精品解析：广西贵港市2025-2026学年高三上学期9月教学质量诊断检测物理试卷

2026届高三年级9月教学质量诊断检测 物理 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 小红骑自行车以一定初速度匀减速冲上一个光滑直线坡道，到达坡顶时速率为（）。随后在坡顶她以相同速率从另一侧光滑直线坡道匀加速下坡。已知两侧坡道倾角相同，坡长相同。则以下说法中正确的是（　　） A. 上坡时间大于下坡时间 B. 上坡时间小于下坡时间 C. 上坡时间等于下坡时间 D. 无法比较上下坡时间 2. 如图是某研究团队研究光电效应的电路图，光电管阴极K为钙金属，逸出功为3.2eV。实验发现用某种特定频率的光照射该阴极板时，电流表有示数。当施加反向电压时，测得其遏止电压为6.8V。则用这种频率的光照射该阴极板，该阴极板发射的光电子的最大初动能为（　　） A. 10.0eV B. 6.8eV C. 3.2eV D. 3.6eV 3. 某交流发电机的示意图如图甲所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，面积为的线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，已知电路的电阻，线圈的匝数为10匝，不计线圈电阻。下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动的角速度大小为 B. 电流表的示数为 C. 时，穿过线圈的磁通量最大 D. 时，线圈中电流的大小为5A 4. 一个简易风力测量仪的示意图如图所示，两块平行放置的金属板作为电极，绝缘弹簧的一端固定在固定电极上，另一端与导电的迎风板（可动电极）相连，弹簧套在水平放置的光滑绝缘细杆上，且迎风板能在绝缘杆上自由滑动。固定电极与静电计相连，迎风板（可动电极）与静电计外壳分别接地。若两个金属板电极上电荷量保持不变，且迎风板稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 风力越大，弹簧的弹力越小 B. 风力越大，两金属板构成的电容器电容越小 C. 风力越大，金属板间电场强度越大 D. 风力越大，静电计指针张角越小 5. 如图所示，点为半圆形玻璃砖的圆心，和是与玻璃砖底面平行的两个光屏。由、两种单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径射到点，在两个光屏上出现了、、三个光点，光在光屏上形成的光点为点。已知入射光线与竖直方向的夹角为，连线与连线垂直，下列说法正确的是（　　） A. 光在玻璃砖中的传播速度大于光在玻璃砖中的传播速度 B. 光在玻璃砖中的折射率小于光在玻璃砖中的折射率 C. 光在玻璃砖中的折射率为 D. 若将玻璃砖绕点在纸面内逆时针转动，光屏上先消失的是光形成的光点 6. 如图，由相同材料制成的金属导体、、并联在电路中，它们的长度之比为，横截面积之比为。若同种材料电子均匀分布，则当闭合开关后，流经、、的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定有平行金属导轨，导轨间距，导轨电阻不计。导轨下端接一阻值的定值电阻，质量的金属棒垂直置于导轨上，其接入电路中的电阻，通过绝缘轻质弹簧将金属棒与斜面底端相连（弹簧与导轨平行），弹簧弹性势能与形变量的关系为。整个装置处于匀强磁场当中，磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，磁感应强度。现金属棒从弹簧压缩量为处由静止释放，历时，金属棒运动到弹簧伸长量为处速度恰好减为零，已知弹簧劲度系数，。此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 安培力的冲量大小为 B. 弹簧对金属棒的总冲量大小为 C. 电路产生的总焦耳热为6.4J D. 金属棒的平均输出功率为2.4W 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。） 8. 蛇年春晚国产机器人扭秧歌不仅体现了我国科技的腾飞，也体现了民族文化的自信，当机器人将红绸抛出后静止站立在水平舞台时其受力分析正确的是（　　） A. 地面对机器人无摩擦力作用 B. 此时机器人受到3个力的作用 C. 机器人受到地面对它的静摩擦力，方向与舞台平行 D. 舞台对机器人的作用力大小等于机器人重力大小 9. 一定质量的理想气体，从状态开始经历如图所示的状态变化过程回到原状态，则下列说法中正确的是（　　） A. 