2020 届高三湖北省八校第一次联考物理试题赏析
2020年湖北省八校联考高考物理模拟试卷 (有详解)

2020年湖北省八校联考高考物理模拟试卷一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)1.下列说法正确的是()A. 两个电荷直接接触才能产生相互作用力B. 两个磁体间的相互作用力是通过磁感线产生作用的C. 电荷在磁场中一定受到磁场力的作用D. 两个电荷间的相互作用力是通过电场产生作用的2.关于对黑体的认识,下列说法正确的是()A. 黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关D. 如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体3.如图所示.小球a从倾角为45度的光滑斜面上由静止自由释放,同时小球b从斜面上方某一高度处也由静止自由释放,两个小球质量相同,它们在斜面的O点恰好相撞.则()A. 相撞前瞬间,两小球速度大小相等B. 相撞前瞬间.两小球重力功率相等C. 相撞前瞬间,b球的动能是a球动能的2倍D. 从开始运动到相撞,b球位移是a球位移的2倍4.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是()A. 物体A也做匀速直线运动B. 物体A做匀加速直线运动C. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D. 绳子对物体A的拉力大于物体A的重力5.关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是()A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C. 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合二、多选题(本大题共5小题,共27.0分)6.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向与斜面垂直,两磁场的宽度MJ和JG均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场时,线框恰好以速度v0做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v做匀速直线运动.则下列说法正确的是()A. v=v0B. 线框离开MN的过程中电流方向为adcbaC. 当ab边刚越过JP时,线框加速度的大小为3gsinθmv02D. 从ab边刚越过GH到ab边刚越过MN过程中,线框产生的热量为2mgLsinθ+15327.如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。
湖北省华师一附中、黄冈中学等八校2020届高三第一次(12月)联考理综试题(word含解析)

第I卷(共126分)一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.以下关于人体细胞结构和功能的叙述,错误的是A.神经元的细胞膜上有进行细胞间信息交流的受体B.红细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体C.心肌细胞的线粒体中有分解葡萄糖的酶D.吞噬细胞的溶酶体中有分解蛋白质的酶2.下列有关生物学实验的叙述,正确的是A.在花生子叶薄片上滴加苏丹Ⅲ染液,然后再滴1-2滴清水洗去浮色B.用新配制的NaOH和CuSO4混合液,可检测待测样液中是否含有蛋白质C.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设置了两个实验组,属于对比实验D.质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,洋葱鳞片叶外表皮细胞中的紫色变浅3.下列关于细胞及其生命历程的说法,错误的是A.胚胎干细胞分化为心肌细胞导致遗传信息的执行情况不同B.细胞衰老的过程中,相关基因活动加强C.原癌基因和抑癌基因发生多次变异可导致癌症D.人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果4.某同学在观察果蝇细胞染色体时,发现一个正在正常分裂的细胞,共有8条染色体,呈现4种不同的形态。
下列分析正确的是A.若该细胞此时存在染色单体,则该果蝇为雄性B.若该细胞此时没有染色单体,则该细胞中没有同源染色体C.若该细胞正处在分裂前期,则该细胞中有4个四分体D.若该细胞正处在分裂后期,则两个子细胞的基因型完全相同5.中国动物遗传学家陈桢证明金鱼体色的遗传是常染色体上基因控制的,白色是由四对隐性基因( aabbccdd) 控制的性状。
这四对基因分别位于不同的同源染色体上。
而四对基因中只要有一个显性基因jf燕时,就使个体表现为紫色,观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深。
