2012届步步高高考物理大二轮专题复习与增分策略课件：第二部分 专题一 第2课时

第2课时选择题(二)第10题对万有引力定律应用的考查例1(2011·课标全国·19)卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105km，运行周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s.)()A．0.1sB．0.25sC．0.5sD．1s解析根据GMm同R＋h2＝m同(R＋h)4π2T2同，GMm月r2＝m月r4π2T2月，结合已知数据，解得地球同步卫星距地面的高度h≈3.6×107m，再根据电磁波的反射及直线传播得：2h＝ct，得t≈0.24s，故选项B正确，选项A、C、D错误．答案B例2(2011·浙江·19)为了探测X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.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,则()A．X星球的质量为M＝4π2r31GT21B．X星球表面的重力加速度为gX＝4π2r1T21C．登陆舱在r1与r2的轨道上运动时的速度大小之比为v1v2＝m1r2m2r1D．登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为T2＝T1r32r31解析飞船绕X星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知GMmr21＝m4π2r1T21，则X星球质量M＝4π2r31GT21，选项A正确．由GMmr21＝m4π2r1T21＝ma1，知r1轨道处的向心速度a1＝4π2r1T21＝GMr21，而对绕X星球表面飞行的飞船有GMmR2＝mgX(R为X星球的半径)，则gX＝GMR2a1＝GMr21＝4π2r1T21，选项B错误．由GMmr2＝mv2r知v＝GMr，故v1v2＝r2r1选项C错误．根据GMmr2＝m4π2rT2得T＝4π2r3GM，故T2T1＝r32r31，即T2＝T1r32r31，选项D正确．答案AD命题研究1.无论新课改区还是大纲区对万有引力定律和天体运动的考查一般都放在选择题中，并且为选择题中一定有的题目．考生对此知识点的复习应注意把万有引力定律和牛顿第二定律联合起来分析问题，并且要熟练推导v、ω、T的表达式．2．卫星变轨问题是近两年高考命题的热点．突破训练1．按照我国月球探测活动计划，在第一步“绕月”工程圆满完成任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在2013年前完成．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0.飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是()图1A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v＝g0RB．飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为2πRg0C．飞船在A点点火变轨的瞬间，动能增加D．飞船在A点的线速度大于在B点的线速度解析飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v＝g0R/3，A错；由向心加速度公式g0＝4π2RT2得出飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为2πRg0，B对；飞船在A点点火变轨的瞬间，动能减少，C错；近月点速度大于远月点速度，所以飞船在A点的线速度小于在B点的线速度，D错．答案B第11题对功、功率和功能关系应用的考查例3(2011·课标全国·16改编)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能不守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减小，选项A正确．弹力一直做负功，弹性势能增加，选项B正确．除重力、弹力之外无其他力做功，故系统机械能守恒，选项C错误．重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，故选项D错误．答案AB例4(2011·山东·18)如图2所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在h2处相遇(不计空气阻力)．则()A．两球同时落地B．相遇时两球速度大小相等C．从开始运动到相遇，球a动能的减小量等于球b动能的增加量D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等图2解析两球相遇时，对b球，由h2＝12gt2得t＝hg，vb＝gt＝gh.以后以初速度gh匀加速下落．对a球，h2＝v0t－12gt2得v0＝gh，在h2处，va＝v0－gt＝0，以后从h2处自由下落．故落地时间tbta，a、b不同时落地，选项A错误．相遇时vb＝gh，va＝0，选项B错误．从开始运动到相遇a球动能减少量ΔEka＝12mv20＝12mgh，b球动能增加量ΔEkb＝12mv2b＝12mgh，选项C正确．相遇之后，重力对b球做功的功率Pb＝mgvb＝mg(gh＋gt)，重力对a球做功的功率Pa＝mg(va＋gt)＝mg·gt，PbPa，选项D错误．答案C命题研究1.力学中的几个功能关系是指：重力(弹力)的功与重力(弹性)势能变化的关系；合力的功与动能变化的关系；滑动摩擦力的功与物体内能变化的关系，重力以外的其他力做功和机械能变化的关系．特别是要注意摩擦力做功的特点．2．此类问题分析的关键是要记住做功和能量变化的对应关系．突破训练2．如图3所示，劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物，处于静止状态，手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．手对重物做的功W1＝m2g2kB．