一、单项选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分)
1.下列关于人造卫星的叙述,正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近,卫星内物体均处于失重状态,所以卫星不受地球作用
B. 发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后的线速度一定大于7.9km/s
C. 同一卫星的轨道半径越大,其动能越小,所以机械能也越小
D. 所有同步卫星的高度是相同的,线速度的大小也是相同的,与地球的自转方向相同,但质量不一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】做匀速圆周运动的人造卫星无论离地球远近,卫星内物体均处于失重状态,但是卫星仍受地球的引力作用,选项A错误;发射速度大于7.9km/s的人造地球卫星进入轨道后,由于势能增加,则动能会减小,在轨道上的线速度一定小于7.9km/s,选项B错误;同一卫星的轨道半径越大,速度越小,其动能越小,但是重力势能较大,所以机械能越大,选项C错误;所有同步卫星的高度是相同的,线速度的大小也是相同的,与地球的自转方向相同,但质量不一定相同,选项D正确;故选D.
2.2016年10月19日凌晨3点31分,在离地球393公里的轨道上飞行了一个多月、绕地球500多圈的“天宫二号”终于等来了他的小伙伴——“神舟十一号”,他们在太空牵手,完成了交会对接,航天员景海鹏和陈冬进入天宫二号。交会对接前“天宫二号”和“神舟十一号”均绕地球做匀速圆周运动,其轨道如图所示。关于交会对接前“天宫二号”和“神州十一号”各自的运行情况,下列说法中正确的是( )
A. 神舟十一号的运行周期小于天宫二号的周期
B. 神舟十一号的运行速度小于天宫二号的运行速度
C. 神舟十一号和天宫二号的速度都大于地球的第一宇宙速度
D. 神舟十一号必须减速才能与天宫二号交会对接
【答案】A
【解析】
【详解】万有引力提供向心力:解得:①②③④;由,可知半径小的周期小,则A正确;由可知半径小的速度大,则B错误;所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度,则C错误;神舟十一号要加速做做离心运动才能与天宫二号交会对接,则D错误;故选A。
【点睛】本题考查了万有引力的应用,知道万有引力提供向心力是解题的前提,应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题,要理解卫星、航天器变轨的原理。
3.如图,a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )
A. 沿O到c方向
B. 沿O到a方向
C. 沿O到d方向
D. 沿O到b方向
【答案】A
【解析】
【分析】
根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比,得出各电流在O点所产生的B的大小关系,由安培定则确定出方向,再利用矢量合成法则求得B的合矢量的方向。
【详解】根据题意,由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场正好相互抵消,而a与c导线产生磁场正好相互叠加,由右手螺旋定则,则得磁场方向水平向左,当一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,根据左手定则可知,它所受洛伦兹力的方向向下。即由o到c,故A正确,BCD错误。故选A。