约为17万公里的等边三角形编队,在太空中建成一个引力波天文台.已知地球同步卫星距离地面约3.6万公里,只考虑卫星与地球之间的相互作用,下列说法正确的是 A.SC1卫星的周期小于24小时 B.SC2卫星的速度小于7.9km/s
C.SC3卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 D.SC1、SC2、SC3卫星的轨道相同且只能在赤道面内 【解答】B 【解析】解:由SC1、SC2、SC3构成的等边三角形边长可知,卫星绕地运转半径大于同步卫星半径,已知同步卫星运转周期为24h.
A选项:由GB选项:由G正确;
C选项:由G
??????2??????2
=??
4??2??2??2??
??得T=√
??????
4??2??3????
,则半径越大,周期越大,故A错误;
??????2
=??得??=√,则半径越大,线速度越大,速度均小于第一宇宙速度,故B
=????得??=
??????2,则半径越大,向心加速度越小,故C错误;
D选项:SC1、SC2、SC3不是同步卫星,由SC1、SC2、SC3构成的等边三角形中心在地心即可,故D错误.
4.口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能.驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电,平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是
A.针状电极上,针尖附近的电场较弱
B.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电
C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其加速度逐渐减小 D.两电极相距越远,熔喷布捕获的带电粒子速度越大 【解答】C 【解析】解:导体尖端的电荷特别密集,所以电场强度比较大,远离尖端的地方电场强度逐渐减小,电场力减小,加速度也减小,所以A错误,C正确;空气受电场影响被电离产生带电粒子,电场线方向从正极指向负极,正电荷沿电场线方向运动被熔喷布捕获带正电,所以B错;带电粒子的运动速度由动能定理得与合外力做功有关,即电场力做功,根据W=Uq可知,电场力做功只与电势差有关,和运动距离无关,故D错误.
5.如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端连接一质量为m的小球,将小球拉至与O点等高,细绳处于伸直状态的位置后由静止释放,经时间t轻绳转过的角度为θ.在小球由静止释放到运动至最低点的过程中,下列关于小球的速率v、动能Ek随时间t变化,小球向心加速度为an、重力势能Ep,(取最低点为零势能点)随角度θ变化的图像中,可能正确的是
A
B
C
D
【解答】B
【解析】解:小球在运动过程中只收到重力和绳子拉力的作用,其运动类似于单摆,切向加速度??=????????????,加速度一直在变化,故速度时间图像并非线性关系,故A错误;由于物体下落过程中初始位置速度为零,动能为零,在最低点速度达到最大,加速度为0,动能变化率亦0,故B正确;设绳长为l,物体下落过程中只有重力做功,根据机械能守恒有????=????2=??????????????,
21
得??=2????????????,故向心力????=??????(1?????????),故D错误.
2
??2??
=2??????????,图像应为正弦曲线,故C
错误;小球下落过重力势能只与高度有关,则下落过程中势能为????=
,
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意,全部答对的得4分,选对但不全的得2分.错选或不答的得0分.
6.如图所示,燃气点火装置中,转换器输出信号含低压交流及直流成分,虚线框内接入某电学元件A可去除直流成分,再经变压器变压后使点火针获得高压.用??1、??2、??1、??2表示变压器原、副线圈的匝数和电流,下列说法中正确的有
A.A为电感 B.A为电容 C. ??1>??2 D. ??1>??2 【解答】BD
【解析】考查变压器和电感电容。
A选项:电感的作用是通直流,阻交流,A错 B选项:电容的作用是通交流,阻直流,B对
U1n1I1n2==Un2 ;I2n1 ,题目说要升压,所以是n>n,C错
C,D选项:考查变压器的原理,221
D对
7.2019年中国女排成功卫冕世界杯.如图,某次训练中,一运动员将排球从A点水平击出,球击中D点;另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D等高的B点斜向上击出,最高点为C,球也击中D点;A、C高度相同.不计空气阻力.下列说法正确的有
A.两过程中,排球的初速度大小可能相等 B.两过程中,排球的飞行时间相等
C.两过程中,击中D点时重力做功的瞬时功率相等 D.后一个过程中,排球击中D点时的速度较大 【解答】AC
【解析】考查平抛和斜抛的计算。设A点抛出的小球初速度为V0,由C点和A点等高,均设为h。
