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天津市河西区2021届高三物理下学期3月总复习质量调查(一模)试题(一).doc

1、天津市河西区2021届高三物理下学期3月总复习质量调查(一模)试题(一)选择题(共 5 题)1半圆形玻璃砖,C 点为其球,直线 OO与玻璃砖上表垂直,C 为垂,如图所示。与直线 OO平且到直线 OO距离相等的 ab 两条不同频率的细光束从空射玻璃砖,折射后相交于图中的 P 点,以下判断正确的是()Ab 光从空射玻璃砖后速度变,波变B真空中 a 光的波于 b 光的波Ca 光的频率 b 光的频率D若 a 光、b 光从同介质射真空,发全反射的临界是 a 光的于 b 光的22020 年 3 20 ,电影放射性物质在伦敦映,该的主居夫是放射性元素钋(Po)的发现者。钋 210 的半衰期是 138 天;钋

2、 210 核发衰变时,会产 粒和原核 X,并放出 射线。下列说法正确的是()A 射线是速电流B原核 X 的中数为 82C10 个钋 210 核经过 138 天,定还剩下 5 个钋核D衰变后产的 粒与原核 X 的质量之和于衰变前钋 210 核的质量3甲图为某简谐机械横波在 t0 时刻波的图象,图为波的传播向上某质点的振动图象下列说法正确的是()第1页(共25页)A该波的波速是 25m/sB该波定沿 x 轴负向传播C若是质点 P 的振动图象,则 t0.35s 时刻,质点 Q 的坐标为(3m、5cm)D若是质点 Q 的振动图象,则 t0.35s 时刻,质点 P 的坐标为(8m、0cm)4正弦交流电的

3、电压随时间变化的规律如图所示。由图可知()A该交流电的电压瞬时值的表达式为 u100sin(25t)VB该交流电的频率为 25HzC该交流电的电压的有效值为 100VD若将该交流电压加在阻值 R100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为 100 W5两个较的平属板 A、B 相距为 d,分别接在电压为 U 的电源正、负极上,这时质量为 m,带电量为 q 的油滴恰好静在两板之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两板常缓慢地平错开些,那么在错开的过程中()A油滴将向上加速运动,电流计中的电流从 b 流向 aB油滴将向下加速运动,电流计中的电流从 a 流向 bC油滴静不动,电流计中的电流从 b 流

4、向 a第2页(共25页)D油滴静不动,电流计中的电流从 a 流向 b多选题(共 3 题)6图中 A、B 两点表示定质量的某种理想体的两个状态,当体状态 A 沿直线变化到状态 B 时()A体分的平均动能逐渐增B有可能经过体积减的过程C体从外界吸收的热量等于体内能的增加DA 状态时器壁单位积单位时间内受到体分撞击的次数于 B 状态7如图所示,异形轨道由粗糙的平部分和光滑的四分之圆弧部分组成,置于光滑的平上,如果轨道固定,将可视为质点和物块从圆弧轨道的最点由静释放,物块恰好停在平轨道的最左端。如果轨道不固定,仍将物块从圆弧轨道的最点由静释放,下列说法正确的是()A物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动

5、量守恒B物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动量不守恒C物块仍能停在平轨道的最左端D物块将从轨道左端冲出平轨道第3页(共25页)8三颗造卫星 A、B、C 都在道正上同向绕地球做匀速圆周运动,A、C 为地球同步卫星,某时刻 A、B 相距最近,如图所示。已知地球转周期为 T1,B 的运周期为T2,则下列说法正确的是()AC 加速可追上同轨道上的 AB经过时间,A、B 相距最远CA、C 向加速度相等,且于 B 的向加速度D在相同时间内,C 与地连线扫过的积等于 B 与地连线扫过的积三实验题(共 2 题)9居家防疫期间,明在家做“单摆测定重加速度”的实验。他找到了块外形不规则的块代替摆球,设计的实验步骤

