參考答案

人類(lèi)歷史上的首次太空“撞車(chē)”

1. 地球?qū)︺炐堑娜f(wàn)有引力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

=m=m（R+h）2 ①

因?yàn)镚M=gR2 ②

聯(lián)立解得v==7.48 km/s

T=2π=6 030 s

2. 近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星都是萬(wàn)有引力全部提供向心力，根據(jù)G=m得v=,即當(dāng)軌道半徑越小，衛(wèi)星的線(xiàn)速度越大，即v1>v3，選項(xiàng)A正確；根據(jù)萬(wàn)有引力全部提供向心力，得a=，即r越大，加速度越小，所以有a1>a3，選項(xiàng)D正確。赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體和同步通信衛(wèi)星具有共同的角速度，赤道上的山丘的向心力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力提供的，根據(jù)v=ωr判定v3＞v2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)a=ω2r判定，半徑越大，加速度越大，即a3>a2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。正確選項(xiàng)為AD。

3. 碰后的碎片速度比原來(lái)大的，萬(wàn)有引力小于向心力，碎片做離心運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離地球；碰后的碎片速度比原來(lái)小的，萬(wàn)有引力大于向心力，碎片做近心運(yùn)動(dòng)，靠近地球。故本題正確答案為A。

4. 取初速度方向?yàn)檎较颍瑢?duì)小汽車(chē)與墻相撞的短暫過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量定理-Ft=0-mv

有：F==5.56×105 N，根據(jù)牛頓第三定律，小汽車(chē)對(duì)大樓的平均沖擊力大小為5.56×105 N。

5. 當(dāng)碎片的高度降低時(shí)，受到的萬(wàn)有引力逐漸增大，向心加速度增大，但萬(wàn)有引力做的功大于阻力對(duì)碎片做的功，碎片的線(xiàn)速度增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由公式ω=可判斷出，當(dāng)r減小時(shí)，角速度增大；而T=，可知周期減小，選項(xiàng)B正確；碎片高度降低，重力勢(shì)能減小，由于空氣阻力做負(fù)功，使得飛船的機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。

6. 太空清潔車(chē)只加速或者只減速，就不會(huì)保持在原來(lái)的軌道上，A項(xiàng)和B項(xiàng)都錯(cuò)誤。先加速，太空清潔車(chē)軌道半徑變大，穩(wěn)定后速度變小，更追不上太空垃圾了，C項(xiàng)錯(cuò)誤。先減速，軌道半徑變小，穩(wěn)定后太空清潔車(chē)速度增大，追上太空垃圾之后，然后再加速使軌道半徑變大、運(yùn)行速度減小，最后與太空垃圾在同一軌道上相遇，從而清理太空垃圾，所以D項(xiàng)正確。本題正確答案為D。

7. （1）在A點(diǎn)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴出一定質(zhì)量氣體，讓衛(wèi)星的速度增加，動(dòng)能增加，才能進(jìn)入橢圓軌道Ⅲ。

（2）根據(jù)萬(wàn)有引力定律可求得衛(wèi)星在B點(diǎn)所受萬(wàn)有引力為，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤D正確；根據(jù)牛頓第二定律F=ma，判定選項(xiàng)A正確；在遠(yuǎn)地點(diǎn)，萬(wàn)有引力不等于向心力且曲率半徑不等于（R+h），故選項(xiàng)C錯(cuò)。正確答案AD。

（3）在軌道I上，有G=m，解得v=

同理在軌道Ⅱ上，v=聯(lián)立得v1=v

設(shè)在軌道I上向心加速度為a1，則a1=

將v=v代入上式，解得a=v2

現(xiàn)代軍事武器

1. 人內(nèi)臟器官的固有頻率為8 Hz到12 Hz之間，與次聲波相近，若外來(lái)次聲波頻率跟人的內(nèi)臟某器官的固有頻率相等或相近時(shí)，就會(huì)引起人體這一器官的共振。當(dāng)次聲波強(qiáng)度越大時(shí)，這種共振就越強(qiáng)烈，如果次聲波使人的腹腔、胸腔、顱腔發(fā)生共振，強(qiáng)度太大會(huì)導(dǎo)致內(nèi)臟震壞而死亡?？茖W(xué)家指出，8 Hz的次聲波對(duì)人體危害最大，這個(gè)頻率接近人腦的頻率，最容易使人腦震蕩而死亡。所以選項(xiàng)B正確。

2. 在氫彈爆炸時(shí)，電磁脈沖的強(qiáng)高頻率變化的電磁場(chǎng)通過(guò)電網(wǎng)設(shè)備、通信設(shè)施和計(jì)算機(jī)與軟盤(pán)時(shí)發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生巨大的感應(yīng)電流，使設(shè)備遭受破壞，所以選項(xiàng)A正確。

3. 由c=λf可得

電磁波的振蕩頻率f==Hz=1.5×109 Hz

電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔內(nèi)傳播的距離為：

s=cΔt=c?－t=3×108×－0.02×10－6m≈6×104 m

所以雷達(dá)的最大偵察距離為s′=s/2=3×106 m

4. 因?yàn)橐粋€(gè)23592 U原子核分裂時(shí)所產(chǎn)生的能量約為200 MeV

200×106 eV=2.0×108×1.6×10-19 J=3.2×10-11 J

設(shè)共有n個(gè)23592 U核發(fā)生裂變，則n=個(gè)=2.6×1024個(gè)

