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2016新课标名师导学新高考第一轮物理总复习课件:同步测试卷4 .ppt

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资源描述

1、2016新课标名师导学新高考第一轮总复习同步测试卷物理(四)(曲线运动 万有引力与航天)时间:90分钟 总分:100分一、选择题(本卷共 14 小题,每小题 4 分,共 56分.其中 19 为单项选择题,1014 题为多项选择题,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分)1.在绕地球做匀速圆周运动的空间站里,有一宇航员手里拿着一个小球,均相对空间站静止.下列说法正确的是()A.宇航员的速度介于 7.9 km/s 与 11.2 km/s 之间B.宇航员所受地球引力与他在地球表面上所受重力大小相等C.若宇航员相对于空间站无初速度释放小球,小球将相对空间站静止不动D.若

2、空间站绕地球做椭圆运动,则小球时而超重,时而失重C【解析】空间站轨道半径 r 大于近地卫星轨道半径 R,vGMmr2,B 错.释放小球后,小球和空间站分别在各自所受地球引力作用下,在同一轨道上,以相同的速度做匀速圆周运动,故小球相对于空间站静止不动,C 对,向心加速度指向“下面”,故空间站绕地球做椭圆运动时,小球始终处于失重状态,D 错.2.一水平抛出的小球落到一倾角为 的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A.tan B.2tan C.1tan D.12tan D【解析】v0gt tan,yx12gt2v0t gt

3、2v012tan,D 对.3.火星的质量和半径分别约为地球的 110和12,地球表面的重力加速度为 g,则火星表面的重力加速度约为()A.0.2g B.0.4gC.2.5gD.5gB【解析】根据星球表面重力等于万有引力,在地球表面有 GM地mR2地 mg 在火星表面有 GM火mR2火 mg 火 由以上两式得 g 火M火R2地M地R2火g0.4g,故 B 正确.4.“嫦娥三号”探测器软着陆月球已实现.设载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心、半径为 r1 的圆轨道上运动,周期为 T1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离月球更近的半径为 r2 的圆轨道上运动,则下列说法正确的是()A.登陆舱在半径为 r

4、2 的轨道上运动速度比在半径为 r1 的轨道上运动速度要小B.登陆舱在半径为 r2 的轨道上机械能比在半径为r1 的轨道上机械能要大C.由题中条件可以计算出探测器在半径为 r2 的圆轨道上运动的周期 T2D.由题中条件可以计算出月球的密度C【解析】由 GMmr2 mv2r m2T2r,可知,当 r2v1,A 错.T2r32r31T1,C 对.登陆舱从高轨道变轨到低轨道,需要开动发动机对登陆舱做负功,使登陆舱的机械能减小,所以机械能 E211 m/s,B 错.小球作平抛运动,C、D 均对,选 B.9.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示.它们的竖直边长都是底边长的

5、一半.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是 a、b、c.下列判断正确的是()A.图中三小球比较,落在 a 点的小球飞行时间最短B.图中三小球比较,落在 c 点的小球飞行过程速度变化最大C.图中三小球比较,落在 c 点的小球飞行过程速度变化最快D.图中三小球比较,落在 a 点的小球初速度最小D【解析】由图知,a 下落的竖直距离最大,运动时间最长,A 错,c 飞行时间t 最小,B 错,三球加速度相等,速度变化一样快,C 错,落在 a 处的小球水平位移最小,飞行时间最长,D 对.10.如图所示,小物块由曲面上的P 点自由滑下,通过一粗糙的固定不动的水平的传

6、送带后落到地面上的 Q 点.若皮带随皮带轮以恒定的速率转动,小物块仍由 P点自由滑下,则关于小物块落地点位置的判断正确的是()A.皮带轮逆时针方向转动时,物块一定落在 Q 点B.皮带轮顺时针方向转动时,物块一定落在 Q 点的左边C.皮带轮逆时针方向转动时,物块有可能落在 Q点的左边D.皮带轮顺时针方向转动时,物块有可能仍落在Q 点AD【解析】皮带不动时,小物块在皮带上受到的滑动摩擦力始终向左,小物块做匀减速运动.当皮带逆时针转动,或皮带顺时针转动但速度始终小于小物块在皮带上运动的速度时,小物块受到的摩擦力及运动情况和皮带静止时一样,A、D 对,C 错;若皮带顺时针转动,当速度大于小物块运动速度

7、时,小物块将被加速,当小物块的速度等于皮带的速度时,小物块将匀速,小物块离开皮带时的速度都会大于皮带静止时离开皮带时的速度而抛到 Q 点右边,B 错,选 A、D.11.计算机硬盘内部结构如图所示,读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置,硬盘盘面在电机的带动下高速旋转,通过读写磁头读写下方磁盘上的数据.磁盘上分为若干个同心环状的磁道,每个磁道按圆心角等分为 18 个扇区.现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有 5 400 r/min 和 7 200 r/min 两种,硬盘盘面的大小相同,则()A.磁头的位置相同时,7 200 r/min 的硬盘读写数据更快B.对于某种硬盘,磁头离盘面中心距离越远

8、,磁头经过一个扇区所用的时间越长ACC.不管磁头位于何处,5 400 r/min 的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等D.5 400 r/min 与 7 200 r/min 的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为 34【解析】依 vr2nr,当 r 相同时,vn,A 对.当 一定时,依 t 2n,t 与 r 无关,B 错,C 对.依 a2r42n2r,r 相同.a1a2n1n22 916,D 错.12.甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为 H,河水流速为v0,划船速度均为 v,出发时两船相距为23 3H,甲、乙两船船头均与河岸成 60角,如图所示,已知乙船恰好能垂直到达对岸 A

