2019-2020年高考物理新一輪總復習 階段示范性測試4 曲線運動 萬有引力與航天（含解析）.doc
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2019-2020年高考物理新一輪總復習 階段示范性測試4 曲線運動 萬有引力與航天（含解析） 本卷測試內(nèi)容：曲線運動 萬有引力與航天 本試卷分為第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共110分。測試時間90分鐘。 第Ⅰ卷 (選擇題，共60分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第2、3、4、5、7、8小題，只有一個選項正確；第1、6、9、10小題，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。) 1. 下列說法正確的是( ) A. 物體在恒力作用下能做曲線運動也能做直線運動 B. 物體在變力作用下一定是做曲線運動 C. 物體做曲線運動，沿垂直速度方向的合力一定不為零 D. 兩個直線運動的合運動一定是直線運動 解析：物體是否做曲線運動，取決于物體所受合外力方向與物體運動方向是否共線，只要兩者不共線，無論物體所受合外力是恒力還是變力，物體都做曲線運動，若兩者共線，做直線運動，則選項A正確，B錯誤；由垂直速度方向的力改變速度的方向，沿速度方向的力改變速度的大小可知，C正確；兩個直線運動的合運動可能是直線運動，也可能是曲線運動，則選項D錯誤。 答案：AC 2. [xx廣東東莞調(diào)研]在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為x，如圖所示。關(guān)于猴子的運動情況，下列說法中正確的是( ) A. 相對地面做勻速直線運動 B. 相對地面做勻加速直線運動 C. t時刻猴子對地速度的大小為v0＋at D. t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為 解析：猴子的運動是沿豎直桿向上的勻加速直線運動和水平方向的勻速直線運動的合運動，猴子相對地面的運動軌跡為拋物線，為勻加速曲線運動，選項A、B錯誤；t時刻猴子對地速度的大小為v＝，選項C錯誤；t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為s＝，選項D正確。 答案：D 3. [xx安徽聯(lián)考]如圖所示是傾角為45的斜坡，在斜坡底端P點正上方Q點以速度v0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1。小球B從同一點Q自由下落，下落至P點的時間為t2。不計空氣阻力，則t1與t2的比值為( ) A. 1∶2 B. 1∶ C. 1∶3 D. 1∶ 解析： 垂直落在斜面上時速度與水平方向的夾角為45，如圖所示， tan45＝＝＝＝1，即x＝2y，由圖可知Q點高度h＝x＋y＝3y，即A、B下落高度比為1∶3，由h＝gt2可得運動時間之比為1∶，選項D正確。 答案：D 4. [xx泉州模擬]如圖所示，汽車甲通過定滑輪拉汽車乙前進，甲、乙分別在上下兩水平面上運動，某時刻甲的速度為v1，乙的速度為v2，則v1∶v2為( ) A. 1∶sinβ B. cosβ∶1 C. 1∶cosβ D. sinβ∶1 解析：如圖所示，則v1＝v繩，v繩＝v2cosβ，解得＝，選項B正確。 答案：B 5. [xx福建南平模擬]如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說法正確的是( ) A. 車在最高點時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶，人就會掉下來 B. 人在最高點時對座位不可能產(chǎn)生大小為mg的壓力 C. 人在最低點時對座位的壓力等于mg D. 人在最低點時對座位的壓力大于mg 解析：人在最低點，由向心力公式可得，F(xiàn)－mg＝m，即F＝mg＋m>mg，故C項錯誤，D項正確；人在最高點，由向心力公式可得，F(xiàn)＋mg＝m，當v＝時，F(xiàn)＝0，A項錯誤；當v>時，F(xiàn)>0，人對座位能產(chǎn)生壓力；當v<時，F(xiàn)<0，安全帶對人產(chǎn)生拉力，B項錯誤。 答案：D 6. 