6.2014年3月8日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,“高分一号”在C位置。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是( )
A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为g
B.如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其加速
C.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D.若“高分一号”所在高度处有稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会减小
解析:选CD 根据万有引力提供向心力G=ma,而GM=gR2。所以卫星的加速度a=,故A错误。“高分一号”卫星加速,将做离心运动,轨道半径变大,速度变小,路程变长,运动时间变长,故如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其减速,故B错误。根据万有引力提供向心力G=mrω2,解得ω=,所以卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间t==,故C正确。“高分一号”是低轨道卫星,其所在高度有稀薄气体,克服阻力做功,机械能减小,故D正确。
7.如图所示的电路中,定值电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R0,理想电压表读数为U,变化量的绝对值为ΔU,理想电流表读数为I,变化量的绝对值为ΔI,在滑动变阻器的滑动端自右向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.U增大,I减小 B.增大
C.电源输出功率一定增大 D.”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差________(选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小。
解析: (1)游标卡尺的主尺读数为:0.8 cm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.05×10 mm=0.50 mm,所以最终读数为:0.850 cm。
(2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故:v=,根据机械能守恒的表达式有:
mgh=mD2
即只要比较D2与2gh是否相等,
故选D。
(3)根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度,所以钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差不能通过增加实验次数减小。
答案:(1)0.850 (2)D (3)< 不能
10.(9分)使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器,研究一只小灯泡完整的伏—安特性,测得IU图像如图甲所示。已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30 cm,变阻器的最大阻值为22.5 Ω,电源电动势为6 V,内阻不计。
(1)在如图乙的虚线框内,不改变滑动变阻器和电源的位置,补上电压表、电流表、灯泡,画出完整的电路图。要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时,灯泡的电压增大。
(2)根据IU图像可知:从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐____________(选填“增大”或“减小”),改变的阻值为____________Ω。
(3)在获得A→B段图线数据的过程中,滑动变阻器的滑动片向左移动了____________ cm的长度。
解析:(1)滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,滑片左移灯泡电压变大,灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联,电路图如图所示。
(2)由IU图像可知,从A到B的过程中,灯泡两端电压与电流之比增大,即灯泡的电阻逐渐增大;应用欧姆定律可知,电阻的改变量:
ΔR=RB-RA=-= Ω- Ω=5 Ω。
(3)设滑片在A点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R,此时灯泡两端电压,即并联电压为U并=3 V,滑动变阻器左半段电压为6 V-3 V=3 V,通过灯泡的电流为IL=0.2 A,由串并联电路特点及欧姆定律可得:(22.5-R)=3,
解得:R=15 Ω;
与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为:×30=20 cm,在获得A→B段图线数据的过程中,滑动变阻器的滑动片向左移动了(30-20) cm=10 cm。
答案:(1)电路图如图所示 (2)增大 5 (3)10