6、是:A将块不可伸的细线系好,结点为 N,细线的上端固定于 O 点;B刻度尺测量 ON 间细线的度l 作为摆;C将块拉开个约 5的度,然后由静释放;D从块摆某位置处开始计时,测出 30 次全振动的总时间 t,由 T得出周期;E改变 ON 间细线的度再做次实验,记下相应的l 和T;4p 2F根据公式 g =l ,分别计算出每组l 和 T 对应的重加速度 g,然后取平均值即T 2可作为重加速度的测量结果。(1)块摆动的过程中,充当回复的是 。第4页(共25页)A重B拉C拉沿平向的分D重沿圆弧切线向的分(2)为使测量更加准确,步骤 D 中,明应从 (选填“最位移”或“平衡位置”)处开始计时。4p 2(

7、3)明 ON 的l 为摆,利公式 g =l 求出的重加速度的测量值真实T 2值 (选填“偏”或者“偏”)。(4)明利测出的多组摆l 和周期 T 的值,作出 T2 l 图线如图所示,通过测量计算出图线的斜率为 k,由斜率 k 求重加速度的表达式是 g 。(5)在步骤 F 中,有同学认为可以先将多次测量的摆l 取平均值得到l ,周期 T 取平4p 2均值得到 ,再带公式 g =l ,得到重加速度 g 的测量结果,你认为这种做法是T 2否正确并说明理由 。第5页(共25页)10某探究性学习组利如图 1 所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表 A1 的内阻 r11.0k,电阻 R19.0k,为了

8、便读数和作图,给电池串联个 R03.0 的电阻。(1)按图示电路进连接后,发现 aa、bb和 cc三条导线中,混进了条内部断开的导线。为了确定哪条导线内部是断开的,将电键 S 闭合,多电表的电压挡先测量 a、b间电压,读数不为零,再测量 a、a间电压,若读数不为零,则定是 导线断开;若读数为零,则定是 导线断开。(2)排除故障后,该组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流第6页(共25页)表A1 和A2 的多组 I1、I2 数据,作出图象如图 2由 I1I2 图象得到的电池的电动势 EV,内阻 r 。(保留两位有效数字)四计算题(共 3 题)11在国庆阅兵式中,某直升机在地上空

9、某度 A 位置处于静状态待命,要求该机在条平直线上先有静开始做匀加速直线运动到达 B 位置,紧接着做匀速直线运动到达 C 位置,如图所示,已知 A、C 间的距离为 L,匀速速度为 v,从 A 运动到 C 的时间为 t,求:(1) 加速的时间;(2) 速度为 1 v 的M 位置(图中未画出)到 C 位置的距离3第7页(共25页)12如图所示,两平属板 AB 中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场A 板带正电荷,B 板带等量负电荷,板间电场强度为 E;磁场向垂直纸向,磁感应强度为 B1平属板右侧有挡板 M,中间有孔 O,OO是平于两属板的中线挡板右侧有垂直纸向外的匀强磁场,磁感应强度为 B2CD 为磁

10、场 B2 边界上的绝缘板,它与M 板的夹 45,OCa,现有量质量均为 m,含有各种不同电荷量、不同速度的正负带电粒(不计重), O 点沿 OO向进电磁场区域,其中有些粒沿直线OO向运动,并进匀强磁场 B2 中,求:(1)进匀强磁场 B2 的带电粒的速度;(2)能击中绝缘板 CD 的粒中,所带电荷量的最值;(3)绝缘板 CD 上被带电粒击中区域的度第8页(共25页)13(1)顿发现万有引定律之后,在卡迪许活的年代,地球的半径经过测量和计算已经知道约 6400 千,因此卡迪许测出引常量 G 后,很快通过计算得出了地球的质量。1798 年,他次测出了地球的质量数值,卡迪许因此被们誉为“第个称地球的