如圖所示，兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的( ) A. 周期相同 B. 線速度的大小相等 C. 角速度的大小相等 D. 向心加速度的大小相等 解析：設(shè)圓錐擺的高為h，則mg＝m＝mω2r＝m()2r＝ma，故v＝r，ω＝，T＝2π，a＝g。因兩圓錐擺的h相同，而r不同，故兩小球運動的線速度不同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同。 答案：AC 7. [xx成都檢測]圖甲所示的“軌道康復者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補充能源，延長衛(wèi)星的使用壽命。圖乙是“軌道康復者”在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前，二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運動的示意圖，此時二者的連線通過地心、軌道半徑之比為1∶4。若不考慮衛(wèi)星與“軌道康復者”之間的引力，則下列說法正確的是( ) A. 在圖示軌道上，“軌道康復者”的速度大于7.9 km/s B. 在圖示軌道上，“軌道康復者”的加速度大小是地球同步衛(wèi)星的4倍 C. 在圖示軌道上，“軌道康復者”的周期為3 h，且從圖示位置開始經(jīng)1.5 h與同步衛(wèi)星的距離最近 D. 若要對該同步衛(wèi)星實施拯救，“軌道康復者”應(yīng)從圖示軌道上加速，然后與同步衛(wèi)星對接 解析：由于在圖示軌道上，“軌道康復者”做勻速圓周運動的軌道半徑大于地球的半徑，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可得，“軌道康復者”在圖示軌道上的速度v＝ < ＝7.9 km/s，故A選項錯誤；根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可知，“軌道康復者”在圖示軌道上的加速度大小與地球同步衛(wèi)星的加速度大小之比為＝＝，故B選項錯誤；根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可知，“軌道康復者”在圖示軌道上的周期與地球同步衛(wèi)星的周期之比為＝＝，即“軌道康復者”在圖示軌道上的周期為3 h，要使從圖示位置到二者間的距離相距最近，則需滿足(－)t＝π＋2kπ(其中k＝0,1,2,3…)，解得t＝＋k(其中k＝0,1,2,3…)，故C選項錯誤；若要對該同步衛(wèi)星實施拯救，“軌道康復者”應(yīng)從圖示軌道上加速使“軌道康復者”做離心運動，然后與同步衛(wèi)星對接，故D選項正確。 答案：D 8. [xx包頭模擬]如圖所示，北斗導航系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星，均為地球同步衛(wèi)星。某時刻位于軌道上的A、B兩位置。設(shè)地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T。則( ) A. 兩衛(wèi)星線速度大小均為 B. 兩衛(wèi)星軌道半徑均為 C. 衛(wèi)星1由A運動到B所需的最短時間為 D. 衛(wèi)星1由A運動到B的過程中萬有引力做正功 解析：兩衛(wèi)星線速度大小v＝，h為衛(wèi)星距地面的高度，選項A錯誤；由G＝mr得r＝，在地球表面處有G＝mg，解得GM＝gR2，故r＝，選項B正確；衛(wèi)星1由A運動到B所需的最短時間為t＝T＝T，選項C錯誤；衛(wèi)星1由A運動到B的過程中萬有引力始終與速度方向垂直，不做功，選項D錯誤。 答案：B 9. [xx長沙模擬]某同學閱讀了一篇“火星的現(xiàn)在、地球的未來”的文章，摘錄了以下資料：①根據(jù)目前被科學界普遍接受的宇宙大爆炸學說可知，萬有引力常量在極其緩慢地減小。②太陽幾十億年來一直不斷地在通過發(fā)光、發(fā)熱釋放能量。③金星和火星是地球的兩位近鄰，金星位于地球圓軌道的內(nèi)側(cè)，火星位于地球圓軌道的外側(cè)。④由于火星與地球的自轉(zhuǎn)周期幾乎相同，自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道平面的傾角也幾乎相同，所以火星上也有四季變化。