
(一)选择题(本题6分)配资平台正规
十五五期间,我国加快推进空间站建设与深空探测工程。我国“巡天”空间望远镜在近地轨道绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,望远镜的轨道高度为h,忽略地球自转的影响。下列说法正确的是
A. 望远镜的运行速度大于第一宇宙速度
B. 望远镜的运行周期为2π\sqrt{\frac{R+h}{g}}
C. 望远镜的向心加速度为\frac{R^2}{(R+h)^2}g
D. 望远镜的角速度为\sqrt{\frac{g(R+h)}{R^2}}
命题依据
1. 对标2025年新高考I卷物理真题“航天科技情境+万有引力定律”的必考题型,贴合高考“科技自立自强”的价值引领;
2. 紧扣十五五“航天强国、深空探测”核心战略,情境真实,符合高考命题导向;
3. 考点为高考必考核心知识点,四个选项覆盖万有引力定律的核心应用,难度梯度符合真题选择题的定位。
参考答案与解析
答案:C
解析:
A项:第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是绕地球做圆周运动的最大运行速度,望远镜轨道高度大于0,运行速度小于第一宇宙速度,A错误;
B项:由万有引力提供向心力,G\frac{Mm}{(R+h)^2}=m\frac{4π^2}{T^2}(R+h),且地球表面mg=G\frac{Mm}{R^2},得GM=gR^2,联立解得T=2π\sqrt{\frac{(R+h)^3}{gR^2}},B错误;
C项:向心加速度a=\frac{GM}{(R+h)^2}=\frac{R^2}{(R+h)^2}g,C正确;
D项:角速度ω=\sqrt{\frac{GM}{(R+h)^3}}=\sqrt{\frac{gR^2}{(R+h)^3}},D错误。
(二)实验题(本题9分)
十五五期间,我国大力发展新能源储能技术,某实验小组为测量某新型储能电池的电动势和内阻,设计了对应电路,实验器材如下:
- 待测电池(电动势约3.2V,内阻约1Ω)
- 电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
- 电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
- 滑动变阻器R(0~20Ω)
- 定值电阻R₀=1Ω
- 开关S,导线若干
实验中,多次改变滑动变阻器的阻值,记录对应的电压表示数U和电流表示数I,得到如下数据:
电流I/A 电压U/V
0.10 2.90
0.20 2.68
0.30 2.45
0.40 2.22
0.50 2.00
回答下列问题:
(1)按电路图连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到______(填“左”或“右”)端;
(2)请根据实验数据,在坐标纸上画出U-I图像;
(3)根据画出的U-I图像,可得待测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果均保留2位小数)。
命题依据
1. 对标2025年新高考I卷物理电学实验题的命题范式,贴合高考“源于教材、创新拓展”的实验命题原则;
2. 紧扣十五五“新型储能、新能源”核心主题,情境贴合国家发展战略,符合高考命题导向;
3. 考点为高考必考的“电源电动势和内阻的测量”,设问梯度合理,兼顾基础操作与数据处理能力考查,完全符合高考实验题的考查要求。
参考答案
(1)右(闭合开关前,滑动变阻器应调到最大阻值处,保护电路,滑片滑到右端时,接入电路的阻值最大);
(2)U-I图像绘制要求:以I为横坐标,U为纵坐标,建立坐标系,描出5组数据点,用直线拟合,使点均匀分布在直线两侧;
(3)电动势E=3.13V(3.10~3.15均可),内阻r=0.26Ω(0.20~0.30均可)。
解析:根据闭合电路欧姆定律,E=U+I(r+R₀),变形得U=E-I(r+R₀),U-I图像的纵截距为电动势E,斜率绝对值为r+R₀。由图像得纵截距约3.13V,斜率绝对值约1.26Ω,故内阻r=1.26-1=0.26Ω。
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