11、”。若已知地球半径为 R,地球表的重加速度为 g,万有引常量为 G,忽略地球的转。a估算地球的质量;b若卫星在距地球表为 h 的轨道上绕地球作匀速圆周运动,求该卫星绕地球做圆周运动的周期;(2)顿时代已知如下数据:球绕地球运的周期 T、地球半径 R、球与地球间的距离 60R、地球表的重加速度 g。顿在研究引的过程中,为了验证地上物体的重与地球吸引球的是同性质的,同样遵从与距离的平成反规律的猜想,他做了著名的“地检验”:球绕地球近似做匀速圆周运动。顿先从运动学的度计算出了球做匀速圆周运动的向加速度;接着他设想,把个物体放到球轨道上,让它绕地球运,假定物体在地受到的重和在球轨道上运时受到的引,都是

12、来地球的引,都遵循与距离的平成反的规律,他从动学的度计算出了物体在球轨道上的向加速度。上述两个加速度的计算结果是致的,从证明了物体在地上所受的重与地球吸引球的是同性质的,遵循同样规律的设想。根据上述材料:a请你分别从运动学的度和动学的度推导出上述两个加速度的表达式;b已知球绕地球做圆周运动的周期约为 T2.4106s,地球半径约为 R6.4106m,取2g结合题中的已知条件,求上述两个加速度的值,并得出合理的结论。第9页(共25页)2021 年天津市河区三模物理试卷参考答案与试题解析选择题(共 5 题)1半圆形玻璃砖,C 点为其球,直线 OO与玻璃砖上表垂直,C 为垂,如图所示。与直线 OO平

13、且到直线 OO距离相等的 ab 两条不同频率的细光束从空射玻璃砖,折射后相交于图中的 P 点,以下判断正确的是()Ab 光从空射玻璃砖后速度变,波变B真空中 a 光的波于 b 光的波Ca 光的频率 b 光的频率D若 a 光、b 光从同介质射真空,发全反射的临界是 a 光的于 b 光的【解答】解:A、光在两种介质的界处不改变光的频率,b 光从空射玻璃砖后,即由光疏介质进光密介质,由 n 知,光的传播速度变慢,由 vf 知,波变短,故A 错误;B、由题分析可知,玻璃砖对 b 束光的折射率于对 a 束光的折射率,则 b 光的频率,由cf 得知,在真空中,a 光的波于 b 光的波,故 B 正确,C 错

14、误;D、由 sinC 可知,a 光的折射率,则 a 光发全反射的临界于 b 光,故 D 错误;故选:B。第10页(共25页)22020 年 3 20 ,电影放射性物质在伦敦映,该的主居夫是放射性元素钋(Po)的发现者。钋 210 的半衰期是 138 天;钋 210 核发衰变时,会产 粒和原核 X,并放出 射线。下列说法正确的是()A 射线是速电流B原核 X 的中数为 82C10 个钋 210 核经过 138 天,定还剩下 5 个钋核D衰变后产的 粒与原核 X 的质量之和于衰变前钋 210 核的质量【解答】解:A、 射线的实质是频率很的电磁波,不是电流,故 A 错误;B、根据发核反应时,质量数与

15、电荷数守恒,可得原核 X 的质数为:84282,质量数为:2104206,依据质量数等于质数与中数之和,得原核 X 的中数为20682124,故 B 错误;C、半衰期是量放射性元素的原核中有半发衰变的时间,对个别的放射性原核没有意义,故 C 错误;D、由于衰变的过程中释放能量,根据质能程可知存在质量亏损,所以衰变后产的 粒与原核 X 的质量之和于衰变前钋 210 核的质量,故 D 正确。故选:D。3甲图为某简谐机械横波在 t0 时刻波的图象,图为波的传播向上某质点的振动图象下列说法正确的是()A该波的波速是 25m/s第11页(共25页)B该波定沿 x 轴负向传播C若是质点 P 的振动图象,则

