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    11．信使号水星探测器按计划将在今年陨落在水星表面．工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力．则下列说法正确的是（　　）
    A．探测器在轨道Ⅰ上E点速率等于在轨道Ⅱ上E点速率
    B．探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率
    C．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的E处加速度相同
    D．探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，势能和动能均减少

    分析 根据开普勒第二定律知AB速度大小．
    探测器机械能是否变化要看是否有外力对探测器做功，当万有引力刚好提供探测器所需向心力时 探测器正好可以做匀速圆周运动，若是供大于需，则探测器做逐渐靠近圆心的运动，若是供小于需，则探测器做逐渐远离圆心的运动．

    解答 解：A、在圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，在E点实施变轨做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于飞船所需向心力，所以应给飞船加速，
    故探测器在轨道Ⅰ上E点速率小于在轨道Ⅱ上E点速率，故A错误；
    B、探测器在轨道Ⅰ上E点速率小于在轨道Ⅱ上E点速率，在Ⅱ远地点速度小于$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，故探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上的速率，故B正确；
    C、探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上E点所受的万有引力相同，根据F=ma知加速度相同，故C正确；
    D、探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，引力势能增加，动能较小，故D错误．
    故选：BC．

    点评 卫星变轨问题，要抓住确定轨道上运行机械能守恒，在不同轨道上的卫星其机械能不同，轨道越大机械能越大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．将质量为2m的长木板静止地放在光滑水平面上，如图甲所示．第一次，质量为m的小铅块（可 视为质点），在木板上以水平初速度v．由木板左端向右运动恰能滑至木板的右端与木板相对静止．第二次，将木板分成长度与质量均相等的两段1和2，两者紧挨着仍放在此水平面上，让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始滑动，如图乙所示．设铅块与长木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，对上述两过程，下列判断正确的是（　　）
    A．铅块在木板1上滑动时两段木板间的作用力为μmg
    B．铅块在木板1上滑动时两段木板间的作用力为$\frac{1}{2}$μmg
    C．小铅块第二次仍能到达木板2的右端
    D．系统第一次因摩擦而产生的热量较多

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．为了测量铁块与木板间动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图1所示实验装置，让铁块从倾斜木板上A点由静止释放作匀加速直线运动，位移传感器可以测出铁块到传感器的距离，连接计算机，描绘出铁块相对传感器的位移s随时间t变化规律如图2．

    ①根据图线，计算0.6s时铁块速度v=0.6m/s，加速度a=1m/s2；
    ②为了测定μ，还需要测量哪一个物理量C；（已知当地重力加速度g）
    A．铁块质量m    B．铁块所受合力F    C．A点的高度h    D．铁块所受支持力FN
    ③为了减少误差，下列最可行的一个措施是B．
    A．木板的倾角越大越好        B．A点与传感器距离适当大些
    C．选择体积大的空心铁块      D．铁块必须由静止释放．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．一个质量为2kg的物体，在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为15N和20N的两个力而其余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（　　）
    A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2
    B．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2
    C．一定做加速度不变的变速运动，加速度大小可能是15m/s2
    D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是5m/s2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点且与M点的距离QM=$\frac{R}{2}$（R为半圆形截面的半径）．MN与水平光屏P平行，两者的距离为d，一束与截面平行的红光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏上得到红光．玻璃砖对该红光的折射率为n=$\frac{5}{3}$，求：
    ①红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动？移动距离是多少？
    ②如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向左移动，移动的距离小于 $\frac{R}{2}$，请定性说明屏上的光点如何移动？亮度如何变化？并求出玻璃砖向左移动多远距离时光点的亮度或增强到最强或减弱到最弱．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ=76°．有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且刚好不从AB面射出．已知OE=$\frac{3}{5}$OA，cos53°=0.6，求玻璃砖的折射率n和光线第一次从OB射出时折射角的正弦值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2…；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．
    测量记录表：
    代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7
    刻度数值/cm1.703.405.108.6010.3012.10
    （1）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据如图将这两个测量值填入记录表中．
    （2）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4-L0=6.90cm，d2=L5-L1=6.90cm，d3=L6-L2=7.00cm，d4=L7-L3还没有算出．
    （3）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：△L=$\frac{{d}_{1}+{d}_{2}+{d}_{3}+{d}_{4}}{16}$．
    （4）计算弹簧的劲度系数k=28N/m．（g取9.8m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．在“测定金属的电阻率”的实验中：
    ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图1所示，则该金属丝直径的测量值d=0.384mm；
    ②按图2所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为15Ω）．实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
    电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
    电流表A1（量程0～200mA，内阻约3Ω）；
    电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；
    滑动变阻器R1（0～50Ω）；
    滑动变阻器R2（0～200Ω）；
    电源E（电动势为3.0V，内阻不计）．
    为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选A1，滑动变阻器应选R1．（选填器材的名称符号）
    ③请根据图2所示电路图，用连线代替导线将图3中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小．
    ④若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4Il}$．（用题目所给字母和通用数学符号表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=1m，左端接有阻值R=0.9Ω的电阻．一质量m=1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=1T．金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=5m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x=10m时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=5：1．导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
    （1）金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
    （2）撤去外力后导体棒克服磁场力做的功W；
    （3）外力做的功WF．

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