的过程气体分子的平均动能减小 B. 的过程气体从外界吸收热量 C. 状态比状态单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数多 D. 的过程外界对气体做功等于 10. 如图，带等量正电荷的、两种粒子，以几乎为0的初速度从飘入电势差为的加速电场，经加速后从点沿水平方向进入速度选择器（简称选择器）。选择器中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。选择器的电场强度大小为，磁感应强度大小为，粒子沿轴线穿过选择器后，沿水平方向进入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场（偏转磁场），并最终打在探测器上；粒子以与水平方向夹角为的速度从右侧出口某处进入偏转磁场，并与粒子打在同一位置，、粒子在偏转磁场的半径之比为，忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应，则（　　） A. 粒子离开速度选择器时的速度大小为 B. 粒子质量为 C. 刚进入选择器时，粒子的速度小于粒子的速度 D. 若、粒子离开选择器时速度大小相等，则、粒子的比荷之比为 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。） 11. 某同学在实验室练习电表改装，欲将一个内阻为、满偏电流为的小量程电流表改装成图1所示的大量程电流表和图2所示的欧姆表。请你运用自己所学知识协助该同学解决以下问题： （1）若将此小量程电流表改装成图1所示的量程为的电流表，需并联电阻，则______； （2）若将此小量程电流表改装成图2所示的欧姆表进行测量时需要进行欧姆调零，已知电源电动势，内阻不计，调零后滑动变阻器的电阻值为______； （3）实验小组的同学利用调零后的欧姆表进行测量，某次电流表的示数为5mA，则被测电阻的阻值为______。 12. 某同学用如图所示装置探究“加速度与力、质量的关系”，实验中使用电源频率为50Hz的打点计时器，部分操作和数据处理如下，纸带上相邻两个计数点之间还有4个计时点没有画出，则： （1）平衡摩擦力后，若保持小车质量不变，改变钩码质量（），绘制的图像斜率为。若实验中未平衡摩擦力，绘制的图像斜率将______（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）某次实验中，打点计时器打出的纸带如图乙所示，则图乙中相邻两个计数点之间的时间间隔______s，小车加速度大小______（保留两位有效数字）； （3）如果实验时所用交流电源的频率比50Hz略小，则加速度的测量值与其实际值相比将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）若实验中未满足“砝码盘和砝码的质量远小于小车质量”，则当砝码盘和砝码质量时，细绳实际拉力与的比值为______。 13. 甲，乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿轴正方向传播，乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知波速均为。 （1）求出甲乙这两列波的频率； （2）甲波从时刻开始计时，还需多长时间传播到处？ （3）请判断两列波叠加后，处的质点为振动加强点还是减弱点，并说明理由；并指出两列波叠加后该质点做简谐振动的振幅A的大小。 14. 2025年4月27日，长征三号乙运载火箭成功将中国第二代地球同步轨道数据中继卫星天链二号05星送入太空。天链二号05星主要功能是为飞船、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务。把天链二号05星送入地球同步轨道要经历三个阶段，先将卫星发射至近地圆轨道1（也称初始轨道），接着恰当时机点火启动发动机使其沿椭圆轨道2（转移轨道）运行，然后恰当时机再次点火启动发动机最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于A点，轨道2、3相切于B点。已知天链二号05星质量为，地球半径为，圆轨道1离地面距离为，圆轨道3离地面距离为；质量为的人造地球卫星与地心的距离为时，引力势能可表示为，其中为引力常量，为地球质量。