xx届高三物理第四单元能力复习测试题（附答案）

1 / 11 XX 届高三物理第四单元能力复习测试题（附答案） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 k 45 分钟单元能力训练卷 (四 ) 考查范围：第四单元 分值： 110 分 一、选择题 (每小题 6 分，共 42 分 ) 1如图 D4 1 所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体 A 的受力情况是 ( ) 图 D4 1 A绳子的拉力大于 A 的重力 B绳子的拉力等于 A 的重力 c绳子的拉力小于 A 的重力 D绳子的拉力先大于 A 的重力，后变为小于 A 的 重力 2以 v0 的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是 ( ) A瞬时速度的大小是 5v0 B运动时间是 v0g c竖直分速度大小等于水平分速度大小 2 / 11 D运动的位移是 2v20g 3如图 D4 2 所示，小球沿水平面通过 o 点进入半径为 R的半圆弧轨道后恰能通过最高点 P，然后落回水平面不计一切阻力下列说法正确的是 ( ) 图 D4 2 A小球落地点离 o 点的水平距离为 R B小球落地点离 o 点的水平距离为 2R c小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 D若将半圆弧轨道上部的 14 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比 P 点高 4如图 D4 3 所示， a 为地球赤道上的物体； b 为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星； c 为地球同步卫星关于 a、 b、 c 做匀速圆周运动的说法正确的是 ( ) 图 D4 3 A角速度的大小关系为 a c b B向心加速度的大小关系为 aaabac c线速度的大小关系为 va vbvc D周期的大小关系为 Ta TcTb 5 XX 年诺贝尔物理学奖授予英国科学家安德烈 海姆和康斯坦丁 诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材3 / 11 料方面的卓越研究石墨烯是碳的二维结构 (如图 D4 4 所示 )，它是目前世界上已知的强度最高的材料，为 “ 太空电梯 ” 缆线的制造打开了一扇 “ 阿里巴巴 ” 之门，使人类通过“ 太空电梯 ” 进入太空成为可能假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方的地球同步卫星 (其运行周期与地球自转周期相同 )的 “ 太空电梯 ” ，则关于该 “ 电梯 ” 的 “ 缆线 ” ，下列说法正确的是 ( ) 图 D4 4 A “ 缆线 ” 上各处角速度相同 B “ 缆线 ” 上各处线速度相同 c “ 缆线 ” 上各质点 均处于完全失重状态 D “ 缆线 ” 上各处重力加速度相同 6纵观月球探测的历程，人类对月球探索认识可分为三大步 “ 探、登、驻 ” 我国为探月活动确定的三小步是：“ 绕、落、回 ” ，目前正在进行的是其中的第一步 绕月探测工程 .XX 年 10 月 24 日 18 时 05 分， “ 嫦娥一号 ” 卫星的成功发射标志着我国探月工程迈出了关键的一步我们可以假想人类不断向月球 “ 移民 ” ，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法错误的是 ( ) A月地之间的万有引力将变小 4 / 11 B月球绕地球运动的周期将变大 c月球绕地球运动的向心加速度将变小 D月球表面的重力加速度将变小 7地球 “ 空间站 ” 正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致关于该 “ 空间站 ” ，下列说法正确的有( ) A运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度 B运行的速度等于同步卫星运行速度的 10 倍 c站在地球赤道上的人观察到它向东运动 D在 “ 空间站 ” 工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止 二、实验题 (共 16 分 ) 8 (6 分 )如图 D4 5 所示，光滑斜面长为 a，宽为 b，倾角为 . 一物块沿斜面上方顶点 P 水平射入，从右下方顶点 Q离开斜面，则物块入射的初速度为 _ 图 D4 5 9 (10 分 )如图 D4 6 所示，三个质点 a、 b、 c 质量分别为m1、 m2、 m(mm1， mm2)在 c 的万有引力作用下， a、 b 在同一平面内绕 c 沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为 rarb 14 ，则它们的周期之比 TaTb5 / 11 _；从图示位置开始，在 b 运动一周的过程中， a、b、 c 共线了 _次 图 D4 6 三、计算题 (共 52 分 ) 10 (16 分 )在 “ 勇气号 ” 火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为 h，速度方向是水平的，速度大小为 v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小计算时不计火星大气阻力已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为 r，周期为 T，火星可视为半径为r0 的均匀球体 11 (18 分 )月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等，都为 T0.我国的 “ 嫦娥二号 ” 探月卫星于 XX 年10 月成功进入绕月运行的 “ 极月圆轨道 ” ，这一圆形轨道通过月球两极上空，距月面的高度为 h.若月球质量为 m 月，月球半径为 R，引力常量为 G. (1)求 “ 嫦娥二号 ” 绕月运行的周期 (2)在月球自转一周的过程中， “ 嫦娥二号 ” 将绕月运行多少圈？ (3)“ 嫦娥二号 ” 携带了一台 ccD 摄像机 (摄像机拍摄不受6 / 11 光照影响 )，随着卫星的飞行，摄像机将对月球表面进行连续拍摄要求在月球自转一周的时间内，将月面各处全部拍摄下来，摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少？ 12 (18 分 )如图 D4 7 所示，与水平面成 37 的光滑斜面与一光滑圆轨道相切于 A 点，斜面 AB 的长度 s让物体 (可视为质点 )从 B 点静止释放，恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点 c，空气阻力忽略不计 (取 sin37 ， cos37 ) (1)求圆轨道的半径 R； (2)设物体从 c 点落回斜面 AB 上的 P 点，试通过计算判断 P位置比圆心 o 高还是低 图 D4 7 45 分钟单元能力训练卷（四） 1 A 解析 小车水平向右的速度 (也就是绳子末端的运动速度 )为合速度，它的两个分速度为 v1、 v2，如图所示其中 v2 就是拉动绳子的速度，它等于物体 A 上升的速度， vA v2 vcos. 小车匀速向右运动的过程中， 逐渐变小，vA 逐渐变大，故 A 做加速运动，由 A 的受力及牛顿第二定律7 / 11 知，绳的拉力大于 A 的重力，选项 A 正确 2 A 解析 由平抛规律 x v0t， y 12gt2 可得， x y 时t 2v0g，则 vy gt 2v0， v v20 v2y 5v0， s x2 y2 22v20g，选项 A 正确 3 BD 解析 恰能通过最高点 P，则在最高点 P 重力恰好提供向心力，故 mg mv2R，选项 c 错误；离开 P 点后做平抛运动， x vt,2R 12gt2，解得 x 2R，故选项 A 错误、 B 正确；若将半圆弧轨道上部的 14 圆弧截去，其他条件不变，则小球离开轨道后竖直上抛，达到的最大高度时速度为零，显然能达到的最大高度比 P 点高，选项 D 正确 4 D 解析 角速度的大小关系为 a c b ，选项 A错误；向心加速度的大小关系为 ab ac aa，选项 B 错误；线速度的大小关系为 vb vc va，选项 c 错误；周期的大小关系为 Ta Tc Tb，选项 D 正确 5 A 解析 由于同步卫星与地球的自转周期相同， “ 缆线 ” 上各点的角速度也相同，选项 A 正确；线速度 v r ，则各点的线速度不同，选项 B 错误；若 “ 缆线 ” 上各质点均处于失重状态，则万有引力提供向心力，有： Gmmr2 mv2r，得 v Gmr， r 越大，线速度越小，而 “ 缆线 ” 上离地面越高的质点线速度越大，因此只有同步卫星上的质点处于完全失重状态，选项 c 错误；由 Gmmr2 mg，可得离地面越高，重8 / 11 力加速度越小，选项 D 错误 6 AD 解析 设移民质量为 m ，未移民时的万有引力 F引 Gmmr2 与移民后的万有引力 F 引 Gmmm mr2 比较可知， 由于mm，所以 F 引 F 引；由于地球的质量变小，由 F引 Gm mm mr2 (m m)r2T2 (m m)a 可知，月球绕地球运动的周期将变大，月球绕地球运动的向心加速度将变小；由月球对其表面物体的万有引力等于其重力可知，由于月球质量变大，因而月球表面的重力加速度将变大综上所述，可知本题错误选项为 A、 D. 7 Ac 解析 空间站运动的加速度和所在位置的重力加速度均由其所受万有引力提供，选项 A 正确；由 GmmR2 mv2R得 v GmR，运动速度与轨道半径的平方根成反比，并非与离地高度的平方根成反比，选项 B 错误；由 GmmR2 m2T2R得 T 2RRGm ，所以空间站运行周期小于地球自转的周期，选项 c 正确；空间站中宇航员所受万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，选项 D 错误 8 bgsin2a 解析 物体在光滑斜面上只受重力和斜面对物体的支持力，因此物体所受的合力大小为 F mgsin ，方向沿斜面向下；9 / 11 根据牛顿第二定律，则物体沿斜面向下的加速度应为 a 加Fm gsin ，又由于物体的初速度与 a 加垂直，所以 物体的运动可分解为两个方向的运动，即水平方向是速度为 v0 的匀速直线运动，沿斜面向下的是初速度为零的匀加速直线运动因此在水平方向上有 b v0t，沿斜面向下的方向上有 a 12a 加 t2；故 v0 bt bgsin2a. 9 18 14 解析 万有引力提供向心力，则 Gmm1r2a m1ra42T2a ，Gmm2r2b m2rb42T2b ，所以 TaTb 18. 设每隔时间 t，a、 b 共线一次，则 (a b)t ，所以 t a b ，故 b 运动一周的过程中， a、 b、 c 共线的次数为： n TbtTba b Tb2Ta 2Tb 2TbTa 2 14. 2hr3T2r20 v20 解析 以 g 表示火星表面的重力加速度， m 表示火星的质量， m 表示火星的卫星质量， m 表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有 Gmmr20 mg Gmmr2 m2T2r 设 v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为 v1，水平分量仍为 v0，有 v21 2gh 10 / 11 v v21 v20 由以上各式解得 v 82hr3T2r20 v20. 11 (1)2R h3Gm 月 (2)T02Gm 月R h3 (3)22RT0R h3Gm 月 解析 (1)“ 嫦娥二号 ” 轨道半径 r R h， 由 Gmm 月 r2 m42T2r 可得 “ 嫦娥二号 ” 卫星绕月周期 T 2R h3Gm 月 . (2)在月球自转一周的过程中， “ 嫦娥二号 ” 将绕月运行的圈数 n T0T T02Gm 月 R h3. (3)摄像机 只要将月球的 “ 赤道 ” 拍摄全，就能将月面各处全部拍摄下来；卫星绕月球转一周可对月球 “ 赤道 ” 拍摄两次，所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为 s2R2n 22RT0R h3Gm 月 . 12 (1)