A. 天宫二号与地球同步卫星的角速度之比 B. 天宫二号与地球同步卫星
离地高度之比
C. 天宫二号与地球同步卫星的线速度之比 D. 天宫二号与地球同步卫星【答案】B 【解析】
向心加速度之比
mM4?2r【详解】由题可知二者的周期关系,由G2?m2r得:T?2?r,所以由题可以
GMrT求出二者的轨道半径关系。 A.卫星的角速度为??2?GM,由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫?Tr3星的角速度之比。故A不符合题意; B.由T?2?rr,则可以求出二者的轨道半径的关系,但由于地球的半径未知,所以不能GM求出二者距离地面的高度的比值。故B符合题意;
GMmMv2C.由万有引力提供向心力,得:G2=m,解得:v?,由二者的轨道半径关系rrr即可求出天宫二号与地球同步卫星的线速度之比,故C不符合题意; D.向心加速度:a?GM,由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的加速r2的度之比。故D不符合题意; 本题选择不能求出的,故选B.
9.如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L1、L2、L3均正常发光。已知L1、L2、
L3的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则( )
A. 理想变压器原副线圈的匝数比为1:2 B. 图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零 C. 若灯L1烧断,灯泡L3将变暗 D. 线框转动的角速度为【答案】C 【解析】
【详解】A.灯泡L1、L2、L3均正常发光,则原线圈电流强度I1=I,副线圈电流强度I2=2I,所
2P NBSIn1I22 以=?,故A错误; n2I11B.图示位置时,线框切割速度最大,故穿过线框的磁通量变化率最大,故B错误; C.开始时若设每盏灯的额定电压为U,则变压器初级电压为2U,线圈输入电压为3U;若L1灯烧断,设L3的电压变为U1,则变压器输入电压为3U-U1,次级电压变为流为:
1(3U?U1),次级电23U?U13U?U13U?U1R?U1,解得U1=0.6U,,则初级电流为,则L3两端电压为
2R4R4R3P,根据Em=NBSω,I则灯泡L3两端电压减小,亮度变暗,故C正确;
D.线框的输出功率为3P,电流为I,则线框产生的感应电动势为E?E?
Em32P,联立解得:??,故D错误。 2NBSI10.如图所示,空间存在水平向左的匀强电场,一带电量为+q的物块放在光滑绝缘水平面上,在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动,经时间t力F做功80J,此后撤去力F,物块又经过相同的时间t回到出发点O,且回到出发点时的速度大小为v,设O点的电势能为零,则下列说法不正确的是( )
A. 撤去力F时物块的速度大小为
v 2B. 物块向右滑动的最大距离为
2vt 3C. 撤去力F时物块的电势能为60J 【答案】B 【解析】
D. 物块回到出发点时的动能为80J
【详解】A.设F作用时加速度为a1,撤去后加速度为a2,根据位移关系知化简可得:a1:a2=1:3,v1:v2= 1212
a1t=a2t?a1t2,22a1t,联立得v1:v2=1:2,因v2=v,则撤去力F时物块
a2t?a1t的速度大小为
v,故A正确; 2v1v;撤去拉力后减速到零时的位移:B.物块向右加速运动的位移为
x1?a1t2?2t=t224(a1t)2a1?a1t2vtvtx2???,则物块向右滑动的最大距离为x?x1?x2?,选项B错误;
2a22a2123F?Eqa11 ??,知Eq =3F;因撤去力F时力F做功为80J,则C. 根据牛顿运动定律知
Eqa234电场力做功为
3×80J=60J,即此时物块的电势能为60J,选项C正确; 4D. 回到出发点时,电场力做功为零,则整个过程中只有拉力F做功80J,由动能定律可知,物块回到出发点时的动能为80J,选项D正确.
二、实验题(本题共2小题,每小题8分,共16分。请按题目要求在答题卷上作答。作图时先用铅笔作答,确定无误后用黑色字迹的签字笔或钢笔描写)
11.在“探究求合力方法”实验中,手中只有一个弹簧秤(量程为5N)、橡皮筋、木板、白纸和图钉(若干),为了完成此实验,则:
(1)在图(甲)中所示的器材中还需要选取__________(填器材前的代号)
(选填:A. 钩码 B. 秒表 C. 三角板 D. 电火花计时器 E. 细绳套 F. 电键)
(2)在实验操作前,有同学给小敏提出关于实验操作的建议:重复实验再次进行探究时,结点O的位置与前一次__________。(选填:“必须不同”、“必须相同”、“可以不同”) (3)下图是小敏同学用弹簧测力计测细绳拉力的四次操作(橡皮筋形变相同、两细绳的方位相同),最合理的是__________。
A.
B.
C.
D.
(4)根据(3)中的最合理操作,请在答题纸上按图(丙)画出合力F( ),由作图求得F=_________N。
【答案】 (1). CE (2). 必须不同 (3). D (4). 图见解析 (5). 1. 7±0. 1N 【解析】
【详解】第一空.图中的器材还需要三角板和细绳套,故选CE.
第二空.为了保证实验结论不失一般性,重复实验再次进行探究时,结点O的位置与前一次必须不同;
第三空.由图可知,ABC图中弹簧秤拉力的方向与细绳的方向不一致,故图D合理; 第四空第五空.由D图可知,F1=0.6N,画出力的平行四边形可得,合力F=1.7N.