新颖的物理创新题.docxVIP

信息1 2009年是国际天文年，世界各国将开展以“探索我们的宇宙”为主题的天文活 动。美国国家宇宙委员会（USNCC）近期向奥巴马总统递交了一份题为《2010—2060年开拓 宇宙新边疆》的报告，其中涉及了开发通往宇宙的太空梯、开通宇宙公路、建立月球宾馆、 建立火星据点、建成宇宙巡回航母等內容，写下了人类而向耒来50年开拓宇宙的宏伟理想。 典例1 （原创题）忖前，冇科学家正在进行建造太空梯的研究，以帮助人们更好地进行 太空探索。从理论上讲，太空梯并不神奇，在地球赤道的海面上建造一个平台，用飞船放 下一条长达10万KM的高强度细绳索（设重力可以忽略），绳索一端系在平台上，在太空中 的另一端系在一个平衡怫上，整个系统随着地球同步旋转。由于旋转的原因，绳索被拉 紧，太空梯就从地球到太空之间竖立起来。然示，用一个由激光提供能量的的爬升器在缆绳 上上下移动，运送飞船、建筑材料其至乘客（己知地球同步卫星距地面的高度大约为3.6 万KM），以下关于太空梯的说法正确的是： 太空梯和同步卫星具有相同的周期。 如果从太空屮的平衡锤上脱落一个部件，部件将会继续沿原来的轨道做圆周运动。 太空梯的向心加速度人于同步卫星的向心加速度。 平衡锤内物体处于完全失重状态。 解析 由于太空梯和地球同步转动，所以其周期和地球同步卫星的周期相同°A」]?:确。 设地球口转的角速度为0 ,平衡物的轨道半径为尽,地球同步卫星的轨道半径为R2, 对同步卫星Mg 对同步卫星Mg =m.coRl 对平衡物列工+尸=“曲 式屮F为绳对平衡锤的拉力，如果没有拉力，平衡锤会做离心运动。同理，如果从太空 中的平衡锤上脱落一个部件，部件所受万冇引力小于其所盂向心力，部件也会做离心运动。 故B错误。 因为。梯=创?：，。星=（OR},由于/?]/??,所以d梯0星，故c正确。 地球对平衡锤内物体的力?有引力不足以提供向心力，物体有做离心运动的趋势，不是处 于完全火重状态，故D错误。 答案AC 信息2随着“嫦娥一号”卫星今年3月1 LI悲壮地撞向月球，完成了它的探月使命。 预计“嫦娥二号”卫星在2010年发射，它的绕月飞行轨道降低到100公里。在完成绕月探 测后，“嫦娥二号”将采取“软着陆”的方式降落月球，來验证轨道控制等相关技术。“嫦娥 三号”可能在2016年到2017发射，“嫦娥三号”在月球着陆后，将用月球车对月球展开探 索。 原计划2009年10月发射的我国第一个火星探测器“萤火一号“未能如期发射。火星探测 是我国继载人航天工程、探月工程之后乂一重大航天科学计划，将带动我国深空探测技术的 发展。 典例2 （原创题）已知地球和火星都在同一平面上绕太阳做関周运动，火星的轨道半 径是地球轨道半径的1.5倍，设我国在2009年12月发射的遥感卫星七号〃绕地运行的半 径为Ri，周期为Ti；将于2011年发射的第一个火星探测器“萤火一号”绕火星运行的半径 为R2,周期为丁2,二者均采用硅光电池供电，(硅光电池是利用光电效应原理制成的器件)。 则下列表述正确的是()。 硅光电池是把光能转变为电能的-种装置 任意频率的光照射到硅光电池上都能产牛光电效应 r3 r3 由开普勒第三定律可知，-?定有七=7。 T~ T； 同样的太阳能电池，分别用在“萤火一号”和“遥感卫星七号〃时得到的太阳光的功 率大约是1:2。 解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；硅光电池是利用光电效应原 理制成的器件，依据光电效应方程优=hv-W = hv-hv.可见只冇当入射光子的频率大于 极限频率时才可发牛光电效应，B错误。因为“萤火一号”和遥感卫星七号〃绕不同的天体 运动，故等式不一定成立，C错误。 设太阳光的总功率为P,则在距太阳为r处正对太阳的单位而积上得到的阳光的功率 P() = ,由于r火“.55,代入公式可得仇地=2仇火，故D」］：确。 47TT~ 答案AD 信息3 2009年1()月6日，华裔科学家高規因发明“光导纤维”而获得诺贝尔物理学 奖。评奖委员会这样描述道：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递 向每一个方向，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”高棍的研究为人类进入 光导新纪元打开了大门。 典例3 (原创题)今天，光纤构成了支撑我们信息社会的环路系统。在2009年举行 的第十一届全运会上，光纤通信网连接起了各个运动场馆，为各项比赛提供了安全、可靠的 通信服务。若光纤通信所采用的光导纤维是由内芯和包层两种介质组成，下列说法止确的是 () 如果用复色光传递信号，不同颜色的光在光纤中的速度不同。 光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 光山空气进入光导纤维，波长变短，频率升高 内芯和包层的折射率不同，包层折射率鮫小 解析光在光导纤维发牛全反射，不同颜色光的折射率不同，由v