求： （1）天链二号05星在轨道1运行时的速度大小； （2）证明天链二号05星在轨道2稳定运行经过B处时的速率比在轨道3稳定运行经过B时的速率小； （3）分别求出天链二号05星在轨道1稳定运行时的机械能和在轨道3稳定运行时的机械能以及从轨道1变轨到轨道3发动机至少要做多少功？ 15. 如图传送带为一种常见的货物输送装置，其与水平地面的倾角，在电动机的带动下以顺时针方向稳定运行，传送带底端A到顶端B的距离。现将一质量的物块轻轻地放在A端然后输送到B端，经B点平滑（速度大小不变）地进入上方的水平平台，平台上B点右侧C点处有一个静止的（不固定）、质量足够高的斜面体。物块和传送带间的动摩擦因数，与平台BC间的动摩擦因数，已知平台BC间距离，C点右侧光滑，物块和斜面体均可看成质点。取，求： （1）物块从A端输送到B端所需时间； （2）为了输送物块，电动机需要多做的功； （3）物块最终停下的位置与C点间的距离（结果可以用分数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级9月教学质量诊断检测 物理 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 小红骑自行车以一定初速度匀减速冲上一个光滑直线坡道，到达坡顶时速率为（）。随后在坡顶她以相同速率从另一侧光滑直线坡道匀加速下坡。已知两侧坡道倾角相同，坡长相同。则以下说法中正确的是（　　） A. 上坡时间大于下坡时间 B. 上坡时间小于下坡时间 C. 上坡时间等于下坡时间 D. 无法比较上下坡时间 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意设两侧坡道倾角均为，由于坡道光滑，则上下坡时加速度由重力沿斜面向下的分力提供，大小均为 上坡过程为匀减速直线运动，初速度，末速度，坡长为，匀变速运动平均速度等于初末速度的平均值，即 因此上坡时间 下坡过程为匀加速直线运动，初速度大小为，位移大小也为。由速度位移公式有上坡时 下坡时 联立得下坡末速度大小 因此下坡平均速度 下坡时间 可得。 故选C。 2. 如图是某研究团队研究光电效应的电路图，光电管阴极K为钙金属，逸出功为3.2eV。实验发现用某种特定频率的光照射该阴极板时，电流表有示数。当施加反向电压时，测得其遏止电压为6.8V。则用这种频率的光照射该阴极板，该阴极板发射的光电子的最大初动能为（　　） A. 10.0eV B. 6.8eV C. 3.2eV D. 3.6eV 【答案】B 【解析】 【详解】由光电子的最大初动能与遏止电压的关系可得最大初动能为。 故选B。 3. 某交流发电机的示意图如图甲所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，面积为的线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，已知电路的电阻，线圈的匝数为10匝，不计线圈电阻。下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动的角速度大小为 B. 电流表的示数为 C. 时，穿过线圈的磁通量最大 D. 时，线圈中电流的大小为5A 【答案】D 【解析】 【详解】A．交变电流的周期为 线圈转动的角速度大小为，故A错误； B．电流表的示数为有效值，故B错误； C．时，线圈平面转到与中性面垂直的位置，穿过线圈的磁通量为零，故C错误； D．电流强度表达式为 时，线圈中电流的大小为，故D正确。 故选D。 4. 一个简易风力测量仪的示意图如图所示，两块平行放置的金属板作为电极，绝缘弹簧的一端固定在固定电极上，另一端与导电的迎风板（可动电极）相连，弹簧套在水平放置的光滑绝缘细杆上，且迎风板能在绝缘杆上自由滑动。固定电极与静电计相连，迎风板（可动电极）与静电计外壳分别接地。若两个金属板电极上电荷量保持不变，且迎风板稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 风力越大，弹簧的弹力越小 B. 风力越大，两金属板构成的电容器电容越小 C. 风力越大，金属板间电场强度越大 D. 风力越大，静电计指针张角越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据二力平衡，弹簧对迎风板的弹力与迎风板受到的风力相等，风力越大，弹簧弹力越大，故A错误； B．根据题意可知，风力越大，则越小，由公式 可得，电容器电容越大，故B错误； C．由公式，， 整理可得 由上式可知与无关，极板间电场强度不变，故C错误； D．