用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F1,让F1雌雄鱼杂交,得到F2个体(假设F2个体的各表现型成活率相同),则下列说法错误的是A.金鱼体色的遗传遵循基因的自由组合定律B.紫色最深的金鱼其基因型是AABBCCDDC.F2中紫色个体中纯合子占1/255D.F2个体中杂合子占15/166.下列关于生物的遗传与变异的说法中正确的是A.由环境引起的变异是不能够遗传的B.基因重组是生物变异的根本来源C.猫叫综合征是人的5号染色体增加某一片段引起的D.没有突变,就不能够发生生物进化7.下列说法错误的是A.港珠澳大桥用到的铝合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能B.第五形态的碳单质“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同素异形体C.唐代著名诗人杜牧在《泊秦淮》中写道“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”,文中的“烟”能产生丁达尔效应D.我国西周时发明的“酒曲”酿酒工艺,是利用了催化剂使平衡正向移动的原理8.用N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,2. 24 L Cl2溶于水充分反应,转移的电子数为0.1N AB.25℃时,pH =13的Ba(OH)2溶液中,OH-数目为0. 2N AC.5.4 gAl分别与浓度均为2 mol.L-1的NaOH溶液和盐酸各100 mL反应,生成H2的分子数均为0.3.N A D.31 g白磷(P4)分子中含有P-P键数目为1.5N A9. 2019年是“国际化学元素周期表年”。
湖北省部分重点中学2020届高三上学期第一次联考物理答案

湖北省部分重点中学2020届高三第一次联考高三物理答案一、选择题:本大题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13 AC0.183m/s 0.603m/s 2, 偏大 14 10.296—10.299BD =+三、计算题(48分)15(9分)解:(1)环在A 处被挡住立即停止,小球以速度绕A 点做圆周运动,据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有:2v F mg m L-= 2分绳对小球的拉力大小2F mg = 2分(2)在环被挡住后,细绳突然断裂,此后小球做平抛运动。
假设小球直接落在地面上,则,竖直方向:212h L gt == 水平方向:x vt =联立解得:小球的水平位移x L =>所以小球与右墙碰撞后再落在地上(不说明不扣分)设小球平抛运动到右墙的时间为2t ,则:2L t v ==分 小球在2t 内下降的高度222122Lh gt ==2分 球的第一次碰撞点离墙角B 点的距离122L s L L =-= 1分16 (12分) (1)滑块在木板上运动的过程中,滑块与木板的位移之差等于木板的长度,设滑块刚滑上木板时的速度大小为1v ,滑块滑到木板右端时的速度大小为2v , 则有:12222v v vt t l +-= 3分 由题图乙可知:24/v m s =,t=2s解得:s m v /101=2分(其他解法正确同样给分)(2)滑块在木板上做匀减速运动,由运动学公式可知:at v v -=12, 1分其中mg ma μ=1分 解得:0.3μ=1分滑块在 全程运动时,由动能定理得:2212f mgR w mv +=2分 解得:52f w J =- 2分即克服阻力做功52J其它方法正确同样给分17(12分) (1)对A 、B 由整体法得:2mg -q A-q=0 2分解得:q A =6q2分(2 )当B 球下落速度达到最大时,由平衡条件得mg=qE=qx 0,解得:x 0=4L 2分 运动过程中,电场力大小线性变化,从x=2L 处到x=4L 处 由动能定理可得:2212244242mmv L LqL mgq L qL mg qmgL =+- 2分解得: gL v m =1分设下降的高度为h ,由动能定理可得2)2(424=++-h h L qLmgq L qL mg qmgh 2分解得:1分其它方法正确同样给分18(15分)(1)设A 球与B 球第一次碰撞前的速度为v 0,碰撞后的速度分别为v A1、v B1。
四省八校2020届高三第一次教学质量检测考试物理试卷(有答案)

“四省八校”2020届高三第一次教学质量检测考试物理试卷2019.10 注意事项:1.本试卷分第I卷和第II卷两部分。
满分300分,考试时间150分钟。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。
必须在题号所指示的答题区域,超出答题区域书写的答案无效,..............在试题卷、草稿纸上答题无效.............。
3.做选考题时,考生须按照题目要求作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
第I卷(共126分)二、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求。
第19-21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
请选出符合题目要求的一项或多项填入答题卷中。
)14.物体在受到恒力作用下在一条直线上运动的位移随时间变化关系x=8t-2t2,以下说法正确的是A.物体运动4s通过的路程为8mB.物体在前4s内运动的平均速度为2m/sC.物体运动的速度变化率为-4m/s2D.物体在第3s末时速度为零15.在一斜面顶点,将甲、乙两小球分别以v和2v的速度沿同一方向水平抛出,两球均落在该斜面上,以下说法正确的是A.甲、乙两球运动到距斜面最远处用的时间之比1:4B.甲、乙两球落在斜面上时的竖直位移之比1:2C.甲、乙两球落在斜面上的动能之比为1:2D.甲、乙两球落在斜面上时的速度方向相同16.两颗行星S1、S2相距遥远,各自有一系列卫星绕各自的行星做匀速圆周运动,其卫星的线速度的平方与其轨道半径间关系的21vr图像分别如图所示的s1、s2实线部分,由图像可知A.可以比较两行星的质量大小B.不能比较两行星的密度大小C.不能比较两星球表面处的加速度大小D.在行星s 2上将相同的卫星发射出去,需更大的发射速度17.如图所示,把倾角为300的粗糙斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A 通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B 连接,O 点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小球B 在水平向右的拉力F 作用下,使轻绳OB 段与水平拉力F 的夹角为θ=1200,整个系统处于静止状态,现将OB 段轻绳保持方向不变,θ逐渐减小至300的过程中,斜面体与A 物块均保持静止,A 物块质量为2m ,小球B 质量为m ,则下列说法正确的是A.