20.“天宮一號(hào)”2011年10月29日21時(shí)16分發(fā)射升空,標(biāo)志中國向空間站時(shí)代邁出了堅(jiān)實(shí)的一步.天宮一號(hào)的工作軌道為350km,它進(jìn)入工作軌道運(yùn)行周期約為91min,與“神八”對(duì)接時(shí)軌道高度為343km,萬有引力常量G已知.下列說法正確的是( 。
A.“天宮一號(hào)”與”神八”飛船只能在赤道軌道上空運(yùn)行
B.利用”天宮一號(hào)”工作軌道運(yùn)行數(shù)據(jù)可計(jì)算地球的質(zhì)量
C.“神舟8號(hào)”要在稍低的軌道上加速,才可能在軌道高度為343km與“天宮1號(hào)”相遇對(duì)接
D.對(duì)接前的一瞬間,“神舟8號(hào)”和“天宮1號(hào)”運(yùn)行周期可能不等

分析 地球同步衛(wèi)星只能在赤道軌道上空運(yùn)行,“神舟8號(hào)”與“天宮一號(hào)”所受的向心力都是地球的萬有引力,根據(jù)萬有引力定律求解中心天體的質(zhì)量,根據(jù)萬有引力等于向心力列式或開普勒第三定律,分析對(duì)接前周期的關(guān)系,根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)知識(shí)分析如何對(duì)接.

解答 解:A、地球同步衛(wèi)星只能在赤道軌道上空運(yùn)行,而天宮一號(hào)的工作軌道為350km,它進(jìn)入工作軌道運(yùn)行周期約為91min,不是地球同步衛(wèi)星,所以軌道不是只能在赤道軌道上空運(yùn)行,故A錯(cuò)誤;
B、“天宮一號(hào)”工作時(shí),由地球?qū)λ娜f有引力提供向心力,已知天宮一號(hào)的工作軌道r=350km,它進(jìn)入工作軌道運(yùn)行周期T=91min,以及天宮一號(hào)的工作軌道為350km,它進(jìn)入工作軌道運(yùn)行周期約為91min,根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$可以求出地球質(zhì)量,故B正確;
C、“神舟8號(hào)”要在稍低的軌道上加速,做離心運(yùn)動(dòng),才能與“天宮1號(hào)”相遇對(duì)接,故C正確;
D、根據(jù)開普勒第三定律$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k,k、R相同,則知對(duì)接前的一瞬間,“神舟8號(hào)”和“天宮1號(hào)”運(yùn)行周期相同,故D錯(cuò)誤.
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力是解決本題的關(guān)鍵,知道衛(wèi)星變軌可以通過改變自身速度以改變向心力實(shí)現(xiàn)近心或離心運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn),難度不大,屬于基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.2011年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了可能存在生命的行星“開普勒22b”,它與地球相隔600光年,半徑約為地球半徑的2.4倍.“開普勒22b”繞恒星“開普勒22”運(yùn)動(dòng)的周期為290天,軌道半徑為R1,地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R2,測(cè)得R1:R2=0.85.由上述信息可知,恒星“開普勒22”與太陽的質(zhì)量之比約為(  )
A.0.1B.1C.10D.100

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11.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一初速度從A點(diǎn)沖上一個(gè)傾角為30°的斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{3g}{4}$,這個(gè)物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過程中( 。
A.物體的重力勢(shì)能增加了$\frac{3mgh}{4}$B.物體的機(jī)械能損失了$\frac{mgh}{2}$
C.物體的動(dòng)能損失了mghD.物體的重力勢(shì)能增加了mgh

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8.如圖甲所示,在以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的xOy平面內(nèi),存在著范圍足夠大的電場和磁場.一個(gè)帶正電小球在0時(shí)刻以v0=3gt0的初速度從O點(diǎn)沿+x方向(水平向右)射入該空間,在t0時(shí)刻該空間同時(shí)加上如圖乙所示的電場和磁場,其中電場沿+y方向(豎直向上),場強(qiáng)大小E0=$\frac{mg}{q}$,磁場垂直于xOy平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=$\frac{πm}{q{t}_{0}}$.已知小球的質(zhì)量為m,帶電量為q,時(shí)間單位t0,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭,空氣阻力不計(jì).試求:

(1)12t0末小球速度的大。
(2)在給定的xOy坐標(biāo)系中,大體畫出小球在0到24t0內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖.
(3)30t0內(nèi)小球距x軸的最大距離.

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15.隨著科技的發(fā)展,大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了人們對(duì)微觀領(lǐng)域的認(rèn)識(shí),下列說法正確的是( 。
A.湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究,發(fā)現(xiàn)了電子,從而揭示了原子是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的
B.盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,實(shí)現(xiàn)了人類第一次原子核的人工轉(zhuǎn)變
C.普朗克通過對(duì)黑體輻射的研究,第一次提出了光子的概念
D.德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想,而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想
E.玻爾建立了量子理論,成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象

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5.設(shè)在地球上和X天體上以相同的初速度豎直上拋一物體,物體上升的最大高度之比為a,(不計(jì)空氣阻力),若地球與X天體的半徑之比b,則地球的質(zhì)量和此天體的質(zhì)量之比為( 。
A.$\frac{a}$B.$\frac{b^2}{a}$C.$\frac{a^2}$D.$\frac{a}$

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12.以下判斷正確的是(  )
A.“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于油酸溶液體積除以相應(yīng)油酸膜 的面積
B.載人飛船繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)容器內(nèi)的水呈球形,這是因?yàn)橐后w表面具有收縮性的表現(xiàn)
C.運(yùn)動(dòng)小球在水平粗糙平面做減速運(yùn)動(dòng)停下后,不會(huì)自發(fā)地內(nèi)能減小,動(dòng)能增加而加速,是因?yàn)檫@違反了能量守恒定律
D.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程,氣體分子密度將減小、分子平均動(dòng)能將增大
E.氣球的吹氣口套在礦泉水的瓶口,氣球放在瓶內(nèi),很難把氣球吹大.這一現(xiàn)象可以用玻意耳定律解釋
F.冷藏礦泉水的瓶身總是濕漉漉的,這是瓶內(nèi)的水分子不斷向瓶外運(yùn)動(dòng)的結(jié)果

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7.如圖所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻.當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)( 。
A.電壓表的示數(shù)增大B.R2中電流減小
C.小燈泡的功率減小D.電路的路端電壓降低

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8.質(zhì)量為m、電荷量為e、初速度為零的電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場后,進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū),如圖所示.磁場方向垂直于圓面,磁場區(qū)的中心為O,半徑為r,當(dāng)不加磁場時(shí),電子束將通過O點(diǎn),而打到屏的中心M點(diǎn),為了讓電子束射到屏的邊緣P,需要加磁場,使電子速偏轉(zhuǎn)一已知角度θ,求:
(1)電子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)的速度大小?
(2)電子通過磁場區(qū)域所用的時(shí)間?
(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度?

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