重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为W2＝m2g2k－12mv2图3C．弹性势能最大时小球加速度大小为gD．最大的弹性势能为m2g2k解析因x0＝mgk，手对重物做的功W1＝12mgx0＝12km2g2，A错误；重物下落的高度h＝mgk，重力做功WG＝m2g2k，由动能定理得12mv2＝m2g2k－W2，则W2＝m2g2k－12mv2，B对；弹性势能最大时，12kx2＝mgx，所以12kx＝mg，x＝2mgk，则T＝2mg，又F合＝T－G＝mg，a＝F合m＝g，C对；Ep＝12kx2＝12k(2mgk)2＝2m2g2k，D错．答案BC3．质量为m的物体在多个力作用下做变速运动，在某一过程中，动能变化量为ΔE1，重力势能变化量为ΔE2，合力做的功为W1，除重力外其他力做的功为W2.重力做的功为W3，则下列关系式错误的是()A．ΔE1＋ΔE2＝W1＋W2B．ΔE1＝W1C．ΔE1＋ΔE2＝W2D．ΔE2＝－W3解析由动能定理：W1＝ΔE1，由机械能守恒：W2＝ΔE1＋ΔE2，由重力势能定义：ΔE2＝－W3，选A.A第12题对电场性质理解的考查例5(2011·广东·21)图4为静电除尘器除尘机原理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是()图4A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析由题图知，集尘极连电源正极，电势高，所以电场方向由集尘极指向放电极，B正确．带电尘埃向集尘极迁移，带电尘埃所受电场力方向与电场方向相反，带负电，A、C错误．由F＝qE知，同一位置F正比于q，D正确．答案BD例6(2011·江苏·8)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图5所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有()A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大图5解析电场线如图所示，由于受力总指向运动轨迹的凹侧，故粒子带负电荷，A对；由电场线分布知电场力先不变，后越来越小，B对；电场力一直做负功，粒子速度一直减小，电势能一直增加，C、D错．答案AB命题研究对电场力的性质和能的性质的理解，是高考的重点和热点，是选择题必定命题的知识点，特别是电场强度的大小和方向、电场力做功和电势能变化的关系、电势高低的判断、电场线和等势面的关系以及电场线和运动轨迹的关系常作为命题点．突破训练4．如图6所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷，电荷量均为＋Q，MN连线的中点为O.正方形ABCD以O点为中心，E、F、G、H是正方形四边的中点，则下列说法中正确的是()图6A．A点电势低于B点电势B．正点电荷沿直线从A到B，电势能先减小后增大C．O点的电场强度为零，电势也为零D．对同一负点电荷，沿路径A→C→D比沿A→B电场力做的功多解析A、B对称，所以φA＝φB，A错；正点电荷从A运动到B，因为电场力先做正功后做负功，B对；O点场强为零，但电势φ0，C错；因B、D为等势点，所以A→C→D与A→B电场力做功相同，D错．答案B5．如图7所示，在匀强电场中，有边长为2m的等边三角形ABC，其中O点为该三角形的中心，各点电势分别为φA＝2V，φB＝4V，φC＝6V，则下列说法正确的是()图7A．O点电势为2VB．该匀强电场的场强大小为4V/m，方向由C指向AC．将电荷量为e的电子由C移到A，电子的电势能增加了4eVD．将电荷量为e的电子由O移到无穷远，电子的电势能增加了3eV解析电场线从C到A，虚线为等势面，所以O点电势为4V，A错；E＝Ud＝4V2m＝2V/m，方向由C指向A，B错；将电子从C移到A，WCA＝(－e)·4V＝－4eV，电场力做负功4eV，电势能增加4eV，C对；将电子从O点移到无穷远，W＝(－e)·4V＝－4eV，电势能也是增加了4eV，D错．答案C第13题对带电粒子在电场中运动分析的考查例7(2011·安徽·18)图8(a)为示波管的原理图，如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是()(a)(b)(c)图8解析由图(b)及图(c)知，当UY为正时，Y板电势高，电子向Y偏，而此时UX为负，即X′板电势高，电子向X′板偏，所以选B.答案B命题研究由于带电粒子在电场中有电加速和电偏转两种运动形式，既能考查电场的性质，又能考查动力学的分析方法和功能关系的应用，因此是高考命题的重点和热点．突破训练6．如图9所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个重力可忽略不计的带电粒子，其比荷相同，二者以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可以判断()图9A．两个粒子的电性相同B．经过b、d两点时，两粒子的速率相等C．经过b、d两点时，两粒子的加速度大小相等D．经过c、e两点时，两粒子的电势能相等解析由图可知，1受斥力，2受引力，所以电性相反，A错；1受斥力，减速，2受引力，加速，所以v不同，B错；b、d两点电场强度大小相同，即Eb＝Ed，F＝Eq，a＝Eqm；又因为比荷相同，所以加速度大小相同，C对；电性不同，电势能不同，D错．答案C第14题对电容器和电路动态分析的考查例8(2011·海南·2)如图10所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表．初始时，S0与S均闭合，现将S断开，则()图10A．的读数变大，的读数变小B．的读数变大，的读数变大C．的读数变小，的读数变小D．的读数变小，的读数变大解析当S断开时，R2所在支路断路，外电路总电阻R变大，根据I＝ER＋r知，干路电流I变小，根据U＝E－Ir知，路端电压变大，即的读数变大；根据U＝IR知，R1两端的电压U1＝IR1变小，而U＝U1＋U3，所以R3两端的电压U3＝U－U1要变大，通过R3的电流I3＝U3R3变大，即的读数变大，所以B正确．答案B命题研究此类题目的考