物块A 所受摩擦力一直变小B.作用在B 上的拉力最小为33mgC.地面对斜面体的摩擦力最大为33mg D.轻绳拉力先变大后变小 18.建筑工地上,常采用塔吊将材料搬运上高处,在某次搬运物体的过程中,该物体在水平方向上匀速运动,在竖直方向上用电动机通过轻质绳由静止向上吊起,其电动机的功率P 随时间t 变化如图所示,则下面关于物体运动的加速度与时间关系的a -t 图像,机械能与上升高度关系的E -h 图像,物体运动的轨迹y -x 图像,在竖直方向速度与时间关系的v -t 图像,正确的是19.如图所示,在倾角α=370的光滑足够长斜面上有两个用轻质弹簧连接的物体A 和B ,质量分别为m A =1kg ,m B =2kg ,弹簧劲度系数为k =100N/m ,C 为固定挡板,当A 在受到沿斜面向下,F =14N 的力作用下处于静止,且弹簧弹性势能212p E kx (x 为形变量),当撤去外力后,物体上升至最高处时,B 恰好脱离挡板C ,g 取10m/s 2,以下说法正确的是A.物体A 上升位移为0.12mB.物体A 运动中最大速度时弹簧处于原长C.弹簧处于原长时,物体A 动能为0.8JD.物体A 向上运动过程中,先超重后失重20.如图,为一足够长的光滑水平面,右侧挡板C 与轻质弹簧一端相连。
湖北省八校2020届高三第一次联考物理试题含解析【含高考模拟卷15套】

湖北省八校2020届高三第一次联考物理试题一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、关于原子核及其变化,下列说法中正确的是( ) A .衰变和裂变都能自发的发生B .β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C .升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短D .同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等2、如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止.移动过程中( )A .细线对小球的拉力变小B .斜面对小球的支持力变大C .斜面对地面的压力变大D .地面对斜面的摩擦力变小3、如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体P 接触,但未与物体P 连接,弹簧水平且无形变。
现对物体P 施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I 0,测得物体P 向右运动的最大距离为x 0,之后物体P 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x 0处。
已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体P 与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是 ( )A .物体P 与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能20032P I E mgx mμ=- B .弹簧被压缩成最短之后的过程,P 先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做匀减速运动C .最初对物体P 施加的瞬时冲量0022I m gx μ=D .物体P 整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反 4、氢原子部分能级的示意图如图所示,不同金属的逸出功如下表所示:铯钙镁铍钛金逸出功W/eV 1.92.73.7 3.94.1 4.8大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中,能够使金属铯发生光电效应的光子有几种A.2B.3C.4D.55、2019年7月31日,一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称,在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中,发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d,它们绕GJ357做圆周运动。
八校2020届高三物理上学期第一次联考试题含解析

A. 货物与传送带间的动摩擦因数为0。5
(2)[3].改装后电压表量程为U=6V,由
I2g(r2g+R2)=U
解得
R2=8000Ω
即电阻箱接入电路的阻值为8000Ω。
(3)[4].由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值,所以需要设计成滑动变阻器分压接法,将电阻箱与电流表A2串联后并联在待测电阻两端,由于改装后的电压表内阻已知,所以采用电流表外接法。
CD.当OPQ在同一直线时,P点沿杆方向的速度为零,则活塞运动的速度等于0,选项CD错误;
4。为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1,环绕速度为v1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离该星球更近的半径为r2的圆轨道上运动环绕速度为v2,周期为T2,登陆舱的质量为m2,引力常量为G,则( )
B、D、由光电效应方程 和 可知遏止电压越大时,对应的光的频率越大,故 ;三种光照射同一金属,飞出的光电子的最大初动能关系为 ;故B,D均错误.
