高考物理重点专题突破 (53)
第3、4节实物粒子的波粒二象性“基本粒子”与恒星演化 1.德布罗意关系:E=hν,p=hλ。
2.不确定性关系:ΔxΔp≥h4π,式中Δx为位置的
不确定范围,Δp为动量的不确定范围,h为普朗克 常量。 3.用点的疏密表示电子出现的概率分布,称为电 子云。 4.自然界存在四种相互作用:引力相互作用、电 磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。基本粒子 包括媒介子、轻子、强子。
1.德布罗意波 任何一个运动着的物体,都有一种波与它相对应,这种波叫物质波,也称为德布罗意波。 2.德布罗意关系
E=hν , p=hλ 德布罗意用普朗克常量把粒子性和波动性联系起来。 3.物质波的实验验证 1927年戴维孙和革末分别利用晶体做了电子束衍射实验,发现了电子的衍射现象,证实了电子的波动性。 4.不确定性关系 (1)在微观世界中,粒子的位置和动量存在一定的不确定性,不能同时测量。
(2)关系式ΔxΔp≥h4π中,Δx为位置的不确定范围,Δp为动量的不确定范围,h为普朗克常量。 5.电子云 用点的疏密表示的电子出现的概率分布。某一空间范围内电子出现概率大的地方点密集,电子出现概率小的地方点稀疏。电子云反映了原子核外电子位置的不确定性。 6.对粒子的认识过程 (1)“基本粒子”:电子、质子和中子。曾认为它们是组成物质的基本粒子,后来又认识到“基本粒子”的复杂内部结构。 (2)新粒子:1932年发现了正电子,1937年发现了μ子,1947年发现K介子和π介子及以后发现的超子等。 (3)粒子的分类:已发现的粒子分为媒介子、轻子和强子三类。 (4)影响“粒子”的相互作用力: 引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用。 7.夸克模型 (1)夸克:强子是由夸克构成的。 (2)分类:上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克、底夸克;它们所带的电荷是电子或质子所带电荷的2/3或1/3。 8.恒星的演化 (1)恒星的形成:大爆炸后,在万有引力作用下形成星云团,进一步凝聚开始发光形成恒星。 (2)恒星的归宿:聚变反应层级递进地在恒星内发生,直到各种热核反应不再发生,恒星的中心密度达到极大,在强大的引力下形成白矮星、中子星或黑洞。 (3)恒星的演化过程:原恒星→主序星(现在太阳正处于此阶段)→红巨星或超新星→白矮星、中子星或黑洞。
1.自主思考——判一判 (1)电子不但具有粒子性也具有波动性。(√) (2)物质波的波长由粒子的大小决定。(×) (3)物质波的波长和粒子运动的动量有关。(√) (4)无论宏观世界还是微观世界,粒子的位置都是确定的。(×) (5)我们可以根据电子的运动轨迹判断电子的出现位置。(×) (6)微观世界中不可以同时测量粒子的动量和位置。(√) (7)目前发现的轻子有8种。(×) (8)宇宙将一直会膨胀下去。(×) 2.合作探究——议一议 (1)运动着的宏观物体具有波动性,为什么我们很难观察到宏观物体的波动性?