由 可知，由于保持不变，变大，则减小，则静电计指针张角越小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，点为半圆形玻璃砖的圆心，和是与玻璃砖底面平行的两个光屏。由、两种单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径射到点，在两个光屏上出现了、、三个光点，光在光屏上形成的光点为点。已知入射光线与竖直方向的夹角为，连线与连线垂直，下列说法正确的是（　　） A. 光在玻璃砖中的传播速度大于光在玻璃砖中的传播速度 B. 光在玻璃砖中的折射率小于光在玻璃砖中的折射率 C. 光在玻璃砖中的折射率为 D. 若将玻璃砖绕点在纸面内逆时针转动，光屏上先消失的是光形成的光点 【答案】C 【解析】 【详解】AB．画出光路图如图所示，根据光路的可逆性可知，光在空气中的入射角大于光在空气中的入射角，折射角均等于，根据 所以光在玻璃砖中的折射率大于光在玻璃砖中的折射率，又 光在介质中的传播速度小于光在介质中的传播速度，故AB错误； C．光在玻璃砖中的折射率 故C正确； D．绕点逆时针转动玻璃砖，变大，由 可知 即光先发生全反射，可知光屏上先消失的是光形成的光点，故D错误。 故选C。 6. 如图，由相同材料制成的金属导体、、并联在电路中，它们的长度之比为，横截面积之比为。若同种材料电子均匀分布，则当闭合开关后，流经、、的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据电阻公式 可得 并联电路电压相同，电流与电阻成反比， 根据电流微观表达式 由题意知相同，所以 则有 故选A。 7. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定有平行金属导轨，导轨间距，导轨电阻不计。导轨下端接一阻值的定值电阻，质量的金属棒垂直置于导轨上，其接入电路中的电阻，通过绝缘轻质弹簧将金属棒与斜面底端相连（弹簧与导轨平行），弹簧弹性势能与形变量的关系为。整个装置处于匀强磁场当中，磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，磁感应强度。现金属棒从弹簧压缩量为处由静止释放，历时，金属棒运动到弹簧伸长量为处速度恰好减为零，已知弹簧劲度系数，。此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 安培力的冲量大小为 B. 弹簧对金属棒的总冲量大小为 C. 电路产生的总焦耳热为6.4J D. 金属棒的平均输出功率为2.4W 【答案】B 【解析】 【详解】A．规定沿斜面向上为正方向。由楞次定律和左手定则可知。安培力方向沿斜面向下，故安培力冲量大小为代入数据，故A错误； B．对金属棒在斜面方向的运动由动量定理： 代入数据可得重力冲量大小 解得，故B正确。 C．由能量守恒定律可知，弹性势能减少，重力势能增加，其中减少的弹簧弹性势能 增加的重力势能 总焦耳热，故C错误。 D．金属棒向外输出能量为 故金属棒的平均输出功率为，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。） 8. 蛇年春晚国产机器人扭秧歌不仅体现了我国科技的腾飞，也体现了民族文化的自信，当机器人将红绸抛出后静止站立在水平舞台时其受力分析正确的是（　　） A. 地面对机器人无摩擦力作用 B. 此时机器人受到3个力的作用 C. 机器人受到地面对它的静摩擦力，方向与舞台平行 D. 舞台对机器人的作用力大小等于机器人重力大小 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．由于机器人静止时没有相对运动趋势，所以无摩擦力，A正确C错误； BD．对机器人受力分析发现机器人受重力和舞台的支持力，且此二力是一对平衡力，大小相等，故B错误，D正确。 故选AD。 9. 一定质量的理想气体，从状态开始经历如图所示的状态变化过程回到原状态，则下列说法中正确的是（　　） A. 的过程气体分子的平均动能减小 B. 的过程气体从外界吸收热量 C. 状态比状态单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数多 D. 的过程外界对气体做功等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程 可知，，气体体积不变，根据查理定律 可知气体压强减小，温度降低，气体分子的平均动能减少，故A正确； B．由A选项分析，气体体积不变，不做功，根据热力学第一定律，有 可得 气体压强减小，其温度降低，内能减少， 所以，即气体向外界释放热量，故B错误； C．