C、光在同种介质中传播的速度相同,由 可得, ;故C正确。
故选C。
2。M、N是某电场中一条电场线上的两点,从M点由静止释放一质子,质子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是
样车受到的安培力即电磁驱动力
联立解得
选项A正确;
B.样车速度为零时,线圈的电热功率
2020-2021学年湖北部分重点中学高三第一次联考物理试卷(解析版).doc

2020-2021学年湖北部分重点中学高三第一次联考物理试卷(解析版)姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1. (知识点:电荷在电场中的偏转,电荷在匀强磁场中运动)如图(a)所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,直线OP是它们的边界,OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B,一质量为m,电荷量为+q的质子(不计重力及质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ,质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后,恰好垂直于x轴进入第四象限,第四象限存在沿-x轴方向的特殊电场,电场强度E的大小与横坐标x的关系如图(b)所示,试求:。
故A正确,B、C、D错误.考点:路端电压与负载的关系如图所示,电路中、均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。
闭合电建,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。
如果仅改变下列某一个条件,油滴将向下运动的是()A.增大的阻值B.将两极板错开少许C.增大两板间的距离D.断开电键【答案】CD【解析】评卷人得分试题分析: 以油滴为研究对象进行受力分析可知,油滴静止不动,所受电场力与重力平衡,即,增大的阻值,R1的电压变大,电容器电压变大,电场力大于重力,粒子向上运动,故A错误;题中R2没有电流通过,故改变R2时对电路工作状态无影响,粒子将静止不动,故B错误;而增大两板间距离时,电场强度减小,油滴下落,故C正确;断开电键S时,电容器与可变电阻构成闭合回路,电容器放电,油滴下落,故D正确。
考点:闭合电路欧姆定律如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O。
下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()大于电源内阻阻值。
2020届湖北省部分重点中学高三第一次联考试卷理综高中物理

A.向左B.向右C.向上D.向下(第17题图)18.如下图,A 为一放在竖直轻弹簧上的小球, 在竖直向下恒力 F 的作用下,在弹簧弹性限度内,弹簧由原长压缩到B 点,现突然撒去力 F ,小球将向上弹起直至速度为零,那么小球在上升过程中〔不计空气阻力〕A. 小球,弹簧和地球组成的系统包括弹性势能在内的机械能守恒B. 小球速度减为零时,还未脱离弹簧(第18题图)2020届湖北省部分重点中学高三第一次联考试卷理综高中物理第I 卷〔选择题,共126分〕二、选择题〔此题包括 8小题,每题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多 个选项正确,全部选对的得 6分,选对但不全的得 3分,有选错的得0分〕。
14.采纳绝热〔即系统不与外界交换热量〕的方式使一定质量的理想气体由初态 A 变化至终态B,关于不同的绝热方式以下讲法正确的选项是:A. 对气体所做的总功不同C.对气体不需做功,因为没有热的传递 15. 以下讲法正确的选项是:A. 光波是一种概率波,也是一种电磁波B.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变C. 爱因斯坦为讲明光电效应的实验规律提出了光子讲D. 爱因斯坦的质能方程为核能的开发和利用提供了理论依据16. 质量相等的两颗人造地球卫星 A 和B,分不在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动,两卫 星的轨道半径分不为 r A 和r B ,且">® 那么A 和B 两卫星比较,以下讲法正确的选项是:A.卫星A 受到地球引力较小B.卫星A 的动能较大+C.卫星B 的运动周期较大D.卫星A 的机械能较大17. 如下图,当波沿着一条一端固定的绳子传播到B 点的波形图,由图可判定出 A 点开始振动的方向是:B.