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1、庆威约你学物理 高中物理研究 见证坚持的力量流浪地球专练1近期热映的流浪地球这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下列表述正确的是（ ）A92238U90234Th+24He是衰变 B714N+24He817O+11H是衰变C24He+1327Al1530P+01n是核聚变 D 3482Se3682Kr+210e是核裂变【答案】A【解析】A：92238U90234Th+24He是衰变，故A项正确。B：714N+24He817O+11H是人工转变，故B项错误。C：24He+1327Al1530
2、P+01n是人工转变，故C项错误。D：3482Se3682Kr+2-10e是衰变，故D项错误。22019年春节上映的国产科幻片中，人类带着地球流浪至靠近木星时，上演了地球的生死存亡之战，木星是太阳系内体积最大、自转最快的行星，它的半径约为R=7.0107m，早期伽利略用自制的望远镜发现了木星的四颗卫星，其中，木卫三离木星表面的高度约为h=1.03109m，它绕木星做匀速圆周运动的周期约等于T=6.0105s，已知引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2，则木星的质量约为（ ）A2.01021kgB2.01024kgC2.01027kgD2.01030kg【答案】C【解析】木卫三”绕木星做圆
3、周运动，万有引力做向心力，故有：GmMr2m42T2r，解得木星的质量为：M42r3GT242(R+h)3GT2=43.142(7.0107+1.03109)36.671011(6.0105)2kg2.01027kg；故选C.32019年春节期间热映的电影流浪地球被称为中国科幻电影的里程碑，影片中提到利用赤道发动机反向喷射使地球停止自转，可见赤道的地理位置很特殊。发射人造卫星一般也将发射场选择在尽可能靠近赤道的地方，这样选址是因为在赤道附近A重力加速度较大B地球的引力较大C地球自转角速度较大D地球自转线速度较大【答案】D【解析】A、赤道处向心加速度最大，重力加速度最小，故A错误；B、由万有引力
4、定律可知物体在地球表面各点所受的引力大小相等，故B错误；C、在地球上各点具有相同的角速度，故C错误；D、赤道处相对于地心具有的初速度大，发射时所需能源少，故D正确。4霍曼转移轨道（Hohmann transfer orbit）是一种变换太空船轨道的方法,此种轨道操纵名称来自德国物理学家瓦尔特霍曼。在电影和小说流浪地球中，利用霍曼转移轨道，用最少的燃料地球会到达木星轨道，最终逃出太阳系。如图所示，科学家利用固定在地面的万台超级聚变发动机瞬间点火，使地球在地球轨道上的B点加速，通过运输轨道，再在运输轨道上的A点瞬间点火，从而进入木星轨道。关于地球的运动，下列说法正确的是A在轨道上经过A的速度小于经
5、过在轨道上B的速度B在轨道上经过A的动能大于在轨道上经过B的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在运输轨道上经过A的加速度【答案】A【解析】A、两个轨道都是圆轨道，根据GMmr2=mv2r 可知半径越大，则速度越小，速度越大则动能就越大，故A对；B错；C、根据GMmr2=m(2T)2r 可知半径越大，则周期越大，故C错；D、根据GMmr2=ma 可知半径相等，则加速度就相等，故D错；5春节期间非常火爆的电影流浪地球讲述了若干年后太阳内部氢转氦的速度加快，形成“氦闪”产生巨大的能量会使地球融化，核反应方程为12H+13H24He+X。人类为了生存，通过给地球
6、加速使其逃离太阳系，最终到达4.25光年外的比邻星系的某轨道绕比邻星做匀速圆周运动，引力常量为G，根据以上信息下列说法正确的是A核反应方程式中的X为正电子B地球要脱离太阳系需加速到第二宇宙速度C若已知地球在比邻星系内的轨道半径和环绕周期，则可确定出比邻星的密度D若已知地球在比邻星系内的轨道半径和环绕周期，则可确定出比邻星的质量【答案】D【解析】A根据核反应的电荷数及质量数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，即为中子，故A错误；B根据宇宙的三个速度定义可知，地球脱离太阳系需加速到第三宇宙速度，故B错误；CD根据万有引力与向心力的公式可得GMmr2=m(2T)2r，解得M=42r3GT2，即可求
7、解比邻星系的质量，但是不知道比邻星系的半径，所以不可以算出密度，故C错误，D正确。62019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品流浪地球热播影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道在圆形轨道上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚对于该过程，下列说法正确的是A沿轨道I运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道B沿轨道I运行的周期小于沿轨道运行的周期C沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度D在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大【答案】B【解析】A沿轨道I运
8、动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道，选项A错误；B因在轨道的半长轴小于轨道的运动半径，根据开普勒第三定律可知，沿轨道I运行的周期小于沿轨道运行的周期，选项B正确；C根据a=GMr2可知，沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，选项C错误；D根据开普勒第二定律可知，在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐减小，选项D错误；7国产科幻片流浪地球的成功，掀起了天体热。小明同学课外查阅太阳系行星的一些资料。太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分
9、别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日：5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断中正确的是（）地球火星木星轨道半径（AU）1.01.55.2土星天王星海王星轨道半径（AU）9.51930A各地外行星每年都会出现冲日现象B在2015年内一定会出现木星冲日C天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长【答案】B【解析】因为冲日现象实质上是角速度大的天体转过的角度比角速度小的天体多出2，所以不可能每年都出现，故A错误；由开普勒第三定律有：T12T22=r13r23=140
10、.608，周期的近似比值为12，故木星的周期约为12年，由曲线运动追击公式2T1t2T2t=2n，将n1代入可得t=1211年，为木星两次冲日的时间间隔，所以2015年能看到木星冲日现象，故B正确；同理可算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为1.01年，土星两次冲日的时间间隔为1.03年，海王星两次冲日的时间间隔为1.006年，故CD错误；8国产科幻大片流浪地球讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事。据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为24He+X
11、48Be+，方程中X表示某种粒子，48Be是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是AX粒子是24HeB若使48Be的温度降低，其半衰期会减小C经过2T，一定质量的48Be占开始时的18D“核燃烧”的核反应是裂变反应【答案】A【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为24He ，选项A正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的48Be占开始时的14，选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误；9随着科幻电影流浪地球的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己
12、的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是Av1 v0Bv1= v0Cv2 v0Dv2=v0【答案】A【解析】设探测器的质量为m，行星的质量为M，探测器和行星发生弹性碰撞.A、B、对于模型一：设向左为正，由动量守恒定律：Mumv0=mv1+Mu1，由能量守恒12Mu2+12mv02=12mv12+12Mu12，联立解得探测器碰后的速度v1=2Mu+Mv0mv0M+m，因Mm，则v12U+v0v0，故A正确，B错误.C、D、对于模型二：设向左为正，由动量守恒定律：Mu+mv0=mv2+Mu2，由能量守恒12Mu2+12mv02=12mv22+12Mu22，联立解得探测器碰后的速度v2=Mv02Mumv0M+m，因Mm，则v2v02Uv0；故C、D均错误.故选A.10