提示:由p=hλ得,λ=hp,宏观物体的动量比微观粒子的动量大得多,运动着的宏观物体的波长都很短,而波长越长波动性越明显,所以我们很难观察到宏观物体的波动性。 (2)在微观物理学中,我们不可能同时准确地知道某个粒子的位置和动量,那么粒子出现的位置是否就是无规律可循的? 提示:粒子出现的位置还是有规律可循的,那就是统计规律,比如干涉、衍射的亮斑位置就是粒子出现概率大的位置。 (3)星云是怎样形成恒星的?恒星形成时是怎样发光的?恒星在哪个阶段停留时间最长? 提示:星云在外界影响下聚集,某些区域在引力作用下开始向内收缩,密度不断增加,星云团中引力势能转化为内能,温度升高。当温度上升到一定程度时,开始发光,形成原恒星。恒星在主序星阶段停留时间最长。
对德布罗意波的理解与计算 1.德布罗意认为任何一个运动的物体,小的如电子、质子,大的如行星、太阳,平时所见到的行驶的火车、流动的人群等,都有一种波与之对应,称为德布罗意波,也叫物质波。
物质波的动量与波长之间的关系为p=hλ。 2.德布罗意波和光波一样,也是概率波,即实物粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配。微观粒子的运动状态不可能用“轨迹”来描述,只能通过大量粒子的运动做统计性的描述。因此,电子在原子内没有确定的位置,在原子核外任何地方都有可能出现,只是概率不同。 3.根据德布罗意假设,实物粒子也具有波粒二象性,宏观物体的动量比较大,所以,德布罗意波波长很短,波动性不明显。微观粒子的德布罗意波波长较长,在一些特定环境下可以观察到它们的干涉和衍射等波的现象。 4.有关德布罗意波计算的一般方法 (1)如果知道物体动能也可以直接用p=2mEk计算其动量。
(2)根据λ=hp计算德布罗意波长。
1.以下说法正确的是( ) A.只有微观粒子才具有波动性 B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波 C.物质波也是一种概率波 D.物质波就是光波 解析:选C 任何物体都具有波动性,故A错误。对宏观物体而言,其波动性难以观测,我们所看到的绳波是机械波,不是物质波,故B错误。物质波与光波一样,也是一种概率波,即粒子在各点出现的概率遵循波动规律,但物质波不是光波,故C正确,D错误。 2.质量为1 000 kg的小汽车以v=40 m/s的速度在高速公路上行驶,试估算小汽车的德布罗意波的波长。 解析:小汽车的动量为 p=mv=1 000×40 kg·m/s=4×104 kg·m/s
小汽车的德布罗意波波长为
λ=hp=6.63×10-344×104 m=1.7×10-38 m。
答案:1.7×10-38 m 对不确定性关系的理解
1.粒子位置的不确定性:单缝衍射现象中,入射的粒子有确定的动量,但它们通过狭缝后可以处于任何位置,也就是说,粒子在通过狭缝后的位置是完全不确定的。 2.粒子动量的不确定性:微观粒子具有波动性,会发生衍射。大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动,而在经过狭缝之后,有些粒子跑到投影位置以外。这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量。由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的,所以,粒子在垂直运动方向上的动量也具有不确定性,不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量。 3.不确定性关系是微观粒子具有波粒二象性的必然结果。除位置和动量的不确定性关
系外,还有其他不确定性关系,如时间和能量的不确定性关系:ΔEΔt≥h4π。 [典例] 已知h4π=5.3×10-35 J·s。试求下列情况中速度测定的不确定量。
(1)一个球的质量m=1.0 kg,测定其位置的不确定量为10-6 m。 (2)电子的质量me=9.1×10-31 kg,测定其位置的不确定量为10-10 m(即原子的数量级)。 [思路点拨]
利用不确定关系ΔxΔp≥h4π分析确定速度测定的不确定量Δv。 [解析] (1)m=1.0 kg,Δx=10-6
m,
由ΔxΔp≥h4π,Δp=mΔv知
Δv1≥h4πΔxm=5.3×10-3510-6×1.0 m/s=5.3×10
-29 m/s。
(2)me=9.1×10-31 kg,Δx=10-10 m Δv2≥h4πΔxme=5.3×10-3510-10×9.1×10-31 m/s
≈5.8×105 m/s。 [答案] (1)Δv1≥5.3×10-29 m/s
(2)Δv2≥5.8×105 m/s
不确定性关系ΔxΔp≥h4π是自然界的普遍规律,对微观世界的影响显著,对宏观世界的影响可忽略不计。也就是说,宏观世界中的物体质量较大,位置和速度的不确定范围较小,可同时较精确测出物体的位置和动量;在微观世界中,粒子质量较小,不能同时精确地测出粒子的位置和动量,也就不能准确地把握粒子的运动状态了。
1.从衍射的规律可以知道,狭缝越窄,屏上中央亮条纹就越宽,由不确定性关系式ΔxΔp≥h4π判断下列说法正确的是( )
A.入射的粒子有确定的动量,射到屏上粒子就有准确的位置 B.狭缝的宽度变小了,因此粒子的不确定性也变小了 C.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置,但粒子动量不确定性却更大了 D.可以同时确定粒子的位置和动量