由理想气体状态方程 可得，c状态与b状态温度相同，c状态比b状态体积小，单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数多，故C正确； D．的过程，压强的平均值为 外界对气体做功为，故D错误。 故选AC。 10. 如图，带等量正电荷的、两种粒子，以几乎为0的初速度从飘入电势差为的加速电场，经加速后从点沿水平方向进入速度选择器（简称选择器）。选择器中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。选择器的电场强度大小为，磁感应强度大小为，粒子沿轴线穿过选择器后，沿水平方向进入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场（偏转磁场），并最终打在探测器上；粒子以与水平方向夹角为的速度从右侧出口某处进入偏转磁场，并与粒子打在同一位置，、粒子在偏转磁场的半径之比为，忽略粒子重力和粒子间的相互作用及边界效应，则（　　） A. 粒子离开速度选择器时的速度大小为 B. 粒子质量为 C. 刚进入选择器时，粒子的速度小于粒子的速度 D. 若、粒子离开选择器时速度大小相等，则、粒子的比荷之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在速度选择器中，，，故A错误； B．对粒子在加速电场中 在速度选择器中 解得的质量 故B正确； C．进入粒子速度选择器后因粒子向下偏转，可知 即 故C错误； D．在偏转磁场中， 所以比荷 若两者离开选择器的速度大小相等，则粒子比荷与轨道半径成反比，为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。） 11. 某同学在实验室练习电表改装，欲将一个内阻为、满偏电流为的小量程电流表改装成图1所示的大量程电流表和图2所示的欧姆表。请你运用自己所学知识协助该同学解决以下问题： （1）若将此小量程电流表改装成图1所示的量程为的电流表，需并联电阻，则______； （2）若将此小量程电流表改装成图2所示的欧姆表进行测量时需要进行欧姆调零，已知电源电动势，内阻不计，调零后滑动变阻器的电阻值为______； （3）实验小组的同学利用调零后的欧姆表进行测量，某次电流表的示数为5mA，则被测电阻的阻值为______。 【答案】（1）10 （2）110 （3）600 【解析】 【小问1详解】 改装成电流表并联电阻 【小问2详解】 欧姆调零时，将两只表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在位置，则有 解得 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律有 解得 12. 某同学用如图所示装置探究“加速度与力、质量的关系”，实验中使用电源频率为50Hz的打点计时器，部分操作和数据处理如下，纸带上相邻两个计数点之间还有4个计时点没有画出，则： （1）平衡摩擦力后，若保持小车质量不变，改变钩码质量（），绘制的图像斜率为。若实验中未平衡摩擦力，绘制的图像斜率将______（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）某次实验中，打点计时器打出的纸带如图乙所示，则图乙中相邻两个计数点之间的时间间隔______s，小车加速度大小______（保留两位有效数字）； （3）如果实验时所用交流电源的频率比50Hz略小，则加速度的测量值与其实际值相比将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）若实验中未满足“砝码盘和砝码的质量远小于小车质量”，则当砝码盘和砝码质量时，细绳实际拉力与的比值为______。 【答案】（1）等于 （2） ①. 0.1 ②. 2.9 （3）偏大 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律，对小车可得 图像的斜率为，小车质量不变，因此无论是否平衡摩擦力，斜率都不变，仍等于。 【小问2详解】 [1]电源频率为，打点周期为，相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点时间间隔 [2]用逐差法计算加速度，代入数据得 【小问3详解】 若电源频率略小于，实际时间间隔大于计算时使用的理论，根据，计算时取值偏小，因此加速度测量值偏大。 【小问4详解】 和整体，由牛顿第二定律 对小车得拉力 整理得 因此 代入​得 13. 