【知识点详解】
1. 航天探测器动力原理:探测器在离开月球时,通过喷气获得动力。加速时,探测器需要沿反作用方向喷气,根据牛顿第三定律,喷气的反作用力会推动探测器向前加速。因此,探测器加速时应沿直线向后喷气,选项A正确,B错误。探测器匀速运动时,由于已达到平衡状态,不需要额外喷气来维持速度,所以C和D均不正确。
2. 运动的合成:运动的合成遵循矢量叠加法则。两个直线运动的合运动不一定是直线运动,这取决于它们的速度和加速度是否在同一直线上,故A错误。两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动,因为加速度为零,故B错误。两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动,因为加速度是矢量,合加速度也是恒定的,故D正确。
3. 变压器原理:理想变压器中,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比。当副线圈电阻相等且电表理想时,闭合开关S后,电压表示数会因负载接入而略有变化,但不一定是增大,故A错误。由于R1=R2,功率应该是相等的,即B错误。通过R2的电流不为零,否则电压表无法读数,C错误。电流表示数可能与闭合S前相同,取决于电源和变压器特性,故D有可能正确。
4. 人造地球卫星运动规律:卫星受到地球引力与其质量成正比,轨道半径的三次方与速度的平方成反比,周期的平方与轨道半径的三次方成正比,角速度与轨道半径的平方根成反比。根据这些规律,A、B、C、D四个选项中,只有B正确,因为v ∝ √(1/r),所以速度之比vA:vB = √2:1。
5. 动力学问题:对于小环在杆上的运动,由图乙和丙可以看出,推力F随时间增加,而小环速度随时间减小,表明存在一个与推力方向相反的摩擦力,因此可求得小环的质量、摩擦系数和倾角,但题目给出的信息不足以确定具体数值,选项A和B不正确。同样,推力F和速度v的关系无法直接求出倾角α,选项C和D不正确。
6. 导体在磁场中的运动:金属杆PQ在磁场中匀速滑动,会产生感应电动势和感应电流,根据右手定则,感应电流方向是从d到a,选项A正确。金属杆两端电压等于外电压减去感应电动势,不等于1.5V,B错误。安培力F=BIL,大小为0.5N,C正确。外力F做功等于克服摩擦力做的功,不等于电路产生的焦耳热,D错误。
7. 带电粒子在电场中的运动:负电粒子在匀强电场中,所受电场力方向与电场方向相反,沿水平向左,A错误。粒子在M点速率最小,因势能转化为动能,B正确。粒子在电场中的加速度与电场强度成正比,是恒定的,C正确。粒子在电场中的电势能逐渐减少,因为粒子被加速,动能增加,D错误。
8. 平抛运动问题:两个小球1和2以不同的方式到达同一高度D,说明它们的水平速度不同,但落地时的垂直速度相同。根据平抛运动规律,初速度与时间成正比,时间与水平位移成正比,所以小球1与2的初速度之比与水平位移之比相同,选项A和B错误。小球动能的增加量主要取决于重力做功,两者相同,故C错误。重力做功的瞬时功率与重力和垂直速度的乘积成正比,因速度相同,功率之比为1:1,D正确。
9. 实验方法与数据分析:在探究“加速度与力、质量的关系”实验中,采用控制变量法。图中所示实验装置是测量小车加速度与拉力关系的,为了减小误差,通常做法包括升高木板无定滑轮一端以平衡摩擦力、细绳与木板平行以准确测量拉力、适当增加钩码数量以改变拉力,但不宜过多以免超出测量范围,保持纸带平顺减少摩擦。从给出的图像来看,该同学可能存在没有平衡摩擦力、数据处理时未考虑小车质量或拉力测量不准确等问题。
以上是对题目中涉及的物理知识点的详细解释,涵盖了力学、电磁学和平抛运动等多个方面。