解析:选C 由ΔxΔp≥h4π,狭缝变小了,即Δx减小了,Δp变大,即动量的不确定性变大,故C对。 2.质量为m的粒子被限制在x=-l2到x=l2的区域内运动,在它朝x轴正方向运动时,其动量测量值的最小不确定范围Δp≥________。 解析:Δx=l,由Δx·Δp≥h4π知Δp≥h4πl。
答案:h4πl “基本粒子”与恒星的演化
1.“基本粒子” 分类 参与的相互作用 发现的粒子 备注
强子 强相互作用 质子、中子、超子 质子是最早发现的强子 强子有内部结构,由“夸克”构成 强子又可分为介子和重子
轻子 不参与强 相互作用 电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 未发现内部结构
媒介子 传递各种 相互作用 光子、中间玻色子、胶子 光子传递电磁相互作用 中间玻色子传递弱相互作用 胶子传递强相互作用 2.夸克 夸克有6种,它们是上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。它们带的
电荷分别为元电荷的+23或-13。每种夸克都有对应的反夸克。 3.恒星的演化 (1)恒星演化过程
(2)恒星的归宿:恒星最终归宿与恒星的质量大小有关,当恒星的质量大致介于1~8倍太阳质量时,演变为白矮星;当恒星的质量是太阳质量的10~20倍时,演变为中子星;当恒星的质量更大时,演变为黑洞。
2022年高考物理模型专题突破-斜面体模型(附答案)
真题模型——斜面体模型受力分析、运动的图象、牛顿第二定律受力分析、滑动摩擦力、模型核心归纳斜面模型是中学物理中常见的模型之一。
斜面模型的基本问题有物体在斜面上的平衡、运动及受力问题。
1.常考的斜面模型(1)斜面中的“平衡类模型”(2)斜面中的“动力学模型”(3)斜面中的“连接体模型”2.模型解法(1)注意斜面的几何特点,尤其是斜面的角度关系的应用。
(2)利用共点力的平衡条件、牛顿运动定律、匀变速运动规律以及功能关系列方程。
(3)注意整体法与隔离法、合成法、正交分解法等物理方法的应用。
【预测1】(多选)如图13所示,地面上固定一个斜面,斜面上叠放着A、B两个物块并均处于静止状态。
现对物块A施加一斜向上的力F作用,A、B两个物块始终处于静止状态。
则木块B的受力个数可能是()图13A.3个B.4个C.5个D.6个解析对A受力分析可得,A受竖直向下的重力、斜向左上方的拉力F、竖直向上的支持力及水平向右的摩擦力,对B受力分析可得,B受重力、A对B的压力、斜面的支持力、A对B向左的摩擦力,且斜面若对B没有摩擦力则B受到4个力,若斜面对B有摩擦力则B受5个力,选项A、D错误,B、C正确。
答案BC【预测2如图14甲所示,一物块放在粗糙斜面体上,在平行斜面向上的外力F 作用下,斜面体和物块始终处于静止状态,当F按图乙所示规律变化时,物块与斜面体间的摩擦力大小变化规律可能是图中的()图14解析在t0时刻F为零,t0以后摩擦力和重力沿斜面向下的分力等大、反向,摩擦力恒定不变,故A、B错误;若刚开始F>mg sin θ,此时有F=mg sin θ+F f,随着F的减小,摩擦力也在减小,当F=mg sin θ时,摩擦力减小到零,F继续减小,有F+F f=mg sin θ,则摩擦力增大,当F减小到零后F f=mg sin θ,摩擦力恒定不变,这种情况下,摩擦力先减小后增大;若刚开始F<mg sin θ,有F+F f=mg sin θ,随着F 的减小摩擦力在增大,当F 减小到零后F f =mg sin θ,摩擦力恒定不变,这种情况下,摩擦力先增大,然后不变,故C 错误,D 正确。
模型05“活结”和“死结”问题(解析版)-2021年高考物理模型专题突破
05“活结”和“死结”问题1.(2020·云南大理·期末)三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是()A.可能是OB,也可能是OC B.OB C.OC D.OA【答案】D【详解】以结点O为研究,在绳子均不被拉断时受力图如图根据平衡条件,结合受力图可知F OA>F OB,F OA>F OC即OA绳受的拉力最大,而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,则当物体质量逐渐增加时,OA 绳最先被拉断,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.(2020·四川月考)如图所示,一物体在三根不可伸长的轻绳的作用下处于静止状态,ac轻绳与竖直方向成37°角,bc轻绳与竖直方向成53°角,已知ac轻绳与bc轻绳能够承受的最大拉力均为20N,cd轻绳能够承受足够大的拉力,g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8。
则所挂重物的最大质量为A .1.6kgB .2.4kgC .2.5kgD .2.8kg【答案】C 【详解】对结点c 受力分析,由共点力平衡条件可得sin 370.6bc T mg mg =︒= sin 530.8ac T mg mg =︒=由上可知:>ac bc T T ,则ac 轻绳承受的最大拉力20N 时,此时物体悬挂质量最大,则有20kg=2.5kg 0.80.810ac T m g ==⨯ 故选C 。