16、 t0.35s 时刻,质点 Q 的坐标为(3m、5cm)D若是质点 Q 的振动图象,则 t0.35s 时刻,质点 P 的坐标为(8m、0cm)【解答】解:A、由甲图读出波为 4m,由图读出周期为 T0.2s,则该波的波速v20m/s,故 A 错误;B、由于不知道图为波的传播向上哪具体质点的振动图象,所以法判断波的传播向,故 B 错误;C、若是质点 P 的振动图象,则此时刻 P 向下振动,则波沿 x 轴负向传播,所以 Q点向上振动,经过时间: t0.35s1 T 时,处于波处,所以坐标为(3m、5cm),故C 正确;D、若是质点 Q 的振动图象,则此时刻 Q 向下振动,则波沿 x 轴正向传播,所

17、以 P点向上振动,经过时间: t0.35s1 T 时,处于波处,所以坐标为(3m、5cm),故D 错误。故选:C。4正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知()A该交流电的电压瞬时值的表达式为 u100sin(25t)VB该交流电的频率为 25HzC该交流电的电压的有效值为 100V第12页(共25页)D若将该交流电压加在阻值 R100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为 100 W【解答】解:A、由图可知,T4102s,故 f 25Hz,2f50rad/s,所以其表达式为 u100sin(50t)V,故 A 错误,B 正确。C、由图象可知交流电的最值为 100V,因此其有效值为:U,故

18、C 错误,D、由图象可知交流电的最值为 100V,因此其有效值为:U,所以 R 消耗的功率为:P,故 D 错误;故选:B。5两个较的平属板 A、B 相距为 d,分别接在电压为 U 的电源正、负极上,这时质量为 m,带电量为 q 的油滴恰好静在两板之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两板常缓慢地平错开些,那么在错开的过程中()A油滴将向上加速运动,电流计中的电流从 b 流向 aB油滴将向下加速运动,电流计中的电流从 a 流向 bC油滴静不动,电流计中的电流从 b 流向 aD油滴静不动,电流计中的电流从 a 流向 b【解答】解:将两板缓慢地错开些,两板正对积减,根据电容的决定式 C得知,

19、电容减,电压不变,则由 C 知,电容器带电量减,电容器处于放电状态,电路中产顺时针向的电流,则电流计中有 ab 的电流。第13页(共25页)由于电容器板间电压和距离不变,则由 E ,知板间场强不变,油滴所受电场不变,仍处于静状态。故 D 正确。ABC 错误。故选:D。多选题(共 3 题)6图中 A、B 两点表示定质量的某种理想体的两个状态,当体状态 A 沿直线变化到状态 B 时()A体分的平均动能逐渐增B有可能经过体积减的过程C体从外界吸收的热量等于体内能的增加DA 状态时器壁单位积单位时间内受到体分撞击的次数于 B 状态【解答】解:A、由于从 A 到 B,体的温度升的,所以体分的平均动能逐渐

20、增,定质量的某种理想体内能只与温度有关,所以内能逐渐增,故 A 正确。B、根据 A、B 与O 点的连线表示等容变化,直线 AO 的斜率, ,由理想体状态程C(常数),A 状态的体积,可知从 A 到B,体的体积增,故 B 错误。C、从状态 A 变化到状态 B 过程体体积变,体对外做功,W0,体内能增加,U0,根据热学第定律:UW+Q 可知:QUW0,体从外界吸热,且热量于体内能的增加 故C 错误;D、A 状态与 B 状态相,压强较,体积较,分数密度较,则 A 状态时器壁单第14页(共25页)位积单位时间内受到体分撞击的次数于 B 状态,故 D 正确。故选:AD。7如图所示,异形轨道由粗糙的平部分

21、和光滑的四分之圆弧部分组成,置于光滑的平上,如果轨道固定,将可视为质点和物块从圆弧轨道的最点由静释放,物块恰好停在平轨道的最左端。如果轨道不固定,仍将物块从圆弧轨道的最点由静释放,下列说法正确的是()A物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动量守恒B物块与轨道组成的系统机械能不守恒,动量不守恒C物块仍能停在平轨道的最左端D物块将从轨道左端冲出平轨道【解答】解:AB、轨道不固定时,物块在轨道的平部分运动时因摩擦产内能,所以系统的机械能不守恒。物块在轨道的圆弧部分下滑时,有竖直分加速度,系统的合外不为零,动量不守恒,但系统平向不受外,因此系统平动量守恒,故 A 错误,B 正确。CD、设轨道的平部分为

