CD.BC两点属于同轴转动,故角速度相等,根据v=ωr,线速度与半径成正比,C点的线速度大于B点的线速度,故CD错误; 故选B.
8. (本题9分)下列图中,a、b、c是匀强电场中的三个点,各点电势φa=10 V,φb=2 V,φc=6 V,a、b、c三点在同一平面上,图中电场强度的方向表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
据题,a、b、c三点的电势分别φa=10V,φb=2V,φc=6V,因为匀强电场中沿电场线方向相同距离电势差相等,则得ab两点连线的中点的电势为φ=
=6V,因此该中点与C点的连线为等势面,那么与连
线垂直的直线即为电场线,由于φa=10V,φb=2V,又因为电势沿着电场线降低,故D正确.
9.如图1是书本上演示小蜡块运动规律的装置,在蜡块沿玻璃管(y方向)上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向(x方向)向右运动,得到了蜡块相对于黑板(xoy平面)运动的轨迹图(图2),则蜡块沿玻璃管的上升运动到玻璃管沿水平方向的运动,可能的形式是( )
A.小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动,玻璃管沿水平方向匀加速直线运动 B.小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动,玻璃管沿水平方向做匀速直线运动 C.小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动,玻璃管沿水平方向先加速后减速 D.小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动,玻璃管沿水平方向先减速后加速 【答案】D
【解析】 【详解】
物体做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧,若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动,从图中可知合力先沿x方向负方向,后沿x方向正方向,则玻璃管沿x方向先减速后加速;若蜡块沿水平方向做匀速直线运动,则合力先指向y正方向后指向y负方向,则玻璃管沿y方向先加速后减速,故ABC错误,D正确, 10. (本题9分)木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的周围又有卫星绕木星公转.如果要通过观测求得木星的质量,需要测量的量可以有(已知万有引力常量G)( ) A.木星绕太阳公转的周期和轨道半径 B.木星绕太阳公转的周期和环绕速度 C.卫星绕木星公转的周期和木星的半径 D.卫星绕木星公转的周期和轨道半径 【答案】D 【解析】 【详解】
根据万有引力提供圆周运动的向心力可以知道:
GmM?ma r2根据表达式可以求出中心天体的质量.
A.木星绕太阳公转的周期和轨道半径可以计算中心天体太阳的质量,因为木星是环绕天体,故不能计算木星的质量,故A错误;
B.木星绕太阳公转的周期和环绕速度可以求出太阳的质量,因为木星是环绕天体,故不能计算木星的质量,故B错误;
C.卫星绕木星公转的周期和木星的半径,已知木星的半径但不知道卫星轨道半径就不能求出卫星的向心力,故不能求出中心天体木星的质量,故C错误. D.卫星绕木星公转的周期和轨道半径,根据:
mM?2?? G2?mr??r?T?已知T和r可以知道能求出木星的质量,所以D正确.
二、多项选择题: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,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
11. (本题9分)如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变小,则( )
2
A.电荷将向上加速运动 B.电荷将向下加速运动 C.电流表中将有从b到a的电流 D.电流表中将有从a到b的电流 【答案】AD 【解析】 【详解】
将两极板的间距减小,而电容器的电压不变,板间场强E=U/d增大,电荷q所受的电场力F=Eq增大,电荷将向上加速运动,故A正确,B错误;将两极板的间距变小,根据电容的决定式
,电容变大;
电压不变,根据Q=CU可知,电量增大,电容器充电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从a到b的电流,故C错误,D正确;故选AD。 【点睛】
对于电容器动态变化分析问题,首先要根据电容的决定式
判断电容的变化,抓住不变量,再由电
容的定义式C=Q/U分析电量或电压的变化,再进一步根据U=Ed研究场强等的变化.
12. (本题9分)2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波.根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100 s时,它们相距约400 km,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体,由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星( ) A.质量之积 B.质量之和 C.速率之和
D.各自的自转角速度 【答案】BC 【解析】
本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点.
G双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz(周期T=1/12s),由万有引力等于向心力,可得,
2
m1m2=m1r(12πf)r2G,
m1m2223
=m2r(r1+ r2=r=40km,=Gr,联立解得:(m1+m2)(2πf)选项B正确A错误;由v1=ωr1=2πf 22πf),2rr1,v2=ωr2=2πf r2,联立解得:v1+ v2=2πf r,选项C正确;不能得出各自自转的角速度,选项D错误. 【点睛】此题以最新科学发现为情景,考查天体运动、万有引力定律等.
13. (本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动,前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v?t图象如图所示,己知汽车的质量为m?2.0?10kg,汽车受到地面的阻
3力为车重的0.1倍,g取10m/s2,则( )
A.汽车在前5s内的牵引力为6.0?103N B.汽车在前5s内的牵引力做功为1?105J C.汽车的最大速度为30m/s D.汽车的额定功率为40kW 【答案】AC 【解析】 【详解】 汽车受到的阻力
f?0.1?2?103?10?2?103N;
A.前5s内,由图a?2m/s2,由牛顿第二定律: F?f?ma
求得:
F?f?ma?(0.1?2?103?10?2?103?2)N=6?103N
故A正确;
B.汽车在前5s内的位移为
x?12at?25m 2汽车在前5s内的牵引力做功为
W?Fx?1.5?105J
故B错误;
D.t=5s末功率达到额定功率,
P?Fv?6?103?10W=6?104W=60kW