3.(2020·广东月考)如图所示,在两个倾角θ=30°、相互连接的斜面上分别放置质量为m 1和m 2的两个物体,物体间通过平行于斜面的不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮连接,物体m 1与所在斜面间的动摩擦因数μ=,物体m 2所在的斜面光滑,若物体m 1保持静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则12m m 的值可能为( )A .13 B .32C .3D .5 【答案】B 【详解】设m 1刚好不上滑,此时m 1受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,对系统,根据平衡条件有211sin sin cos m g m g m g θθμθ=+代入数据解得1250.6258m m == 设m 1刚好不下滑,此时m 1受到的最大静摩擦力方向沿斜面向上,对系统,根据平衡条件有211sin sin cos m g m g m g θθμθ=-代入数据解得122.5m m = 综上所述,可以得到120.625 2.5m m ≤≤故ACD 错误,B 正确。
高考物理二轮复习 第一部分 (专题突破+破译命题密码)专题二 牛顿运动定律与直线运动课件
③ ④ ⑤
⑥ ⑦
1.符号确定
在匀变速直线运动中,一般规定初速度v0的方向为正方向(但不
绝对,也可规定为负方向),凡与正方向相同的矢量为正值,相反的 矢量为负值,这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算。
2.应用技巧
(1)匀变速直线运动的基本公式涉及五个物理量v0、vt、x、a和t, 这五个物理量中最多只能有三个是独立的,但只要其中三个物理量 确定之后,另外两个就唯一确定了。 (2)物体做匀减速直线运动,减速为零后再反向运动,如果整个 过程加速度恒定,则可对整个过程直接应用矢量式。
3.将地面上静止的货物 竖直向上吊起,货物由地面运动至最 高点的过程中,v-t图象如图2-2所 示。以下判断正确的是 ( ) 图2-2
A.前3 s内货物处于超重状态
B.最后2 s内货物只受重力作用 C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同 D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒
解析:选 AC
Δv 由v-t图象可知前3 s内,a= =2 m/s2,货 Δt
物具有向上的加速度,故处于超重状态,选项A正确;最后2 s Δv 内加速度a′= =-3 m/s2,小于重力加速度,故吊绳拉力 Δt 1 不为零,选项B错误;根据 v = v=3 m/s可知选项C正确;第 2 3 s末至第5 s末的过程中,货物匀速上升,货物机械能增加, 选项D错误。
[解析] 设开始时甲的加速度为 a1,乙的加速度为 a2, 第一段时间 t 内 1 2 对甲:x1= a1t 2 v1=a1t ① ②
1 2 对乙:x2= a2t 2 v2=a2t 又 a2=2a1 第二段时间 t 内 1 对甲:x1′=v1t+ (2a1)t2 2 1a2 2 对乙:x2′=v2t+ t 22 x1+x1′ 5 取立①~⑦解得: = 。 x2+x2′ 7 [答案] 5∶7
高考物理重点专题突破 (54)
对应学生用书P48波与粒子 ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧光的粒子性⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧光电效应⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧现象:光现象转化为电现象本质:电子吸收光子转化成光电子结论⎩⎪⎨⎪⎧光具有粒子性——光子光具有波粒二象性光子说:光子能量E =hν光电效应方程hν=W +12m v2应用:光电开关,光电成像,光电池等康普顿效应⎩⎪⎨⎪⎧定义理论解释波与粒子 ⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧光的波动性:光波是一种概率波实物粒子的波粒二象性⎩⎪⎨⎪⎧德布罗意波:p =h λ不确定性关系:Δx Δp ≥h 4π电子云“基本粒子”初步⎩⎪⎨⎪⎧相互作用分类:媒介子、轻子、强子粒子的探测恒星的演化:“奇点”爆炸→原恒星→主序星→红巨星 或超新星→白矮星、中子星或黑洞1.(1)产生条件:入射光频率等于或大于被照射金属的极限频率。
(2)入射光频率→决定每个光子能量E =hν→决定光电子逸出后最大初动能。
(3)入射光强度→决定每秒钟逸出的光电子数→决定光电流大小。
(4)爱因斯坦光电效应方程hν=W +12m v 2,W表示一个电子从金属表面逸出必须做的最小功,若ν0表示金属的极限频率,则W =hν0。
2.光电效应问题分析有关光电效应的问题主要有两个方面:一是关于光电效应现象的判断,二是运用光电效应方程进行简单的计算。
解题的关键在于掌握光电效应规律,明确各概念之间的决定关系,准确把握它们的内在联系。