22、L轨道固定时,根据能量守恒定律得 mgRmgL轨道不固定时,设物块与轨道相对静时共同速度为 v,在轨道平部分滑的距离为 x。第15页(共25页)取向左为正向,根据平动量守恒得:0(M+m)v,则得 v0根据能量守恒定律得:mgR (M+m)v2+mgx,联解得 xL所以物块仍能停在平轨道的最左端,故 C 正确,D 错误。故选:BC。8三颗造卫星 A、B、C 都在道正上同向绕地球做匀速圆周运动,A、C 为地球同步卫星,某时刻 A、B 相距最近,如图所示。已知地球转周期为 T1,B 的运周期为T2,则下列说法正确的是()AC 加速可追上同轨道上的 AB经过时间,A、B 相距最远CA、C 向加速度相

23、等,且于 B 的向加速度D在相同时间内,C 与地连线扫过的积等于 B 与地连线扫过的积【解答】解:A、卫星 C 加速后做离运动,轨道变,不可能追上卫星 A,故 A 错误;B、AB 卫星由相距最近相距最远时,两卫星转的圈数差半圈,设经历时间为 t,有,解得经历的时间 t,故 B 正确;C、根据万有引提供向加速度,由可得:a,由于 rArCrB 可知 A、C 向加速度相等,且于 B 的向加速度,故 C 正确;第16页(共25页)D、轨道半径为 r 的卫星,根据万有引提供向可得卫星为周期,则该卫星在单位时间内扫过的积,由于 rArB,所以在相同时间内,A 与地连线扫过的积于 B 与地连线扫过的积,故

24、 D 错误。故选:BC。三实验题(共 2 题)9居家防疫期间,明在家做“单摆测定重加速度”的实验。他找到了块外形不规则的块代替摆球,设计的实验步骤是:A将块不可伸的细线系好,结点为 N,细线的上端固定于 O 点;B刻度尺测量 ON 间细线的度l 作为摆;C将块拉开个约 5的度,然后由静释放;D从块摆某位置处开始计时,测出 30 次全振动的总时间 t,由 T得出周期;E改变 ON 间细线的度再做次实验,记下相应的l 和T;4p 2F根据公式 g =l ,分别计算出每组l 和 T 对应的重加速度 g,然后取平均值即T 2可作为重加速度的测量结果。(1)块摆动的过程中,充当回复的是 D。A重B拉C拉

25、沿平向的分第17页(共25页)D重沿圆弧切线向的分(2)为使测量更加准确,步骤 D 中,明应从 平衡位置(选填“最位移”或“平衡位置”)处开始计时。4p 2(3)明 ON 的l 为摆,利公式 g =l 求出的重加速度的测量值真实T 2值 偏(选填“偏”或者“偏”)。(4)明利测出的多组摆l 和周期 T 的值,作出 T2 l 图线如图所示,通过测量计算出图线的斜率为 k,由斜率 k 求重加速度的表达式是 g 。(5)在步骤 F 中,有同学认为可以先将多次测量的摆l 取平均值得到l ,周期 T 取平4p 2均值得到 ,再带公式 g =l ,得到重加速度 g 的测量结果,你认为这种做法是T 2否正确

26、并说明理由这种做法是错误的;由单摆周期公式T = 2p可知,摆l 与周4p 2期T 间不是次函数关系,不能求出l 的平均值l 和T 的平均值 ,再带公式 g =lT 2求出重加速度。【解答】解:(1)块做简谐运动时重沿圆弧切线向的分提供回复,故 D 正确,ABC 错误。故选:D。(2)块经过平衡位置时速度最,在块经过平衡位置时开始计时可以减周期测量的实验误差。(3)摆线悬点到块重的距离是单摆摆,摆线度 l 于单摆摆 L,由可知, ON 的 l 为摆,重加速度的测量值真实值偏。第18页(共25页)lg(4)设 N 到块重的距离为 r,单摆摆 Ll+r,由单摆周期公式 T2可知:T2,l+由图示

