2020届高考物理总复习第九单元静电场单元滚动检测教师用书含解.pdf
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1、静电场单元滚动检测静电场单元滚动检测 一、选择题 1.(2018 辽宁大连实验中学模拟)(多选)“嫦娥二号”卫星由地面发射后,进入地月转移轨道, 经多次变轨最终进入距离月球表面100 km,周期为118 min的圆形工作轨道,开始对月球进行 探测,则( )。 A.卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B.卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时大 C.卫星在轨道上运动的周期比在轨道上小 D.卫星在轨道上的机械能比在轨道上大 【解析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度,卫星在轨道 上的半径大于月球半径,根据G =m,得卫星的速度v=,可知卫星在轨道上的运动速
2、Mm r2 v2 r GM r 度比月球的第一宇宙速度小,故 A 项正确。 卫星在轨道上经过P点若要进入轨道,需减速, 即卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时小,故 B 项错误。根据开普勒第 三定律=k,可知卫星在轨道上运动的周期比在轨道上小,故 C 项正确。卫星从轨道进 a3 T2 入轨道,在P点需减速,动能减小,而它们在各自的轨道上机械能守恒,则卫星在轨道上的 机械能比在轨道上的大,故 D 项正确。 【答案】ACD 2.(2019 贵州毕节开学考试)一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径R=20 cm,环上有一穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦滑动。如果圆环绕通过环心的竖
3、直轴O1O2以 =10 rad/s 的角速度旋转,g取 10 m/s2,则小球相对环静止时球与圆心O的连线与O1O2的夹 角为( )。 A.30B.45C.60D.75 【解析】向心力F=mgtan =m2Rsin ,则 cos =,可得=60。 g R2 1 2 【答案】C 3.(2018 湖南怀化第三次擀调研)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧一 端固定于水平天花板上相距为 2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与 竖直方向的夹角为 37。若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为 53(sin 37=0.6),则 等于( )。 M m A.B.C.
4、D. 9 32 9 16 3 8 3 4 【解析】取连接点为研究对象,可知其受竖直向下的拉力mg、两弹簧弹力F作用而平衡, 利用效果分解法得mg=2Fcos 37,所以F=,由胡克定律知F=k-L = kL,同理可 mg 2cos37 L sin37 2 3 得F=,F= kL,联立可得=,A 项正确。 Mg 2cos53 1 4 M m 9 32 【答案】A 4.(2019 湖南邵阳开学考试)如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速 度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点。 已知OA与OB 互相垂直,且OA与竖直方向成角,则两个小球初速度之
5、比 为( )。 v1 v2 A.tan B.cos C.tan D.cos tancos 【解析】由几何关系可知,A的竖直位移hA=Rcos ,水平位移xA=Rsin ;B的竖直位 移hB=Rcos (90-)=Rsin ,水平位移xB=Rsin (90-)=Rcos ,由平抛运动的规律可 知,h= gt2,x=v0t,解得v0=x,则=tan ,C 项正确。 1 2 g 2h v1 v2 xA xB hB hA tan 【答案】C 5.(2018 江西南昌六校联考)(多选)一小球放置在光滑水平面上,弹簧左侧固定在竖直面上, 右侧与小球相连,如图甲所示。 手拿小球沿水平面向右移动一段距离后松手
6、,用计算机描绘出 小球运动的v-t图象为正弦曲线(如图乙所示)。从图中可以判断( )。 A.在 0t1时间内,外力做正功 B.在 0t1时间内,外力的功率逐渐增大 C.在t2时刻,外力的功率最大 D.在t1t3时间内,外力做的总功为零 【解析】由动能定理可知,在 0t1时间内小球的速度越来越大,动能越来越大,外力一定 做正功,故 A 项正确;在t1t3时间内,动能变化量为零,可以判定外力做的总功为零,故 D 项 正确;由P=Fv知 0、t1、t2、t3四个时刻功率均为零,故 B、C 两项错误。 【答案】AD 6.(2018 西北师大附中模拟)(多选)宇航员在某星球表面以初速度 2.0 m/s
7、水平抛出一物体, 并记录下物体的运动轨迹,如图所示,O为抛出点,若该星球半径为 4000 km,引力常量 G=6.6710-11 Nm2kg-2,则下列说法正确的是( )。 A.该星球表面的重力加速度为 4.0 m/s2 B.该星球的质量为 2.41023 kg C.该星球的第一宇宙速度为 4.0 km/s D.若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于 4.0 km/s 【解析】根据平抛运动的规律有h= gt2,x=v0t,解得g=4.0 m/s2,A 项正确;在星球表面, 1 2 重力近似等于万有引力,得M=9.61023 kg,B 项错误;由=mg得第一宇宙速度为v= gR
8、2 G mv2 R =4.0 km/s,C 项正确;第一宇宙速度为最大的环绕速度,D 项错误。gR 【答案】AC 7.(2018 江苏无锡 10 月考试)空间有一匀强电场,在电场中建立图甲所示的直角坐标系O- xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标为(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a, , )。已知电场方向平行于直线MN,M点电势为零,N点电势为 1 V,则P点的电势为( )。 a 2 a 2 甲 A. VB. V 2 2 3 2 C. VD. V 1 2 3 4 【解析】将立体图中的P点投影在xOy平面,做出M、N、P三点在xOy平面的相对位置 如图乙所示,
9、M点电势为零, N点电势为1 V,根据沿着电场线方向电势降低可知,该匀强电场 的电场线方向如图乙所示,O1为MN连线的二等分点,O2为O1N的二等分点,由几何知识知AP 垂直于电场强度E,故P、O2、A三点的电势相等,O2=P= UMN= V,D 项正确。 3 4 3 4 乙 【答案】D 8.(2018 山西晋城 12 月考试)(多选)两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质 量分别为m1=4 kg,m2=2 kg,A的速度v1=3 m/s(设为正方向),B的速度v2=-3 m/s,则它们发生 正碰后,其速度可能分别是( )。 A.均为 1 m/s B.+4 m/s 和-5 m/s
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