1.[多选]已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,则( ) A .当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B .当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0C .当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大D .当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍 解析:选AB 由光电效应的实验规律可知A 正确。
该金属的极限频率为ν0,则可知逸出功W =hν0,由光电效应方程E km =hν-W ,将ν=2ν0、W =hν0代入可知B 正确。
2020年高考物理备考微专题精准突破专题6.3 能级跃迁分析(解析版)
2020年高考物理备考微专题精准突破专题6.3 能级跃迁分析【专题诠释】1.玻尔理论(1)定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=E m -E n .(h 是普朗克常量,h =6.63×10-34 J·s)(3)轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.2.氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式:E n =1n 2E 1(n =1,2,3,…),其中E 1为基态能量,其数值为E 1=-13.6 eV . ②氢原子的半径公式:r n =n 2r 1(n =1,2,3,…),其中r 1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r 1=0.53×10-10m.4.定态间的跃迁——满足能级差(1)从低能级(n 小)――→跃迁高能级(n 大)―→吸收能量.hν=E n 大-E n 小(2)从高能级(n 大)――→跃迁低能级(n 小)―→放出能量.hν=E n 大-E n 小5.电离电离态:n =∞,E =0基态→电离态:E 吸=0-(-13.6 eV)=13.6 eV .n =2→电离态:E 吸=0-E 2=3.4 eV如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还携带动能.【高考领航】【2019·新课标全国Ⅰ卷】氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV~3.10 eV 的光为可见光。
要使处于基态(n =1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为( )A .12.09 eVB .10.20 eVC .1.89 eVD .1.5l eV【答案】A 【解析】由题意可知,基态(n=1)氢原子被激发后,至少被激发到n=3能级后,跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV 的可见光。
2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练:创新实验测定加速度 (解析版)
创新实验测定加速度【原卷】1.某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。
倾斜轨道固定在铁架台上,调整轨道末端切线水平,在轨道的末端加装光电门,在光电门的正下方用重锤线确定光电门在水平地面上的投影位置P、测得轨道末端离地面的高度为h。
(1)实验前,用螺旋测微器测出小铁球的直径,示数如图乙所示,则小球直径d=______cm。
(2)让小球在倾斜轨道上某一位置由静止释放,小球通过光电门时挡光时间为t,则小球从轨道上水平抛出的初速度v=______。
(用测量的物理量符号表示)(3)改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置,记录多组小球通过光电门的挡光时间t,及小球落地点离P点的距离x,作出1xt图象、若图象的斜率为k,则当地的重力加速度g=______。
(用已知量和测量的物理量符号表示)2.如图用频闪照相方法来研究物块的变速运动。
在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示,拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺(最小分度为mm)读取的5个连续影像的读数依次为x0、x A、x B、x C、x D。
根据表中数据,完成下列填空:(1)以上哪个数据不符合刻度尺读数要求_______(填x0、x A……);(2)物块到达B点时的速度v B=_______m/s(保留3位有效数字);(3)请充分利用数据计算出物块的加速度a=_______m/s2(保留3位有效数字)3.如图甲、乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。
光电计时器和打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的计时仪器。