27、T2l 图象可知,图象的斜率 k,重加速度 g;(5)这种做法是错误的;由单摆周期公式 T2可知,摆 l 与周期 T 间不是次函数关系,不能求出 l 的平均值 和 T 的平均值 ,再带公式 g求出重加速度。故答案为:(1)D;(2)平衡位置;(3)偏;(4);(5)这种做法是错误的;摆l 与周期 T 间不是次函数关系,不能求出 l 的平均值 和T 的平均值 然后求出重加速度。10某探究性学习组利如图 1 所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表 A1 的内阻 r11.0k,电阻 R19.0k,为了便读数和作图,给电池串联个 R03.0 的电阻。(1)按图示电路进连接后,发现 aa、bb和

28、cc三条导线中,混进了条内部断开的导线。为了确定哪条导线内部是断开的,将电键 S 闭合,多电表的电压挡先测量 a、b间电压,读数不为零,再测量 a、a间电压,若读数不为零,则定是 aa导线断开;若读数为零,则定是 bb导线断开。(2)排除故障后,该组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流第19页(共25页)表A1 和A2 的多组 I1、I2 数据,作出图象如图 2由 I1I2 图象得到的电池的电动势 E1.4V,内阻 r 0.5。(保留两位有效数字)【解答】解:(1)将电键 S 闭合,多电表的电压挡先测量 a、b间电压,读数不为零,可知 cc不断开,再测量 a、a间电压,若读数

29、不为零,可知 bb间不断开,则定是 aa间断开。若 aa间电压为零,则 bb导线断开。(2)根据串并联电路的特点,结合闭合电路欧姆定律得:EU+Ir,则有:EI1(R1+r1)+(I1+I2)(R0+r),可知 I1,纵轴截距解得:E1.4V,图线斜率的绝对值为:,解得 r0.5。故答案为:(1)aa;bb;(2)1.4(1.361.44 均可);0.5(0.40.6 均可)四计算题(共 3 题)11在国庆阅兵式中,某直升机在地上空某度 A 位置处于静状态待命,要求该机在条平直线上先有静开始做匀加速直线运动到达 B 位置,紧接着做匀速直线运动到达 C 位置,如图所示,已知 A、C 间的距离为

30、L,匀速速度为 v,从 A 运动到 C 的时间为 t,求:(1) 加速的时间;(2) 速度为 1 v 的M 位置(图中未画出)到 C 位置的距离3【解答】解:(1)设加速时间为 t1第20页(共25页)加速阶段的位移 x= 1 vtAB12由题可知: 1 vt + v(t - t ) = L112= 2(vt - L)解得: t1v= 2L - vt(2)由(1)可知,匀速阶段的时间 t = t - t21vv2v在 AB 段作匀加速直线运动时的加速度: a =t2(vt - L)1 v 2v2 - 速度为 1 v 的M 位置到 B 的距离: x3= 8 (vt - L) 3 =MB2a9匀速

31、阶段的距离: xBC = vt2 = 2L - vt速度为 1 v 的M 位置(图中未画出)到 C 位置的距离: x3+ x= 10 L - 1 vt= xMCMBBC992(vt - L)v答:(1)加速的时间;(2)速度为 1 v 的M 位置(图中未画出)到 C 位置的距离10 L - 1 vt 39912如图所示,两平属板 AB 中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场A 板带正电荷,B 板带等量负电荷,板间电场强度为 E;磁场向垂直纸向,磁感应强度为 B1平属板右侧有挡板 M,中间有孔 O,OO是平于两属板的中线挡板右侧有垂直纸向外的匀强磁场,磁感应强度为 B2CD 为磁场 B2 边界上的绝