9、点,则下列判断正确的是()A.甲、乙两船到达对岸的时间不同B.v2v0C.两船可能在未到达对岸前相遇D.甲船也在 A 点靠岸BD【解析】渡河时间 tHvsin 60,A 错,对于乙:vcos 60v0,v2v0,B 对;对于甲:xvcos 60v0 Hvsin 6023 3H,C 错、D 对.13.(2013 江苏)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球 A、B,分别落在地面上的 M、N 点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则()A.B 的加速度比 A 的大B.B 的飞行时间比 A 的长C.B 在最高点的速度比 A 在最高点的大D.B 在落地时的速度比 A 在落地时的大CD【解析】不计空气

10、阻力,两物体只受重力作用,加速度均为 g,A 错.最大高度相同,则飞行时间相同,B 错.根据合运动与分运动的等时性及 B 的水平射程大,知 B 的水平分速度大,由于在最高点只有水平分速度,所以 B 在最高点速度大,落地速度大,选项 C、D 正确.14.2013 年 6 月 11 日,“神舟十号”飞船发射成功,6 月 13 日 13 时 18 分,“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接.对接成功后“神州十号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道,轨道离地面高度约为 119R,运行周期为 T,设地球半径为 R,地面重力加速度为 g.则()A.对接成功后,“神舟十号”

11、飞船里的宇航员受到的重力为零B.对接成功后,“神舟十号”飞船的加速度为1920gC.对接成功后,“神舟十号”飞船的线速度为40 R19TD.地球质量为201934 2GT2R3CD【解析】宇航员仍受重力作用,A 错.依 maGMmr2,又 GMR2g,aRr2g,r2019R,a19202g,B 错.对接成功后,v2rT,v40R19T,C 对.依GMmr2m2T2r,得 M42GT2r342GT220R193,D 对.二、计算题(本大题共 4 个小题,共 44 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)15.(10 分)如图所示,竖直平面内的34圆弧形不光滑管

12、道半径 R0.8 m,A 端与圆心 O 等高,AD 为水平面,B 点为管道的最高点且在 O 的正上方.一小球质量 m0.5 kg,在 A 点正上方高 h2.0 m 处的 P 点由静止释放,自由下落至 A 点进入管道并通过 B 点,过 B 点时小球的速度 vB 为 4 m/s,小球最后落到 AD 面上的 C 点处.不计空气阻力.g10 m/s2.求:(1)小球过 A 点时的速度 vA 是多大?(2)小球过 B 点时对管壁的压力为多大,方向如何?(3)落点 C 到 A 点的距离为多少?【解析】(1)对小球,由自由落体运动可得,2ghv2A vA2 10 m/s(2)小球过 B 点时,设管壁对其压力

13、为 F,方向竖直向下,由向心力公式:Fmgmv2BR,解得 F5 N,方向竖直向下(3)从 B 到 C 的过程中,由平抛运动规律可得,xvBt R12gt2 xACxR0.8 m.16.(10 分)质量是 1 kg 的小球用长为 0.5 m 的细线悬挂在 O 点,O 点距地面的高度为 1 m,如果使小球绕过 O 点的竖直轴在水平面内做圆周运动,细线的最大承受拉力为 12.5 N,g10 m/s2.求:(1)当小球的周期为多大时,线将断裂;(2)断裂后小球的落地点与悬点的水平距离.【解析】(1)当线的拉力达到最大值 Tmax 时,线将断裂,设绳子此时与竖直方向夹角为,小球运动的周期为 T Tma

14、xsin mr42T2 rLsin cos mgTmax 得:T25 s(2)断裂后小球做平抛运动 hLcos 12gt2 xvt v2rT 断裂后小球的落地点与悬点的水平距离 R x2r2 得:R0.6 m.17.(12 分)将火箭在竖直起飞阶段视为加速度为 a的匀加速运动.在竖直加速运动了 t 时有一块整流罩从箭壳上自行脱落,历时 2t 落地.火箭最终将卫星送入距地表高度为 110R 的圆形轨道,R 为地球半径.不计空气阻力,求:(1)卫星在轨道上运行的加速度大小(用 a 表示);(2)卫星在轨道上运行的周期大约为多少分钟?(已知近地轨道卫星的最小周期约 90 分钟、结果可以保留分式和根号

15、)【解析】(1)加速 t 秒时位移 s12at2 取向上为正有:12at2at2t12g4t2 得 g54a 由在地面:GMmR2 mg,GMm11R102ma a125121a(2)由题意GMmR2 m42I20 R GMm11R102m42T2 11R10 T1.1T0 1.1100 min18.(12 分)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒 A 和 B 与土星中心距离分别为 rA8.0104 km 和rB1.2105 km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)(1)求岩石颗粒 A 和 B 的线速度之比;(2)求岩石颗粒 A 和

16、 B 的周期之比;(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为 10 N,推算出它在距土星中心 3.2105 km 处受到土星的引力为 0.38 N.已知地球半径为 6.4103 km,请估算土星质量是地球的多少倍.【解析】(1)据 vGMr 可得颗粒 A 和 B 的线速度之比:vAvBrBrA1.21058.0104 62.(2)据 T2r3GM可得颗粒 A 和 B 的周期之比:TATB(rArB)3(8.01041.2105)32 69.(3)设地球质量为 M,地球半径为 r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上的物体质量为 m0,在地球表面重力为 G0,距土星中心 r03.2105 km处受到土星的引力为 G0,根据万有引力定律,有:G0GMm0r20 G0GM0m0r20 由得:M0M 95(倍)

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