鈾的質(zhì)量m=235×g=1.015 kg

5. 設(shè)彈殼內(nèi)裝的是氘和氚輕元素，它們?cè)诟邷叵戮圩兩珊ぃ司圩兎匠虨椋?/p>

21H+31H→42He +10n

當(dāng)一個(gè)氘核21H與一個(gè)氚核31H發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的能量為：

ΔE=Δmc2=（2.013 6+3.016 6－4.002 6－1.008 7）×931.5 MeV=17.6 MeV

1 kg氦核42He中所含的原子核數(shù)目為：

N=nN=×6.02×1023個(gè)=1.5×1026個(gè)

這樣合成1 kg氦核42He時(shí)所放出的總能量為：

E=NΔE=1.5×1026×17.6 MeV=2.64×1027 MeV

即在氫彈中合成1 kg氦所放出的能量為2.64×1027MeV。

美國(guó)“嗅碳”衛(wèi)星墜毀南極洲

1. 衛(wèi)星在發(fā)射升空的過(guò)程中，衛(wèi)星加速上升，加速度向上，故處于超重狀態(tài)；墜落過(guò)程中加速下降，加速度向下，故處于失重狀態(tài)。正確答案為BC。

2. 設(shè)儀器艙的速度為v1，火箭的速度為v2，則有：v1-v2=0.9 km/s；分離時(shí)由動(dòng)量守恒定律得：（M+m）v0=mv1+Mv2，代入數(shù)值得：v1=8.2 km/s。

3. 加速下降過(guò)程中，速度變大，相同的時(shí)間里阻力做的功多，損失的機(jī)械能多，故機(jī)械能隨時(shí)間變化的斜率變大；正確答案為C。

4. 假設(shè)仍然能夠像圖（a）那樣點(diǎn)燃酒精燈，就主要分析肥皂液薄膜的變化情況。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“空間站”中，肥皂液處于完全失重狀態(tài)，不滿(mǎn)足地球上的上薄下厚的情況，故將觀察不到類(lèi)似地球上的干涉條紋；將該實(shí)驗(yàn)裝置移到月球上做實(shí)驗(yàn)，同樣存在“重力”作用，故仍可觀察到類(lèi)似地球上的干涉條紋。正確答案為BC。

5. 由萬(wàn)有引力定律知：半徑增大，運(yùn)行速度變小，勢(shì)能增大，總機(jī)械能增大，故選項(xiàng)A錯(cuò)B正確；P、Q兩點(diǎn)加速后才能進(jìn)入新的軌道，故衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度，在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度小于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度，故選項(xiàng)C錯(cuò)D正確。正確答案為BD。

6. 由g=G得==

解得h=R=400 km

7. 大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強(qiáng)P==，則地球表面大氣質(zhì)量為m=。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1 mol氣體的體積為v，故地球表面大氣體積為V=v=，所以地球表面大氣中二氧化碳的體積V=。