其结构如图丙所示,分别是光电门的激光发射和接收装置。
当一辆带遮光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示遮光片的遮光时间。
某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,做了一个U形遮光板如图丁所示,两个遮光片宽度均为L=5mm,将此U形遮光板装在小车上,让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门。
2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练: 天体运动四大热门题型(解析版)
天体运动四大热门题型【原卷】1.(2020·广东六校联盟第一次联考)双脉冲星系统是由两个质量不同的脉冲星形成的双星系统.假设这两个脉冲星,绕它们连线上的某点做圆周运动,且两星间距缓慢减小.若在短暂的运动过程中,各自质量不变且不受其他星系影响,则下列说法正确的是()A.两星运行的线速度之比是1∶1B.两星运行的角速度大小始终相等C.两星做圆周运动的向心加速度大小始终相等D.随着两星的间距缓慢减小,它们的周期却在增大2.(2020·安徽省蚌埠市教育局高三月考)(多选)宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的三颗星组成的三星系统。
设三星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,三颗星的球心稳定分布在边长为a的等边三角形的三个顶点上。
三颗星围绕等边三角形的重心做匀速圆周运动,已知引力常量为G。
关于三星系统,下列说法正确的是()A.三颗星的轨道半径均为33a B.三颗星表面的重力加速度均为Gm RC.一颗星的质量发生变化,不影响其他两颗星的运动D.三颗星的周期均为2πa a3Gm1/ 253.(2020·全国卷∶·15)若一均匀球形星体的密度为ρ,引力常量为G,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是()A.3πGρ B.4πGρC.13πGρ D.14πGρ4.(2020·四川泸州市质量检测)我国实施空间科学战略性先导科技专项计划,已经发射了“悟空”“墨子”“慧眼”等系列的科技研究卫星,2019年8月31日又成功发射一颗微重力技术实验卫星.若微重力技术实验卫星和地球同步卫星均绕地球做匀速圆周运动时,微重力技术实验卫星的轨道高度比地球同步卫星低,下列说法中正确的是()A.该实验卫星的周期大于地球同步卫星的周期B.该实验卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C.该实验卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度D.该实验卫星的角速度小于地球同步卫星的角速度5.(2020·浙江衢州、湖州、丽水4月质检)北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成.如图所示,地球静止轨道卫星A与倾斜地球同步轨道卫星B距地面高度均约为36 000 km,中圆轨道卫星C距地面高度约为21 500 km.下列说法正确的是()2/ 25A.A与B运行的周期相同B.A与B受到的向心力一定相同C.B比C运行的线速度大D.B比C运行的角速度大6.(2020·皖北协作区联考)双星的运动是引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b 两颗星体组成,这两颗星体绕它们连线中的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动,测得a 的周期为T,a、b两颗星体的距离为l,a、b两颗星体的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的轨道半径),则()A.b星的周期为l-Δrl+ΔrT B.a星的线速度大小为π(l+Δr)TC.a、b两颗星体的轨道半径之比为ll-ΔrD.a、b两颗星体的质量之比为l+Δrl-Δr7.(2020·陕西第二次联考)经长期观测发现,A行星运行的轨道半径为R0,周期为T0,但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离.如图所示,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B,则行星B的运行轨道半径为()A.R=R03t20(t0-T0)2B.R=R0t0t0-T0C.R=R0t30(t0-T0)3D.R=R0t0t0-T8.(多选)(2020·哈尔滨一中一模)太阳系中,行星周围存在着“作用球”空间:在该空间内,探测3/ 25器的运动特征主要决定于行星的引力.2020年中国将首次发射火星探测器,并一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标.如图所示,若将火星探测器的发射过程简化为以下三个阶段:在地心轨道沿地球作用球边界飞行,进入日心转移轨道环绕太阳飞行,在俘获轨道沿火星作用球边界飞行.且A点为地心轨道与日心转移轨道切点,B点为日心转移轨道与俘获轨道切点,则下列关于火星探测器说法正确的是()A.