高三物理第十五周培優(yōu)試題

高三物理第十五周培優(yōu)試題1．對(duì)如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，下列說(shuō)法中正確的是A)A輪帶動(dòng)B輪沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)．B)B輪帶動(dòng)A輪沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)．C)C輪帶動(dòng)D輪沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)．D)D輪帶動(dòng)C輪沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)． 2.如圖所示的塔吊臂上有一能夠沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A，小車(chē)下裝有吊著物體B的吊鉤．在小車(chē)A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以(SI)(SI表示國(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做A)速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)．B)速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng)．C)加速度大小方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)．Qv2Qv2v3Pv4v13.如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道，然后在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道（該橢圓軌道的近地點(diǎn)為近地圓軌道上的P，遠(yuǎn)地點(diǎn)為同步軌道上的Q），到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)再次自動(dòng)點(diǎn)火加速，進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為v1，在P點(diǎn)短時(shí)刻加速后的速率為v2，沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3，在Q點(diǎn)短時(shí)刻加速后進(jìn)入同步軌道后的速率為v4。試比較v1、v2、v3、v4的大小，并用小于號(hào)將它們排列起來(lái)______。圖4-244.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3圖4-24軌道1、2、相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖4-24所示。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是：（）A、衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率；B、衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度；C、衛(wèi)星在軌道1上通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度；D、衛(wèi)星在軌道2上通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度。5（16分）某顆地球同步衛(wèi)星正下方的地球表面上有一觀看者，他用天文望遠(yuǎn)鏡觀看被太陽(yáng)光照耀的此衛(wèi)星，試問(wèn)，春分那天（太陽(yáng)光直射赤道）在日落12小時(shí)內(nèi)有多長(zhǎng)時(shí)刻該觀看者看不見(jiàn)此衛(wèi)星？已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，不考慮大氣對(duì)光的折射。發(fā)射（2005，1，12）太陽(yáng)探測(cè)器軌道慧星軌道撞擊（2005，7，4）相撞時(shí)地球的位置6、2005年北京時(shí)刻7月4日下午1時(shí)52分，美國(guó)探測(cè)器成功撞擊“坦普爾一號(hào)”彗星，投入彗星的懷抱，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)歷史上第一次對(duì)彗星的“大對(duì)撞”。如下圖所示，假設(shè)“發(fā)射（2005，1，12）太陽(yáng)探測(cè)器軌道慧星軌道撞擊（2005，7，4）相撞時(shí)地球的位置A．繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的角速度不變B.近日點(diǎn)處線速度小于遠(yuǎn)日點(diǎn)處線速度C．近日點(diǎn)處加速度小于遠(yuǎn)日點(diǎn)處加速度D．其橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)7、搭載有“勇氣”號(hào)火星車(chē)的美國(guó)火星探測(cè)器，于北京時(shí)刻2003年6月11日凌晨1時(shí)58分成功升空，通過(guò)了206個(gè)晝夜長(zhǎng)達(dá)4億8千萬(wàn)公里漫長(zhǎng)的星際旅行，于北京時(shí)刻2004年1月4日12時(shí)35分“勇氣”號(hào)火星車(chē)終于成功登陸在火星表面?！坝職狻碧?hào)離火星地面12m時(shí)與降落傘自動(dòng)脫離，被眾氣囊包裹的“勇氣”號(hào)下落到地面后又彈跳到15m高處，如此上下碰撞了若干次后，才靜止在火星表面上。已知火星的半徑為地球半徑的二分之一，質(zhì)量為地球的九分之一（取地球表面的重力加速度為10m/s2，運(yùn)算結(jié)果均取二位有效數(shù)字）。1）依照上述數(shù)據(jù)，火星表面的重力加速度是多少？2）若被眾氣囊包裹的“勇氣”號(hào)第一次碰火星地面時(shí)，其機(jī)械能缺失為其12m高處機(jī)械能的10﹪，不計(jì)空氣的阻力，求“勇氣”號(hào)在12m高處的速度。3）已知“勇氣”號(hào)和氣囊的總質(zhì)量為200㎏，設(shè)與地面第一次碰撞時(shí)氣囊和地面的接觸時(shí)刻為0.4s，求“勇氣”號(hào)和氣囊與火星碰撞時(shí)所受到的平均沖力。8.火箭載著宇宙探測(cè)器飛向某行星,火箭內(nèi)平臺(tái)上還放有測(cè)試儀器,如圖所示.火箭從地面起飛時(shí),以加速度g0/2豎直向上作加速直線運(yùn)動(dòng)(g0為地面鄰近的重力加速度),已知的球半徑為R.