根據(jù)他摘錄的資料和有關(guān)天體運動規(guī)律，可推斷( ) A. 太陽對地球的引力在緩慢減小 B. 太陽對地球的引力在緩慢增加 C. 火星上平均每個季節(jié)持續(xù)的時間等于3個月 D. 火星上平均每個季節(jié)持續(xù)的時間大于3個月 解析：因G極其緩慢地減小，由萬有引力定律F＝G知太陽對地球的引力在緩慢減小，選項A正確、選項B錯誤；由萬有引力提供向心力G＝mr()2，解得T＝2π ，可知火星公轉(zhuǎn)周期比地球公轉(zhuǎn)周期大，選項C 錯誤，選項D正確。 答案：AD 10. [xx湖北省重點中學聯(lián)考]“神九－天宮”組合體繞地球做圓周運動，速率為v，軌道離地面的高度為340 km?！吧裰劬盘枴憋w船連同三位宇航員的總質(zhì)量為m，而測控通信由兩顆在地球同步軌道運行的“天鏈一號”中繼衛(wèi)星、陸基測控站、測量船以及北京飛控中心完成。已知地球半徑約為6400 km，下列描述正確的是( ) A. 組合體做圓周運動的周期約1.5 h B. 組合體做圓周運動的線速度約8.0 km/s C. 組合體做圓周運動的角速度比“天鏈一號”中繼衛(wèi)星的角速度大 D. 發(fā)射“神舟九號”飛船所需的能量是mv2 解析：由T＝2π，結(jié)合GM＝gR2可得T＝2π，又r＝R＋h，代入數(shù)據(jù)可得T＝1.5 h，A正確；由v＝，代入數(shù)據(jù)可得v＝7.8 km/s，B錯誤；由ω＝可知，軌道半徑越小，角速度越大，C正確；以地面作為零勢能面，發(fā)射飛船的能量為飛船在軌道上的動能(mv2)再加上飛船在軌道上運行時的重力勢能，D錯誤。 答案：AC 第Ⅱ卷 (非選擇題，共50分) 二、實驗題(本題共6分) 11. (6分)在“研究平拋物體的運動”的實驗中 (1)讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上________。 a. 斜槽必須光滑 b. 通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 c. 每次釋放小球的位置必須相同 d. 每次必須由靜止釋放小球 e. 記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格的等距離下降 f. 小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸 g. 將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線 (2)某同學只記錄了A、B、C三點，各點的坐標如圖所示，則物體運動的初速度為________m/s(g＝10 m/s2)，開始做平拋運動的初始位置的坐標為________。 解析：(2)豎直方向做勻變速直線運動，根據(jù)y2－y1＝gt2，可求出時間間隔為t＝0.1 s，水平方向做勻速直線運動，根據(jù)x＝v0t，可求出v0＝1 m/s，該拋出點坐標為(x，y)，到A點的時間為t，從拋出點到A點， 從拋出點到B點， 可求出拋出點坐標為(－0.1 m，－0.05 m)。 答案：(1)b c d f (2)1 (－0.1 m，－0.05 m) 三、計算題(本題共4小題，共44分) 12. (10分)《憤怒的小鳥》是一款時下非常流行的游戲，游戲中的故事也相當有趣，如圖甲所示，為了報復偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學們根據(jù)自己所學的物理知識進行假設(shè)：小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示，若h1＝0.8 m，l1＝2 m，h2＝2.4 m，l2＝1 m，小鳥飛出后能否直接打中肥豬的堡壘？請用計算結(jié)果進行說明。(取重力加速度g＝10 m/s2) 解析：設(shè)小鳥以v0彈出后能直接擊中堡壘，則 h1＋h2＝gt2 l1＋l2＝v0t t＝＝ s＝0.8 s 所以v0＝＝ m/s＝3.75 m/s 設(shè)在臺面的草地上的水平射程為x，則 x＝v0t1，h1＝gt 所以x＝v0＝1.5 m下載提示(請認真閱讀)
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