在地心轨道上经过A点的速度小于在日心转移轨道上经过A点的速度B.在B点受到火星对它的引力大于太阳对它的引力C.在C点的运行速率大于地球的公转速率D.若已知其在俘获轨道运行周期,可估算火星密度9.(多选)(2020·山东青岛质检)卫星绕某行星做匀速圆周运动的加速度为a,卫星的轨道半径为r,a-1r2的关系图像如图所示,图中b为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为k,该行星的自转周期为T0,引力常量为G,下列说法正确的是()A.行星的质量为kG B.行星的半径为kbC.行星的第一宇宙速度为kb D.该行星同步卫星的轨道半径为3kT204π24/ 255 / 2510.(多选)(2020·陕西渭南市富平县高三期末)如图所示,A 、B 两卫星绕地球运行,运行方向相同,此时两卫星距离最近,其中A 是地球同步卫星,轨道半径为r .地球可看成质量均匀分布的球体,其半径为R ,自转周期为T .若经过时间t 后,A 、B 第一次相距最远,下列说法正确的有( )A .卫星B 的周期为Tt T +tB .卫星B 的周期为2Tt T +tC .在地球两极,地表重力加速度g =4π2r 3T 2R 2D .由题目条件可以求出卫星B 的轨道半径11.(2020·浙江卷)火星探测任务“天问一号”的标识如图所示.若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )A .轨道周长之比为2∶3B .线速度大小之比为3∶2C.角速度大小之比为22∶3 3 D.向心加速度大小之比为9∶412.(2020·天津卷)北斗问天,国之夙愿.我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍.与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星()A.周期大B.线速度大C.角速度大D.加速度大13.(2020·江苏盐城市三模)据报道:在2020年底,我国探月“绕落回”三部曲的第三乐章即将奏响,嫦娥五号探测器将奔赴广寒宫,执行全球自1976年以来的首次月球取样返回任务.但在1998年1月发射的“月球勘探者”号空间探测器运用科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得了一些成果.探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当它飞越这些区域时,通过地面的大口径射电望远镜观察,发现探测器的轨道参数发生微小变化.此变化是()A.半径变大,速率变大B.半径变小,速率变大C.半径变大,速率变小D.半径变小,速率变小14.(2021届辽宁省大连市三十八中高三期末)人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。
高考物理二轮复习专题突破—动量和能量观点的应用(含解析)
高考物理二轮复习专题突破—动量和能量观点的应用1.(2021福建泉州高三月考)如图所示,建筑工地上的打桩过程可简化为重锤从空中某一固定高度由静止释放,与钢筋混凝土预制桩在极短时间内发生碰撞,并以共同速度下降一段距离后停下来。
则()A.重锤质量越大,撞预制桩前瞬间的速度越大B.重锤质量越大,预制桩被撞后瞬间的速度越大C.碰撞过程中,重锤和预制桩的总机械能保持不变D.整个过程中,重锤和预制桩的总动量保持不变2.(2021福建高三二模)如图所示,A车以某一初速度水平向右运动距离l后与静止的B 车发生正碰,碰后两车一起运动距离l后停下。
已知两车质量均为m,运动时受到的阻力为车重力的k倍,重力加速度为g,碰撞时间极短,则()A.两车碰撞后瞬间的速度大小为√kglB.两车碰撞前瞬间A车的速度大小为√2kglC.A车初速度大小为√10kglD.两车碰撞过程中的动能损失为4kmgl3.(2021辽宁丹东高三一模)2022年冬奥会将在北京举行,滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示,某运动员(视为质点)从雪坡上先后以v0和2v0沿水平方向飞出,不计空气阻力,则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中()A.空中飞行的时间相同B.落在雪坡上的位置相同C.动量的变化量之比为1∶2D.动能的增加量之比为1∶24.(多选)(2021辽宁大连高三一模)在光滑水平桌面上有一个静止的木块,高速飞行的子弹水平穿过木块,若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变,则()A.若木块固定,则子弹对木块的摩擦力的冲量为零B.若木块不固定,则子弹减小的动能大于木块增加的动能C.不论木块是否固定,两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等D.不论木块是否固定,两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等5.(多选)(2021河南洛阳高三二模)如图所示,质量均为2 kg的三个物块静止在光滑水平面上,其中物块B的右侧固定一轻弹簧,物块A与弹簧接触但不连接。