(1)升到某一高度時(shí),探測(cè)儀器對(duì)平臺(tái)的壓力是起飛前的17/18,求現(xiàn)在火箭離地面的高度h.(2)探測(cè)器與箭體分離后,進(jìn)入行星表面鄰近的預(yù)定軌道,進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探測(cè),若測(cè)得探測(cè)器圍繞該行星運(yùn)行的周期為T(mén)0,試問(wèn):該行星的平均密度為多少?(假定行星為球體,且已知萬(wàn)有引力恒量為G)9、（l0分）辨析題：要求摩托車(chē)由靜止開(kāi)始在盡量短的時(shí)刻內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時(shí)車(chē)速不能太快，以免因離心作用而偏出車(chē)道．求摩托車(chē)在直道上行駛所用的最短時(shí)刻．有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表格．某同學(xué)是如此解的：要使摩托車(chē)所用時(shí)刻最短，應(yīng)先由靜止加速到最大速度v1＝40m/s，然后再減速到v2＝20m/s，t1=v1/a1=…；t2=（v1－v2）/a2=…；t=t1+t2你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理？若合理，請(qǐng)完成運(yùn)算；若不合理，請(qǐng)說(shuō)明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果．10.（20分）有個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，在上下面差不多上金屬板的玻璃盒內(nèi)，放入了許多用錫箔紙揉成的小球，當(dāng)上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動(dòng)?，F(xiàn)取以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行定量研究。如圖所示，電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動(dòng)勢(shì)為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連。設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。已知：若小球與極板發(fā)生碰撞，則碰撞后小球的速度趕忙變?yōu)榱悖瑤щ姞顟B(tài)也趕忙改變，改變后，小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同，電量為極板電量的α倍（α<<1）。不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的阻礙。重力加速度為g。（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)ε至少應(yīng)大于多少？（2）設(shè)上述條件已滿足，在較長(zhǎng)的時(shí)刻間隔T內(nèi)小球做了專門(mén)多次往返運(yùn)動(dòng)。求在T時(shí)刻內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過(guò)電源的總電量。11.如圖所示,有兩本完全相同的書(shū)A,B,書(shū)重均為5N,將兩本書(shū)等分為若干份后,交叉的疊放在一起置于光滑水平桌面上,并將書(shū)A固定不動(dòng),用水平向右的力F把書(shū)B(niǎo)抽出,現(xiàn)測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下:試依照表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345…n將書(shū)分成的份數(shù)481632…逐面交叉力F的大小/N10.522.546.594.5…190.5(1)若將本書(shū)分成32份,水平拉力F應(yīng)多大?(2)兩本書(shū)的總頁(yè)數(shù)(3)假如兩本書(shū)的任意兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)差不多上相同的,則任意兩張紙的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大?第十五周培優(yōu)試題答案(12.3)1：BD2：BC3解：依照題意在P、Q兩點(diǎn)點(diǎn)火加速過(guò)程中，衛(wèi)星速度將增大，因此有v2>v1、v4>v3，而v1、v4是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的線速度，由于它們對(duì)應(yīng)的軌道半徑r1<r4，因此v1>v4。把以上不等式連接起來(lái)，可得到結(jié)論：v2>v1>v4>v3。（衛(wèi)星沿橢圓軌道由P→Q運(yùn)行時(shí)，由于只有重力做負(fù)功，衛(wèi)星機(jī)械能守恒，其重力勢(shì)能逐步增大，動(dòng)能逐步減小，因此有v2>v3。）4BD5．設(shè)所求的時(shí)刻為t，用m、M分別表示衛(wèi)星和地球的質(zhì)量，r表示衛(wèi)星到地心的距離.有①春分時(shí)，太陽(yáng)光直射地球赤道，如圖所示，圖中圓E表示赤道，S表示衛(wèi)星，A表示觀看者，O表示地心.由圖可看出當(dāng)衛(wèi)星S繞地心O轉(zhuǎn)到圖示位置以后（設(shè)地球自轉(zhuǎn)是沿圖中逆時(shí)針?lè)较颍?，其正下方的觀看者將看不見(jiàn)它.據(jù)此再考慮到對(duì)稱性，有②③④由以上各式可解得⑤6.D7解答：（1）在星球表面處有，可得，（2）設(shè)探測(cè)器在12m高處向下的速度為，則有代入數(shù)據(jù)，解得m/s（3）設(shè)探測(cè)器與火星碰前瞬時(shí)的速度為，反彈的速度為，則有，規(guī)定向上為正，對(duì)探測(cè)器由動(dòng)量定理可得解以上各式，得N9【答案】不合理11s【分析】：不合理，因?yàn)榘催@位同學(xué)的解法可得t1=10s，t2=2.5s，總位移s0=275m＞s。故不合理。由上可知摩托車(chē)不能達(dá)到最大速度v2，設(shè)滿足條件的最大速度為v，則解得v=36m/s又t1=v/a1=9st2=(v-v2)/a2=2s因此所用的最短時(shí)刻t=t1+t2=11s10．（1）用Q表示極板電荷量的大小，q表示碰后小球電荷量的大小。要使小球能不停地往返運(yùn)動(dòng)，小球所受的向上的電場(chǎng)力至少應(yīng)大于重力，即①其中②又有③由①②③式得④（2）當(dāng)小球帶正電時(shí)，小球所受電場(chǎng)力與重力方向相同，向下做加速運(yùn)動(dòng)。以a1表示其加速度，t1表示從A板到B板所用的時(shí)刻