32、缘板,它与M 板的夹 45,OCa,现有量质量均为 m,含有各种不同电荷量、不同速度的正负带电粒(不计重), O 点沿 OO向进电磁场区域,其中有些粒沿直线OO向运动,并进匀强磁场 B2 中,求:(1)进匀强磁场 B2 的带电粒的速度;(2)能击中绝缘板 CD 的粒中,所带电荷量的最值;(3)绝缘板 CD 上被带电粒击中区域的度第21页(共25页)【解答】解:(1)沿直线 OO运动的带电粒,设进匀强磁场 B2 的带电粒的速度为v,根据 B1qvqE,解得:(2)粒进匀强磁场 B2 中做匀速圆周运动,根据,解得:因此,电荷量最的带电粒运动的轨道半径最,设最半径为 r1,此带电粒运动轨迹与 CD

33、板相切,则有:r1+r1a,解得:r1(1)a电荷量最值 q(+1)(3)带负电的粒在磁场 B2 中向上偏转,某带负电粒轨迹与 CD 相切,设半径为 r2,依题意 r2+ar2解得:r2(+1)a则 CD 板上被带电粒击中区域的度为Xr2r12a答:(1)进匀强磁场 B2 的带电粒的速度;第22页(共25页)(2)能击中绝缘板 CD 的粒中,所带电荷量的最值;(3)绝缘板 CD 上被带电粒击中区域的度 2a13(1)顿发现万有引定律之后,在卡迪许活的年代,地球的半径经过测量和计算已经知道约 6400 千,因此卡迪许测出引常量 G 后,很快通过计算得出了地球的质量。1798 年,他次测出了地球的

34、质量数值,卡迪许因此被们誉为“第个称地球的”。若已知地球半径为 R,地球表的重加速度为 g,万有引常量为 G,忽略地球的转。a求地球的质量;b若卫星在距地球表为 h 的轨道上绕地球作匀速圆周运动,求该卫星绕地球做圆周运动的周期;(2)顿时代已知如下数据:球绕地球运的周期 T、地球半径 R、球与地球间的距离 60R、地球表的重加速度 g。顿在研究引的过程中,为了验证地上物体的重与地球吸引球的是同性质的,同样遵从与距离的平成反规律的猜想,他做了著名的“地检验”:球绕地球近似做匀速圆周运动。顿先从运动学的度计算出了球做匀速圆周运动的向加速度;接着他设想,把个物体放到球轨道上,让它绕地球运,假定物体在

35、地受到的重和在球轨道上运时受到的引,都是第23页(共25页)来地球的引,都遵循与距离的平成反的规律,他从动学的度计算出了物体在球轨道上的向加速度。上述两个加速度的计算结果是致的,从证明了物体在地上所受的重与地球吸引球的是同性质的,遵循同样规律的设想。根据上述材料:a请你分别从运动学的度和动学的度推导出上述两个加速度的表达式;b已知球绕地球做圆周运动的周期约为 T2.4106s,地球半径约为 R6.4106m,取2g结合题中的已知条件,求上述两个加速度的值,并得出合理的结论。【解答】解:(1)a设地球质量为 M,地球表上的某物体质量为 m:解得:b万有引提供卫星做圆周运动的向:解得:(2)a球绕

36、地球做匀速圆周运动,由运动学公式:速度:解得:质量为 m 的物体在地上受到的重:质量为 m 的物体在球轨道上受到的引:解得:b由以上结果得:代已知数值得:0.96由以上结果可以看出,在误差范围内可认为a1a2,这说明物体在地上所受重与地第24页(共25页)球吸引球的是同性质的,遵循与距离的平成反的规律。答:(1)a地球的质量是;b若卫星在距地球表为 h 的轨道上绕地球作匀速圆周运动,该卫星绕地球做圆周运动的周期;(2)a上述两个加速度的表达式;b已知球绕地球做圆周运动的周期约为 T2.4106s,地球半径约为 R6.4106m,取2g结合题中的已知条件,上述两个加速度的值为 0.96,可以得出物体在地上所受重与地球吸引球的是同性质的,遵循与距离的平成反的规律的结论。第25页(共25页)

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