飛揚(yáng)青春亮劍冰城

1. （1）R===900 Ω

（2）P=P－P1=ε（I－I）=0.09 W

（3）Ε=ε×I×t=9×10×10－3×20×3600 J=6 480 J

2. 運(yùn)動(dòng)員在彎道的速度近似為平均速度：v= m/s=13.2 m/s

側(cè)蹬力作為向心力：F=m=65×N=450 N

3. 設(shè)冰壺出手速度為v ,碰前速度為v ，中心冰壺被碰后的速度為v，大本營(yíng)的半徑為R，出手點(diǎn)到大本營(yíng)邊界距離為S

冰壺出手后受大小恒定的摩擦力，由動(dòng)能定理得；

－f×（S+R）=mv21－mv20

兩個(gè)冰壺作完全彈性碰撞，交換速度，即v=v

被碰冰壺滑到大本營(yíng)邊緣時(shí)速度恰為0，由動(dòng)能定理得：

－f×R=0－mv22

由以上3式解得:v==4.2 m/s

4. （1）W=P×ΔV=3.5×106× J=8.75×107 J

（2）I==A=68.4 A

5. 對(duì)人的下落過(guò)程分析可知：

mg（h+d）=fd

解得：==13.5

6. 正常比賽的風(fēng)速最大為3 m/s，有題目給的信息可求脈沖頻率為：

f==Hz=3.92 Hz

最大轉(zhuǎn)速：n== r/min=13 r/min

新發(fā)現(xiàn)放大版海王星

1． 設(shè)該星球的半徑為R、質(zhì)量為M，其上的海洋的深度均為h，則由題中條件可知，對(duì)海洋底部及表面的兩點(diǎn)應(yīng)有

G=G=g

代入數(shù)據(jù)，解上式可得g=2.7m/s2

2． 該行星的逃逸速度v==1.8×104 m/s

水蒸氣分子的vr約為1 100 m/s

則K=≈16>10，會(huì)包含

3． 由g=G

有=== 故選B

4． 對(duì)火星來(lái)說(shuō)，只有軌道半徑較小的“內(nèi)行星”才能產(chǎn)生凌日現(xiàn)象，故選ABC。

5． 由G=，有r=

代人數(shù)據(jù)得 =≈20

6． （1）設(shè)該行星距其母恒星的距離為R，該行星的半徑為r，母恒星表面單位面積的輻射功率為P，P=δT，該行星表面單位面積的輻射功率為P，P=δT。

根據(jù)能量守恒定律，有?πr2=4πr2P

當(dāng)R變?yōu)?0R時(shí)，可得T′==2.7×102 K

（2）上式將P=δT及P=δT代人，可得T=T=4.3×10K

華南師大附中高三物理綜合測(cè)試題

1. B 2. C 3. BCD 4. B 5. A 6. ABCD 7. ABC 8. C 9. D 10. AB 11. B 12. C

13. （1）做功，熱傳遞做功是其他形式的能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移等效的

（2）（1）2×10－5 （2）236～240 （3）8.47×10－10～8.33×10－10

14. （1）1 s16 s（2） ×108

15. ①步驟B是錯(cuò)誤的，應(yīng)該接到電源的交流輸出端。步驟D是錯(cuò)誤的，應(yīng)該先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶；步驟C不必要，因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理，重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含了質(zhì)量m，可以約去。

②a=（S-S）f2/4

③重錘的質(zhì)量M M［g-（S-S）f 2/4］

（1）當(dāng)B＝0.6 T時(shí)，磁敏電阻阻值約為6×150 Ω＝900 Ω；當(dāng)B＝1.0 T時(shí)，磁敏電阻阻值約為11×150 Ω＝1 650 Ω。由于滑動(dòng)變阻器全電阻20 Ω比磁敏電阻的阻值小得多，故滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法；由于≥，所以電流表應(yīng)內(nèi)接。電路圖如下圖所示。

（2）方法一：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為：R=Ω=1 500 Ω，R=Ω=1 516.7 Ω，R=Ω=1 500 Ω，R=Ω=1 491.7 Ω，R= Ω=1 505 Ω，故電阻的測(cè)量值為R==1 503 Ω（1 500~1 503 Ω都算正確）

由于==10，從圖1中可以讀出B＝0.9 T

方法二：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出U－I圖象，圖象的斜率即為電阻（略）。

（3）在0～0.2 T范圍，圖線(xiàn)為曲線(xiàn)，故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線(xiàn)性變化（或非均勻變化）；在0.4～1.0 T范圍內(nèi)，圖線(xiàn)為直線(xiàn)，故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線(xiàn)性變化（或均勻變化）。

（4）從圖3中可以看出，當(dāng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的磁場(chǎng)時(shí)，磁敏電阻的阻值相等，故磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)。

17. 不同意。因?yàn)間并不是衛(wèi)星表面的重力加速度，而是衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度。

正確解法：在衛(wèi)星表面g＝Gm/R①

在行星表面g＝GM/R②

①式比②式即得：g＝0.16g

18. 設(shè)碰后M、m的速度分別為v和v，m在圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)速度為v，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由題意可列：

Bqv=Mg ①

mv23/L=mg ②

m做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒

mv23=mv23+2mgL③

M做平拋運(yùn)動(dòng)有v= ④

兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒

Mv=Mv+mv⑤

Mv20=Mv21+mv22

由以上各式可得

B=T

19. （1）cd棒勻速上升，受力平衡有BIL=mg

由左手定則可知電流方向是c→d，而cd棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是d→c，則ab棒應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，速度為v，則I=

所以=

解得：v=v+= 4m/s

（2）由ab棒平衡得：BIL=m′g

m′=m=50 g

20． （1）彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中，滑塊甲、乙兩車(chē)構(gòu)成系統(tǒng)動(dòng)量守恒，能量守恒

mv=2Mv①

E=mv21+2Mv21②

由①②解得滑塊的速度為：v=4 m/s甲車(chē)的速度為：v=1 m/s

（2）P滑上乙車(chē)瞬間乙車(chē)與甲車(chē)速度相等，P滑上乙車(chē)后，P與乙車(chē)動(dòng)量守恒

mv－Mv=mv′+Mv′ ③

由動(dòng)能定理得：

μmgL=mv21+Mv22－mv′21－Mv′22 ④

由③④解得滑塊的速度和乙車(chē)速度分別為：v′= m/s v′=-m/s（負(fù)號(hào)表示方向向左）

（3）假設(shè)P與乙車(chē)能相對(duì)靜止且不向左滑出乙車(chē)，由動(dòng)量守恒得：

mv1－mv2=（m+M）v

系統(tǒng)損失的動(dòng)能為：ΔE=mv21+Mv22－（m+M）v2共＝ J

系統(tǒng)克服摩擦力做的功：W＝2μmgL=6J

因?yàn)棣ぃ牛荆祝?故P未與乙車(chē)相對(duì)靜止，而從左端滑出，故滑塊在乙車(chē)上滑動(dòng)的路程為s＝2Ｌ＝2m