做“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A 点距地面的高度为，飞船飞行五圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示在预定圆轨道上飞行N圈所用时间为t，于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回已知地球表面重力加速度为g，地球半径为求：飞船在A点的加速度大小．远地点B距地面的高度．沿着椭圆轨道从A到B的时间．3.如图为某飞船先在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，然后在A点变轨进入返回地球的椭圆轨道Ⅱ运动，已知飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动的周期为T，轨道半径为r，椭圆轨道的近地点B离地心的距离为，引力常量为G，飞船的质量为m，求：地球的质量及飞船在轨道Ⅰ上的线速度大小；若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能，式中G为引力常量求飞船在A点变轨时发动机对飞船做的功．4.如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点Q，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在Q点进行制动减速制动之后进入轨道Ⅲ，随后在Q点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为h，月球的质量月，月球的半径为月，万有引力恒量为忽略月球自转，求：“嫦娥一号”在Q点的加速度a．“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度．若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能 —，式中G为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在Q 点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度h，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件．5.如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为的近地轨道Ⅰ上在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R，求：卫星在近地轨道Ⅰ上的速度大小；点距地面的高度．6.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为。

2015届高三理综物理试题(13)14．如图所示，匀强电场方向水平,倾斜的天花板和水平方向成α，当将一带正电的物体靠在天花板如图所示,物体处于静止状态，则下列判断正确的是（ ） A ．天花板与物体间的弹力可能为零 B ．天花板对物体的摩擦力可能为零C ．物体受到天花板的摩擦力随电场强度E 的增大而增大D ．在逐渐增大α过程中，物体一定会沿天花板滑动. 15．如图所示，宽度为L 的粗糙金属框架MNPQ 固定在水平面内，并处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，框架的电阻非均匀分布．将质量为m ，电阻为R ，长为L 的金属棒ab 放置在框架上，金属棒和金属框架之间的动摩擦因素为μ，并且框架接触良好．金属棒以v 0的初速度，向左做加速度大小为a 的匀减速直线运动，运动中金属棒在速度从v 0减为v 的过程中，通过R 的电量为A ．220()2B v v L aR - B.0()m v v BL-C.BLaV V m g m a ))((0--μ D. 0()BLv v v Ra -16.如图所示，玻璃球的半径为R ，折射率3=n ，今有一束平行光沿直径AB 方向照射在玻璃球上，试求离AB 多远的入射光线最终射出后沿原方向返回 A ．R 31 B ．R 33C ．R 21D ．R 2317.在“天宫一号”之后，”神舟八号”飞赴太空，与“天宫一号”实现了交会对接，意味着我国成为继 美国、俄罗斯后，第三个独立掌握航天交会对接技术的国家。

因此，”天宫”与”神八”这次太空中的亲密接触，不仅奠定了中国载人航天技术在世界上的一席之地，可谓“一吻定江山”，也使中国未来空间站的组装和建造成为可能，使空间站物资和人的运输成为可能，而在其他潜在应用领域，如载人登月和深空探测任务等方面，其意义同样不可估量.若已知地球质量为M ，半径为R ，引NMP力常量为G .设“天宫一号”和”神舟八号”对接前均在各自的轨道上做匀速圆周运动。

卫星变轨问题解析在复习《万有引力定律、天体运动》一部分内容时，常会碰到下列这道高考题．许多资料上都给出了解答．仔细考虑。

其解答过程欠妥甚至是错误的。

下面提出原题及解法并加以纠正。

[原题]发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地轨道l上．然后经点火．使其沿椭圆轨道2运行。

最后再次点火．将卫星送入同步轨道3。

轨道l、2相切于Q点．轨道2、3相切于P点．如图所示．则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时．以下说法正确的是( )A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道l上的速率。

B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。

C．卫星在轨道l上经过的Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。

D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过点时的加速度。

这道题正确答案选B和D，多数资料给出下列解析：在轨道1和轨道3上卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力。

容易知道A错B对；卫星在轨道2上和轨道3上经过P点时的加速度，由于轨道2、3在P点相切。

隐含轨道半径相等．所以在轨道2上经过P点时和在轨道3上经过P点时的加速度相等。

同理可知：在轨道l上经过Q点时的加速度与在轨道2上经过Q点的加速度相等。

于是得到C错D对。

所以这道题的正确选项应为B、D。

，作为-一道选择题尽管得到了正确选项，但其分析过程是错误的!根据上面的分析中的r表示轨道半径．并且指出“相切隐含轨道半径相等”．则由万有引力提供向心力F=F向万这说明卫星在P点无论是轨道2还是轨道3上、在Q点无论是在轨道l上还是轨道2上。

都分别具有相同的轨道半径r、线速度u和向心加速度以上分析的错误有三点：1．在万有引力公式中．r表示卫星与地球之距离．并非轨道半径。

无论是轨道2上还是在轨道3上在P点卫星距地球问的距离是相等的．所以在经P点时卫星受到地球的万有引力是相等。

2．在轨道2上和在轨道3上经P点时的轨道半径是不相等的。

相切并不能说明轨道半径相等。

因为轨道半径是指曲线轨道的曲率半径．对轨道l和轨道3(圆轨道)来说．曲率半径就是圆半径；对于一般曲线，在不同点曲线的曲率半径一般是不相同的．它表示曲线在该点的弯曲程度．相切并不意味曲率半径相等。