甲，乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿轴正方向传播，乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知波速均为。 （1）求出甲乙这两列波的频率； （2）甲波从时刻开始计时，还需多长时间传播到处？ （3）请判断两列波叠加后，处的质点为振动加强点还是减弱点，并说明理由；并指出两列波叠加后该质点做简谐振动的振幅A的大小。 【答案】（1）2Hz （2）0.25s （3）减弱点，理由见解析，1cm 【解析】 【小问1详解】 由图可知两波的波长相等，即 已知，由 可得甲乙这两列波的频率为 【小问2详解】 从时刻开始，甲波传到处需要时间 【小问3详解】 处为减弱点。 理由：由图可知时刻，处的质点向上振动，处的质点向下振动，可判断出两列波为反相波源。从图示时刻开始，两列波经同样时间传到，（或者说两波源到处距离差，满足波长的整数倍），则为减弱点。 由上面分析及两列波的振幅和波的叠加原理，可知处质点做简谐振动的振幅。 14. 2025年4月27日，长征三号乙运载火箭成功将中国第二代地球同步轨道数据中继卫星天链二号05星送入太空。天链二号05星主要功能是为飞船、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务。把天链二号05星送入地球同步轨道要经历三个阶段，先将卫星发射至近地圆轨道1（也称初始轨道），接着恰当时机点火启动发动机使其沿椭圆轨道2（转移轨道）运行，然后恰当时机再次点火启动发动机最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于A点，轨道2、3相切于B点。已知天链二号05星质量为，地球半径为，圆轨道1离地面距离为，圆轨道3离地面距离为；质量为的人造地球卫星与地心的距离为时，引力势能可表示为，其中为引力常量，为地球质量。求： （1）天链二号05星在轨道1运行时的速度大小； （2）证明天链二号05星在轨道2稳定运行经过B处时的速率比在轨道3稳定运行经过B时的速率小； （3）分别求出天链二号05星在轨道1稳定运行时的机械能和在轨道3稳定运行时的机械能以及从轨道1变轨到轨道3发动机至少要做多少功？ 【答案】（1） （2）见解析 （3），， 【解析】 【小问1详解】 在轨道1，根据万有引力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 证明：设在轨道3经过B点的速率为；轨道2经过B点的速率为；在轨道3做圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 在轨道2通过B点时做向心运动，有 则有 【小问3详解】 在轨道1具有的动能 具有的势能 可知在轨道1时的机械能 同理，在轨道3具有的动能 在轨道3具有的势能 可知在轨道3时的机械能 由轨道1变轨到轨道3发动机至少做功 联立可得 15. 如图传送带为一种常见的货物输送装置，其与水平地面的倾角，在电动机的带动下以顺时针方向稳定运行，传送带底端A到顶端B的距离。现将一质量的物块轻轻地放在A端然后输送到B端，经B点平滑（速度大小不变）地进入上方的水平平台，平台上B点右侧C点处有一个静止的（不固定）、质量足够高的斜面体。物块和传送带间的动摩擦因数，与平台BC间的动摩擦因数，已知平台BC间距离，C点右侧光滑，物块和斜面体均可看成质点。取，求： （1）物块从A端输送到B端所需时间； （2）为了输送物块，电动机需要多做的功； （3）物块最终停下的位置与C点间的距离（结果可以用分数表示）。 【答案】（1）7.5s （2）94J （3）最终停在C左侧处 【解析】 【小问1详解】 刚开始，对物块，根据牛顿第二定律，有 解得 物块加速到与皮带同速，用时 设此过程物块发生位移为，由速度-位移公式，有 解得 因为，此后物块与皮带一起匀速向上。 匀速运动的时间为 所以物块从A输送到B用时 【小问2详解】 内皮带发生的位移为 故内物块和传送带摩擦产生的热量为 由功能关系可知，电动机需要多做的功 【小问3详解】 设物块到达C处的速度为，则由动能定理，有 解得 物块和斜面体相互作用再分开后，设物块速度为，斜面体速度为，根据动量守恒，有 根据能量守恒，有 联立解得 负号说明物块和斜面体作用后返回。设返回后在BC段滑行的距离为，根据动能定理，有 解得 所以物块最终停在C左侧处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $