3．面向全球招募志愿者移民火星的“火星一號(hào)”計(jì)劃，2015年2月22日公布了男女各100人的候選名單，4名華人入圍．這個(gè)計(jì)劃的瘋狂之處在于這是一個(gè)有去無(wú)回的旅行．假設(shè)將來技術(shù)成熟，一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程，則下列說法中正確的是（　�。�
A．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度
B．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能大于軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能
C．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度小于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度
D．飛船繞火星在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)周期跟飛船返回地面的過程中繞地球以同樣半徑做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同

分析 根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度．
飛船從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)，必須在P點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火加速，使其速度增大做離心運(yùn)動(dòng)，即機(jī)械能增大．
飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)與飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，都由火星的萬(wàn)有引力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式比較加速度．
根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力列式，比較周期．

解答 解：A、根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度．故A正確．
B、飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，要點(diǎn)火加速，使其速度增大做離心運(yùn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)．所以飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能小于軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能．故B錯(cuò)誤．
C、飛船在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)與飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)受到的萬(wàn)有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力得T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，雖然r相等，但是由于地球和火星的質(zhì)量不等，所以周期T不相等．故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題要知道飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)與飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)受到的萬(wàn)有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等，與軌道和其它量無(wú)關(guān)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．關(guān)于機(jī)械波和電磁波，下列說法正確的是（　　）
A．機(jī)械波和電磁波的傳播都需要介質(zhì)
B．機(jī)械波和電磁波都有橫波和縱波
C．機(jī)械波和電磁波都能傳遞信息和能量
D．機(jī)械波能發(fā)生干涉和衍射，但電磁波不能發(fā)生干涉和衍射

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．如圖所示，水平圓盤繞經(jīng)過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，甲、乙、丙三個(gè)物塊在圓盤上并與圓盤保持相對(duì)靜止，甲、乙、丙到圓心的距離之比為2：1：1，甲、乙、丙的質(zhì)量之比為1：2：3，則甲、乙、丙的向心加速度之比為2：1：1，所受摩擦力之比為2：2：3．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．在遠(yuǎn)距離輸電過程中，為了減少輸電線上電能損失，一般采用高壓輸電，若發(fā)電機(jī)端電壓為U1，電流為l1，通過理想變壓器升壓弧輸電，輸電線電流為l2，輸電線電阻為r，則下列說法正確的是（　�。�
A．發(fā)電機(jī)輸出功率為U1I1B．輸電線損失的功率為I22r
C．輸電線損失的電壓為l2rD．變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為$\frac{{l}_{1}}{{l}_{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，上端與電阻為R連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，ab棒的質(zhì)量為m，連接電路的電阻為r，金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，當(dāng)電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q時(shí)金屬棒ab恰好達(dá)到最大速度，求：
（1）金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑的最大速度v
（2）金屬棒ab加速運(yùn)動(dòng)過程中通過金屬棒的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一連通器與貯水銀的瓶M用軟管相連，連通器的兩直管A和B豎直放置，兩管粗細(xì)相同且上端封閉，直管A和B內(nèi)充有水銀，水銀上方都是空氣，當(dāng)氣體的溫度為T0時(shí)，A管中氣體的壓強(qiáng)與3h高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，兩氣柱長(zhǎng)均為2h，水銀面的高度差為h，現(xiàn)使氣體的溫度升高到1.5T0，同時(shí)調(diào)節(jié)M的高度，使B管中的水銀面的高度不變，求流入A管的水銀柱的長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．在如圖所示的xoy平面直角坐標(biāo)系中，一足夠長(zhǎng)絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合，在y＞a和y＜-a的區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶正電粒子，從y軸上的（0，a）點(diǎn)以速度v沿與y軸負(fù)向成45°角出射．帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變．已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=$\frac{\sqrt{2}mv}{4qa}$．不計(jì)粒子的重力．
（1）求粒子進(jìn)入下方磁場(chǎng)后第一次打在絕緣板上的位置
（2）若在絕緣板上的合適位置開一小孔，粒子穿過后能再次回到出發(fā)點(diǎn)．寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標(biāo)（不需要寫出過程） 
（3）在滿足（2）的情況下，求粒子從出射到再次返回出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，∠C=90°．一條與BC面成θ=30°角的光線斜射向BC面，第一次經(jīng)AC面時(shí)即剛好發(fā)生全反射．求：該棱鏡材料的折射率n．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是（　　）
A．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)
B．行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽(yáng)位于行星軌道的中心處
C．離太陽(yáng)越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越短
D．所有行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等

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