对气体所做的总功相同 D.以上三种讲法都不对FBC. 小球机械能逐步增大D. 小球动能先增大后减小19. 在水平面内有一固定的 U 型裸金属框架,框架上放置一根重金 属杆ab ,金属杆与框架接触电阻不计,整个装置放在竖直方向的 匀强磁场中,如下图:A. 只有当磁场方向向上且增强, ab 杆才可能向左移动B.只有当磁场方向向下且减弱, ab 杆才可能向右移动C.不管磁场方向如何,只要磁场减弱, ab 杆才有向右移动的可能D. 当磁场变化时,ab 杆中一定有电流产生,但它不一定移动 20. 一质量m 2kg 的能够看作质点的物体,受到一个变力作 用,从静止做变加速度直线运动, 其加速度a 随时刻t 的变化规 律如下图,那么该物体在 4.0s 末的动量值为:A. 30kg • m/sB. 40kgC. 80kg • m/sD. 20kg21. A 、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动, A球的动量为5kg - m/s , B 球的动量为7kg - m/s ,当A 球追上B 球时发生对心碰撞,那么碰 撞后A 、 B 两球动量的可能值为:A. P A 6kg m/s, P B 6kg m/sB. P A 3kg 1m/s, P B9kg m/sC.P A2kg m/s, P B14kg m/sD. P A 5kg1m/s, P B 17kg m/ s第II 卷〔非选择题,共174分〕-m/s -m/sa〔第19题图〕三、非选择题。
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2020届高三湖北省八校第一次联考物理试题赏析
一、试题中有待商榷的地方
1、第15题乙轨道开始部分应该是水平的平滑连接,否则若按原试卷中的轨道甲乙两轨道
的时间无法比较。
2、第20题,题干中的“现将物块由A点左边”,应该是“A点右边”。
3、第21题四个选项中都应该加“可能”二字,而且答案B不能选,详细分析附后。
4、第22题第三问是用恢复系数来测量的,但是题目中缺少必要对恢复系数的文字介绍,
2007年高考题中有详细的文字说明如下:
5、第25题第三问参考答案中的时间要除以100,两薄片距离应该是厘米单位,而且这里间距应该是空白部分的距离,而不是两物块的头或尾之间的距离。
二、部分选择题的的解析
三、第18题的定量研究
原文在《物理通报》2018年第4期发表
倾斜轨道卫星在三维场景下运动规律的研究
姜付锦涂德新
(黄陂区第一中学湖北武汉430300 江西师范大学附属中学江西南昌330046)
摘要:本文利用椭圆的偏近点角和极角的相关知识,推导了倾斜轨道卫星在三维场景中运动轨迹的解析式,并用数值模拟了倾斜轨道卫星的三维场景。
关键词:倾斜轨道;偏近点角;极角;数值模拟
1 提出问题
所谓倾斜轨道卫星是指运行轨道平面与地球赤道平面存在不为零倾角的轨道,普遍情况下为椭圆。
一种特殊的卫星叫同步卫星,同步卫星可以细分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星。
共同的特点就是运行周期与地球自转一周的时间相等,即23小时56分4秒。
不同之处在卫星运行轨道平面与地球赤道平面的倾角不同,倾角为00且轨道是圆时为同步轨道静止卫星,倾角在00和900之间时为倾斜轨道同步卫星。
倾角为900时为极地轨道同步卫星。
本文研究椭圆轨道下等于地球自转周期和圆轨道下不等于地球自转周期两种情况下的三维场景。
为了简单起见,这里假设地球为质量均匀分布的球体,且仅考虑地球和卫星构成的二体孤立系统。
2 推导三维场景下的参数方程
S ab v s ==π
可以化简得:
3.1 倾斜椭圆轨道的三维场景
倾斜轨道同步卫星椭圆的半长轴km a 42000=, 周期h T 24=, 这里假设12.0=e ,运动轨迹如图5所示。
其中左图是正视图,构成一个变形的“8”字,可以预见,如果卫星的轨迹是圆,则正视图为正“8”字。
右图是三维图。
6-10
7
⨯4-10
7
⨯2-10
7
⨯0
210
7
⨯410
7
⨯z ϕ()
x ϕ()
图5
3.2 倾斜圆轨道卫星的三维场景 若卫星的周期是4小时,则运动轨迹如图6所示,其中左图是俯视图,右图是三维图。
图6
4 小结
通过以上的分析可以发现, 倾斜轨道卫星在三维场景中运动规律与卫星的运动参数有密切关系, 可以采用偏近点角E 或极角ϕ为参数得到三维场景中运动轨迹的解析式, 进一步研究发现若卫星的运行周期与地球的自转周期之比为两个整数之比, 则卫星在地球转动参考系中的轨迹是闭合的。
参考文献:
[1]刘金彪. 人造卫星轨道与发射初态之关系[J]. 大学物理,1989,(03):15-16.