2h对A点抛出的物体,有tA=g ;对于从B点抛出的物体,根据逆向思维法容易得知上抛的时间2h2hxt1=g,下降的时间t2=g,所以总时间tB=2tA,B排除;又由于水平方向位移一样,根据V=t ,
12gh可知从B点抛出的小球水平速度Vx=2V0,竖直方向速度Vy= ,但由于不知道Vx和Vy的关
系,所以无法确定合速度VB和V0的关系,所以可能相等,A正确;重力做功的功率P=mgVy,在D点,两次抛出的小球在竖直方向速度都相等,所以C正确;竖直方向速度相等,但是水平方向速度从A抛出的球比较大,所以是前一个过程中排球击中D点合速度较大,D错误。
8.如图所示,质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支
架上,支架顶角为90°、位置固定且足够长.开始时小球均静止,施
加外力将小球A缓慢移动至支架下端,下列说法正确的有 A.两球带同种电荷 B.两球距离逐渐增大
C.支架对B的弹力先减小后增大 D.两球间的电势能逐渐增大 【解答】AB
【解析】考查结合库仑定律的受力分析以及图解法中的矢量三角形。假设AB带异种电荷,结合受力分析发现此时杆对于AB两球的力不论是垂直杆向上还是向下都不可能平衡,所以AB带同种电荷,A正确;对B球受力分析,B球始终受力平衡,三力拼成闭合三角形,其中重力mg不变,杆的支持力FN方向不变,A对B的斥力向上偏转,但由图易知,斥力的偏转角不可能超过45°。即由图中的实线F变为虚线部分。一看便知斥力F变小,杆的支持力FN变小,因为斥力变小,所以AB之间距离变大,所以B正
确。
9.如图所示,倾角为θ的粗糙绝缘斜面上等间距的分布着A、B、C、D四点,间距为l,其中BC段被打磨光滑,A点右侧有垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m的带负电物块从斜面顶端由静止释放,已知物块通过AB段与通过CD段的时间相等.下列说法正确的有
A.物块通过AB段时做匀减速运动 B.物块经过A、C两点时的速度相等 C.物块通过BC段比通过CD段的时间短
D.物块通过CD段的过程中机械能减少了2mglsinθ 【解答】BCD
【解析】考查磁场中的受力分析以及机械能守恒。根据通过AB段和通过CD段的时间相等,在BC段是做匀加速直线运动,所以在AB和CD段不可能做匀速运动,速度变化,所受的洛伦兹力就会发生改变从而导致摩擦力的改变,所以在AB段和CD段不可能做匀减速运动,A错误;由时间相等和位移相等,推出AB段的运动和CD段的运动应该是一个完全一样的过程,所以VA=VC,B正确;由于AB段的运动和CD段的运动完全一致,可得出VB=VD,VA=VC,位移也相同,但是CD段是在做一个加速度减小的减速运动的,所以CD段所用的时间更多,C正确;对AC段列动能定理:2mglsinθ-Wf=0,所以AB段摩擦力做功Wf=2mglsinθ,又AB段和CD段运动完全一样,所以CD段摩擦力做功也为Wf,即机械能减少了2mglsinθ,D正确。 三、简答题:本题分必做题(第10-12题)和选做题(第13题),共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 【必做题】
10.(8分)某兴趣小组在做“验证力的平行四边形定则”实验,手边的器材有:一根轻弹簧、一个校准过的弹簧测力计、刻度尺、装有水的矿泉水瓶、木板、白纸等,步骤如下:
①将轻弹簧上端固定,用弹簧测力计向下缓慢拉动轻弹簧下端,记录弹簧测力计的读数F以及对应的轻弹簧长度L,如下表: F/N L/cm 0.00 12.50 0.50 12.91 1.00 13.30 1.50 13.69 2.00 14.11 2.50 14.50 ②根据表中数据,在图甲中做出F-L图像,求得轻弹簧的劲度系数为 N/m (保留
三位有效数字);
③将一张白纸贴在竖直放置的木板上,如图乙所示,用轻弹
簧和测力计共同提起矿泉水瓶并保持静止,在白纸上记下结点位置O,记录弹簧测力计的拉力F1=1.70N和方向OA; ④测量出轻弹簧的长度L1=13.69cm,记录轻弹簧的拉力F2的方向OB;
⑤只用弹簧测力计提起矿泉水瓶并保持静止,使结点仍然在O点,记录此时弹簧测力计的读数F=2.00N和方向OC; ⑥实验记录纸如图丙所示,请在图丙中用1cm长的线段表示0.5N的力,以O点为作用点,画出F 、F1 、F2 的图示。 ⑦为了验证力的平行四边形定则,同学们提出以下两种不同方案:
方案A:以F1 、F2为邻边,按平行四边形定则画出F1 、F2的合力F’,比较F和F’的一致程度。
方案B:用虚线把F的箭头末端分别与F1 、F2的箭头末端连起来,比较连线与F1 、F2组成的四边形与标准的平行四边形的一致程度。
你认为哪一种方案更可行?理由是 。 【解答】 (1) k=125N/m【xdf.cn】 (2)如图【xdf.cn】
(3)方案A更可行,因为方案A便于操作,依据平行四边形定则作的合力和实际值相比,线段的长短和方向差别更直观 【解析】
(1) 根据表格数据,作出F-L图像,求出斜率即为弹簧劲度系数k
【物理】2020届南京高三年级三模物理卷与解析



