2019-2020年高考物理新一輪總復(fù)習(xí) 階段示范性測試4 曲線運(yùn)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(fù)習(xí) 階段示范性測試4 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天（含解析） 本卷測試內(nèi)容：曲線運(yùn)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(shí)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(gè)選項(xiàng)中，第2、3、4、5、7、8小題，只有一個(gè)選項(xiàng)正確；第1、6、9、10小題，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)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(yùn)動也能做直線運(yùn)動 B. 物體在變力作用下一定是做曲線運(yùn)動 C. 物體做曲線運(yùn)動，沿垂直速度方向的合力一定不為零 D. 兩個(gè)直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動 解析：物體是否做曲線運(yùn)動，取決于物體所受合外力方向與物體運(yùn)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(yùn)動，若兩者共線，做直線運(yùn)動，則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)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(gè)直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動，則選項(xiàng)D錯(cuò)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(yùn)動，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經(jīng)過時(shí)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(yùn)動情況，下列說法中正確的是( ) A. 相對地面做勻速直線運(yùn)動 B. 相對地面做勻加速直線運(yùn)動 C. t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v0＋at D. t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為 解析：猴子的運(yùn)動是沿豎直桿向上的勻加速直線運(yùn)動和水平方向的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，猴子相對地面的運(yùn)動軌跡為拋物線，為勻加速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v＝，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為s＝，選項(xiàng)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(diǎn)正上方Q點(diǎn)以速度v0水平向左拋出一個(gè)小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運(yùn)動時(shí)間為t1。小球B從同一點(diǎn)Q自由下落，下落至P點(diǎn)的時(shí)間為t2。不計(jì)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(shí)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(diǎn)高度h＝x＋y＝3y，即A、B下落高度比為1∶3，由h＝gt2可得運(yùn)動時(shí)間之比為1∶，選項(xiàng)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(jìn)，甲、乙分別在上下兩水平面上運(yùn)動，某時(shí)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(xiàng)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(shí)，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(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，沒有保險(xiǎn)帶，人就會掉下來 B. 人在最高點(diǎn)時(shí)對座位不可能產(chǎn)生大小為mg的壓力 C. 人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力等于mg D. 人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力大于mg 解析：人在最低點(diǎn)，由向心力公式可得，F(xiàn)－mg＝m，即F＝mg＋m>mg，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；人在最高點(diǎn)，由向心力公式可得，F(xiàn)＋mg＝m，當(dāng)v＝時(shí)，F(xiàn)＝0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)v>時(shí)，F(xiàn)>0，人對座位能產(chǎn)生壓力；當(dāng)v<時(shí)，F(xiàn)<0，安全帶對人產(chǎn)生拉力，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 6. 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)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(yùn)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(fù)者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源，延長衛(wèi)星的使用壽命。圖乙是“軌道康復(fù)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(yùn)動的示意圖，此時(shí)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(fù)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(fù)者”的速度大于7.9 km/s B. 在圖示軌道上，“軌道康復(fù)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(fù)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(shí)施拯救，“軌道康復(fù)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(fù)者”做勻速圓周運(yùn)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(fù)者”在圖示軌道上的速度v＝ < ＝7.9 km/s，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可知，“軌道康復(fù)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(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可知，“軌道康復(fù)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(fù)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(xiàng)錯(cuò)誤；若要對該同步衛(wèi)星實(shí)施拯救，“軌道康復(fù)者”應(yīng)從圖示軌道上加速使“軌道康復(fù)者”做離心運(yùn)動，然后與同步衛(wèi)星對接，故D選項(xiàng)正確。 答案：D 8. [xx包頭模擬]如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星，均為地球同步衛(wèi)星。某時(shí)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(yùn)動到B所需的最短時(shí)間為 D. 衛(wèi)星1由A運(yùn)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(xiàng)A錯(cuò)誤；由G＝mr得r＝，在地球表面處有G＝mg，解得GM＝gR2，故r＝，選項(xiàng)B正確；衛(wèi)星1由A運(yùn)動到B所需的最短時(shí)間為t＝T＝T，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；衛(wèi)星1由A運(yùn)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(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：B 9. [xx長沙模擬]某同學(xué)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(xué)界普遍接受的宇宙大爆炸學(xué)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(yùn)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(gè)季節(jié)持續(xù)的時(shí)間等于3個(gè)月 D. 火星上平均每個(gè)季節(jié)持續(xù)的時(shí)間大于3個(gè)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(xiàng)A正確、選項(xiàng)B錯(cuò)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(xiàng)C 錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。 答案：AD 10. [xx湖北省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考]“神九－天宮”組合體繞地球做圓周運(yùn)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(yùn)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(yùn)動的周期約1.5 h B. 組合體做圓周運(yùn)動的線速度約8.0 km/s C. 組合體做圓周運(yùn)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(cuò)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(yùn)行時(shí)的重力勢能，D錯(cuò)誤。 答案：AC 第Ⅱ卷 (非選擇題，共50分) 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共6分) 11. (6分)在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中 (1)讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)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(yán)格的等距離下降 f. 小球運(yùn)動時(shí)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(diǎn)連成折線 (2)某同學(xué)只記錄了A、B、C三點(diǎn)，各點(diǎn)的坐標(biāo)如圖所示，則物體運(yùn)動的初速度為________m/s(g＝10 m/s2)，開始做平拋運(yùn)動的初始位置的坐標(biāo)為________。 解析：(2)豎直方向做勻變速直線運(yùn)動，根據(jù)y2－y1＝gt2，可求出時(shí)間間隔為t＝0.1 s，水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)x＝v0t，可求出v0＝1 m/s，該拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，到A點(diǎn)的時(shí)間為t，從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)， 從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)， 可求出拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(－0.1 m，－0.05 m)。 答案：(1)b c d f (2)1 (－0.1 m，－0.05 m) 三、計(jì)算題(本題共4小題，共44分) 12. (10分)《憤怒的小鳥》是一款時(shí)下非常流行的游戲，游戲中的故事也相當(dāng)有趣，如圖甲所示，為了報(bào)復(fù)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(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識進(jìn)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(jì)算結(jié)果進(jìn)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(rèn)真閱讀)
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