高考物理压轴题.doc

2011年高考物理压轴题能E㎞。15.（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。线框的边长为d（d<l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1；（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离m。选择题部分一、选择题常考考点1．万有引力和人造卫星㈠经典题目【预测题1】假设月球的直径不变，密度增为原来的2倍，“嫦娥一号”卫星绕月球做匀速圆周运动的半径缩小为原来的一半，则下列物理量变化正确的是（）A．“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的一半B、“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的8倍C、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期与原来相同D、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期变为原来的【答案】BD【解析】月球的直径不变，体积不变，密度增为原来的2倍，质量也增为原来的2倍，即M2＝2M1。月球对“嫦娥一号”卫星的万有引力提供“嫦娥一号”做圆周运动的向心力。，即：F向＝F万＝G，“嫦娥一号”卫星原来的向心力为：F1＝G，“嫦娥一号”卫星现在的向心力为：F2＝G，由题意知，r2＝r1，综合得出，F2＝8F1，选项B正确；由万有引力提供“嫦娥一号”卫星做圆周运动的向心力可得：G＝mr，解得：T＝，由于M2＝2M1，r2＝r1，解得：T2＝T1。【点评】该题考查了万有引力定律、物体在星球表面的运动中能量关系、人造卫星、竖直平面内的圆周运动等。万有引力定律与人造卫星问题注意两个关键方程：，其中g是星球表面的重力加速度，是该知识链条的重要结点；a为向心加速度，有诸多变化，是联系卫星（或行星）运动参量（如圆周运动的线速度、角速度、周期、高度；在椭圆轨道上运动的近地点和远地点的速度关系等）与万有引力纽带。结合万有引力做功的特点，可以将卫星的运动与能量变化综合起来命题，能充分体现对能力的考查。【预测题2】中国首颗数据中继卫星“天链一号０１星”2008年4月25日23时35分在西昌卫星发射中心成功发射。中国航天器有了天上数据“中转站”。25分钟后，西安卫星测控中心传来数据表明，卫星准确进入预定的地球同步转移轨道。若“天链一号０１星”沿圆形轨道绕地球飞行的半径为R，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为，且.根据以上信息可以确定（）A．国际空间站的加速度比“天链一号０１星”大B．国际空间站的速度比“天链一号０１星”大C．国际空间站的周期比“天链一号０１星”长D．国际空间站的角速度比“天链一号０１星”小【答案】CD【解析】由于二者围绕同一天体做圆周运动，且国际空间站的轨道半径大于“天链一号０１星”的轨道半径，因而，国际空间站的加速度、速度、角速度都比“天链一号０１星”的小，而周期大。【点评】考查天体的运动、天体质量的测量和天体卫星的运动等知识点。测量天体的质量，必须以绕该天体运行的其它天体如恒星的行星、行星的卫星等为观测对象，若该星体自身没有卫星如月球，则可以为其发射一颗人造卫星（如嫦娥一号），通过对该人造卫星的观测就可测量其它质量；一般试题对用万有引力与卫星的运动关系求速度、周期和向心加速度等。本题一改常规，只给定轨道半径和周期，用以训练和克服思维定势。㈡新颖题目【预测题3】我国首枚探月卫星“嫦娥一号”在绕地球轨道上第三次近地点加速变轨后飞向月球，在到达月球附近时必须经刹车减速才能被月球俘获而成为月球卫星，关于“嫦娥一号”的下列说法正确的是A．最后一次在近地点加速后的卫星的速度必须等于或大于第二宇宙速度B．卫星在到达月球附近时需刹车减速是因为卫星到达月球时的速度大于月球卫星的第一宇宙速度C．卫星在到达月球附近时需刹车减速是因为卫星到达月球时的速度大于月球卫星的第二宇宙速度D．若绕月卫星要返回地球，则其速度必须加速到大于或等于月球卫星的第三宇宙速度【答案】C【解析】当卫星速度大于或等于第二宇宙速度时，卫星将脱离地球而成为太阳系的人造行星，“嫦娥一号”飞向月球时没有挣脱地球的引力，A错；卫星到达月球附近时需刹车减速才能被月球俘获，说明其到达月球附近时速度一定大于或等于月球卫星的第二宇宙速度，若不减速就会脱离月球，B错C对；卫星要从月球返回地球，则其速度应加速到大于或等于月球卫星的第二宇宙速度，D错．【点评】试题以“嫦娥一号”