【题目】中国航天科技集团2020年1月17日在北京举行中国航天科技活动蓝皮书(2019年)》发布会记者获悉,嫦娥五号”探测器拟于2020年发射,实施首次月球采样返回。如图所示,假设运载火箭先将“嫦娥五号”月球探测器成功送入太空,由地月转移轨道进入半径为r1=100km的环月圆轨道I后成功变轨到近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ,再从15km高度降至近月圆轨道Ⅲ,最后成功实现登月。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m的质点到质量为M的均匀物体中心的距离为r时,其引力势能表达式为(式中G为引力常量)。已知月球质量为M0,月球半径为R,发射的“嫦娥五号”探测器质量为m0,则下列关于“嫦娥五号”登月过程的说法正确的是( )
A.“嫦娥五号”探测器在轨道I上运行的动能小于在轨道Ⅲ上运行的动能
B.“嫦娥五号”探测器在轨道Ⅲ上运行时的机械能等于在轨道I上运行时的机械能
C.“嫦娥五号探测器从轨道I上变轨到轨道Ⅲ上时,势能减小了
D.落月的“嫦娥五号”探测器从轨道Ⅲ回到轨道I,需要提供的最小能量是
【答案】AD
【解析】
A.由公式
得
则“嫦娥五号”探测器在轨道I上运行的速率小于在轨道Ⅲ上运行速率,所以“嫦娥五号”探测器在轨道I上运行的动能小于在轨道Ⅲ上运行的动能,故A正确;
B.“嫦娥五号”探测器在轨道Ⅲ变轨到轨道I时需要点火加速做离心运动,此过程中由化学能转化为机械能,则“嫦娥五号”探测器在轨道Ⅲ上运行时的机械能小于在轨道I上运行时的机械能,故B错误;
C.“嫦娥五号探测器从轨道I上变轨到轨道Ⅲ上时,势能减小了
故C错误;
D.卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
则动能的减小量为
引力势能的增加量为
由能量守恒定律可知,卫星轨道发生变化时,发电机消耗的最小能量
故D正确。
故选AD。
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【题目】如图所示,一倾角θ=的粗糙斜面体足够长,斜面体上有一质量为M=1kg的木板,t=0时刻另一质量为m=1kg的木块(可视为质点)以初速度v0=20m/s从木板下端沿斜面体向上冲上木板,同时给木板施加一个沿斜面体向上的拉力F=14N,使木板从静止开始运动。当t=2s时撤去拉力F,己知木板和木块间动摩擦因数μ1=0.25,木板和斜面体间动摩擦因数μ2=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(sin=0.6,cos=0.8,g=10m/s2)
(1)前2s内木块和木板的加速度;
(2)若要求木块不从木板的上端冲出,求木板至少多长。
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【题目】如图,质量M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上.在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力.当小车向右运动的速度达到3.0m/s时,在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块(初速为零),物块与小车间的动摩擦因数μ=0.20,假定小车足够长.求:
(1)经多长时间物块停止在小车上相对滑动?
(2)小物块从放在车上开始,经过t=3.0s,通过的位移是多少?(取g=10m/s2)
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【题目】科学研究中需要精确的计时工具,如氢原子钟,它的原理是用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能级图,则( )
A.当氢原子处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的
B.当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时,氢原子一定不能跃迁到激发态
C.从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应
D.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的电磁波的波长长
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【题目】如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为300的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为( )
A. 0
B. 大小为g,方向竖直向下
C. 大小为g,方向水平向右
D. 大小为g,方向垂直木板向下
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【题目】用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经P1、P2点的入射光线.
(1)在图上补画出所需的光路___________.
(2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角和折射角,请在图中的AB分界面上画出这两个角_________.
(3)用所测物理量计算折射率的公式为n=________.
(4)为了保证在弧面CD得到出射光线,实验过程中,光线在弧面AB的入射角应适当________(填“小一些”“无所谓”或“大一些”).
(5)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示的图象,由图象可知该玻璃的折射率n=________.
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【题目】关于磁场和电场,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是闭合曲线,而静电场的电场线不是闭合曲线
B.磁场中某点的磁感应强度方向就是小磁针在该处静止时北极的指向;电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该处所受电场力方向
C.放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零,则该位置的电场强度一定为零
D.一小段长为L的通有电流为I的导体,在磁场中受到的安培力为F,则该磁场的磁感应强度B一定为
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【题目】如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图象,下列分析正确的是()
A.0-2s内,A、B两人同向而行
B.0-2s内,A的速度比B的速度大
C.在前6s内,A的平均速率比B的平均速率小
D.在前6s内,A走的位移比B走的位移小
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【题目】如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子,已知AO=40m,不计空气阻力,不考虑石子反弹过程,g取10m/s2.下列说法正确的有( )
A.若v0=m/s,则石子刚好落在水面与大坝的交点
B.若v0= m/s,则石子落在AO的中点
C.若石子能直接落入水中,则v0越大,在空中飞行的时间就越长
D.若石子不能直接落入水中,则v0越大,在空中飞行的时间就越长
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