[2]吴青娥,王拓,黄永宣,李济生,齐勇,杜小宁. 几何学在卫星精确定位中的应用[J]. 数学的实践与认识,2009,(22):45-53.
[3]杨嘉墀,范剑峰.航天器轨道动力学与控制[M].北京:中国宇航出版社,2001.60-62 [4]金尚年,马永利.理论力学[M].北京:高等教育出版社,2006.77-78
第16题是模仿2012年上海高考题出的,以下是对2012年上海高考题的分析 原文在《中学物理》2013年第12期发表
对2012年高考上海卷一道选择题答案的商榷
郑妮婷 彭妍 高爽 夏梅涵
(指导教师:姜付锦)
(黄陂一中高三(18)班 湖北 武汉 430300)
1.题目
如图1所示,斜面上a 、b 、c 三点等距, 小球从a 点正上方o 点抛出,做初速度为0v 的 平抛运动,恰落在b 点。
若小球初速度变为v , 其落点位于c 点,则
A .002v v v <<
B .02v v =
C .0023v v v <<
D .03v v >
2.分析
此题的参考答案为A (具体分析过程略),笔者认为这个答案不准确,初速度的大小范围
002v v <<,具体分析过程如下: 2.1 方法一
如图2所示,设小球第一平抛运动的下落的高度为1y ,水平位移为
其中a 点以下的高度为0y ,运动时间为1t ,由运动学公式得 2
10112
y h y g t =+=
设小球第二平抛运动的水平位移为02x ,下落的高度为2y , 其中a 点以下的高度为02y ,运动时间为2t ,由运动学公式得 2
202122
y h y g t =+=
图1
图2
可解得12t t =
=
由于001
x v t =
,所以0x v =,第二次平抛初速度022x v t =
,代入时间后得
222v v v v ===
(
2
002v v << 2.2 方法二
如图3所示,设小球斜面的倾角为θ,平抛运动的时间为t ,则根据运动学知识得
2
012tan gt h
v t
θ-= 整理后得2
02tan 20gt v t h θ--=
方程的解为0
tan [1v t g θ=
小球有斜面方向上的位移200tan [1cos cos v t v s g θθθ=
=+ 设小球第二次平抛的速度为v ,平抛运动的时间为'
t ,斜面方向上的位移为2s
,则有
'2tan 2[1cos cos vt v s g θθθ==
,则有0v v =令
2
2tan gh
a θ
=,0v kv =
,则上式可整理为k =当0a →
,k →a →∞
时,k ,即2k →
002v v << 2.3 方法三:利用极端值求范围
如图2所示,考虑到0y 对平抛运动时间的影响
图3
①当
h
y →∞时,12t t ≈(当然12t t <)
,而第二次水平位移为第一次的2倍,故02v v →,但02v v <(因为12t t <,故02v v =是物体平抛直接落地的结果) ②因为20102,y h y y h y =+=+,212y y <
,所以2t <
即0v >
(0v =是物体在斜面上平抛(0h =
002v v <<
3 结语
通过上以上三种方法对比不难发现:方法一和方法二重在理论推导;方法三通过对两种 极端情况的简单分析就可以得到正确的答案,不失为考生对本题解题的良策。