高考物理大一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天单元质量检测（含解析）粤教版.doc

第四章 曲线运动 万有引力与航天时间：60分钟满分：100分一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分，15题为单项选择题，68题为多项选择题）1自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后其运动的vt图象如图1所示，自行车在t50 s 时追上汽车，则（）图1a汽车的位移为100 mb汽车的运动时间为20 sc汽车的加速度大小为0.25 m/s2d汽车停止运动时，二者间距最大解析在t50 s时，自行车位移s1450 m200 m，由于自行车追上汽车，所以汽车位移等于自行车位移，即汽车位移为200 m，选项a错误；若汽车运动20 s，其位移只有100 m，所以汽车要运动40 s，位移才能达到200 m，由此可得汽车运动的加速度大小为a0.25 m/s2，选项b错误，c正确；两者速度相等时，间距最大，选项d错误。 答案c2如图2所示，将小球从空中的a点以速度v水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的b点。若使小球的落地点位于挡板和b点之间，下列方法可行的是（）图2a在a点将小球以小于v的速度水平抛出b在a点将小球以大于v的速度水平抛出c在a点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出d在a点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出解析若使小球的落地点位于挡板和b点之间，根据平抛运动规律，xvt，可减小平抛的初速度或减小运动时间t。若仍在a点将小球水平抛出，减小平抛的初速度后将不能够越过竖直挡板。若减小运动时间t，即在a点正下方某位置将小球水平抛出，也不能越过竖直挡板，选项a、b、c错误；在a点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出，虽然飞行时间t增大了，但是只要vt的乘积减小，即可使小球的落地点位于挡板和b点之间，选项d正确。答案d3如图3，m、n、p、o是真空中一平面内的四点，omonop，o点处固定有一个点电荷q。一个带负电的试探电荷仅在q的电场力作用下沿曲线从n点运动到p点，则（）图3aq为正电荷，m点的电势高于p点的电势bq为负电荷，m点的场强大小比p点的小c试探电荷在n点处受到的电场力大小比在p点的小d若将试探电荷从n点移到m点，电场力做功为零解析由于带负电的试探电荷受到排斥，所以q为负电荷。根据点电荷电场的场强公式可知，距离点电荷q近的m点的电场强度较大，距离负点电荷q近的n点电势较低，选项a、b错误；由于n点距离点电荷q比p点近，由库仑定律可知，试探电荷在n点受到的电场力大小比在p点的大，选项c错误；根据题述，omon，对点电荷q的电场来说，m、n两点处在同一等势面上，若将试探电荷从n点移动到m点，电场力做功为零，选项d正确。答案d4如图4所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上（灯泡电阻不随温度变化），已知原、副线圈的匝数比n1n221，电源电压为u，则（）图4a通过a、b灯泡的电流之比为iaib21b灯泡a、b两端的电压之比为uaub21c灯泡a、b两端的电压分别为ua、ubd两灯泡a、b消耗的功率相等解析由理想变压器的电流规律知通过a、b灯泡的电流之比为iaib12，a错误；因灯泡相同，所以由欧姆定律可知灯泡a、b两端的电压之比为uaub12，b错误；由理想变压器电压规律知原线圈两端的电压为2ub，所以uua2ub，即可得ua，ub，c正确；因通过两灯泡的电流不相等，所以两灯泡a、b消耗的功率不相等，d错误。答案c5（2016河北邢台质检，14）如图5所示，边长为l的正方形有界匀强磁场abcd，带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，恰好从c点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从ad的中点p垂直ad射入磁场，从dc边的m点飞出磁场（m点未画出）。设粒子从a点运动到c点所用时间为t1，由p点运动到m点所用时间为t2（带电粒子重力不计），则t1t2为（）图5a21 b23c32 d.解析如图所示为粒子两次运动轨迹图，由几何关系知，粒子由a点进入c点飞出时轨迹所对圆心角190，粒子由p点进入m点飞出时轨迹所对圆心角260，则，故选项c正确。答案c6如图6所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定于o点。现将小球从a点由静止释放，沿竖直杆运动到b点，已知oa长度小于ob长度，弹簧处于oa、ob两位置时弹力大小相等，a、b两点间的距离为h。在小球由a到b的过程中，下列说法正确的是（）图6a小球在b点时的速度大小为b小球的加速度等于重力加速度g的位置只有一个c在弹簧与杆垂直时，小球机械能最小d在b点时，小球机械能最大解析因弹簧处于oa、ob两位置时弹力大小相等，所以弹性势能相等，减少的重力势能全部转化为动能，所以小球在b点的速度大小为，选项a正确；弹簧处于原长、弹簧与杆垂直时，小球的加速度均等于重力加速度g，所以选项b错误；在弹簧与杆垂直时，弹簧弹性势能最大，所以小球机械能最小，选项c正确；当弹簧处于原长时弹性势能为零，机械能最大，选项d错误。答案ac7如图7所示的电路中，电容器的电容为c、带电荷量为q，线圈匝数为n、横截面积为s、电阻为r，线圈处于一个磁感应强度均匀减小的磁场中，磁感应强度方向水平向右且与线圈平面垂直，电路中两个定值电阻的阻值分别为r和2r。则下列说法正确的是（）图7a电容器上极板带正电b电容器下极板带正电c磁感应强度随时间的变化率为d磁感应强度随时间的变化率为解析由题图可知，向右的磁场均匀减小，根据楞次定律，外电路r中的电流自右向左，所以电容器下极板带正电，a错，b对；由c得电容器两端的电压即电源的路端电压u，又由闭合电路欧姆定律可知感应电动势e2u，根据法拉第电磁感应定律有ens，联立得，c错，d对。答案bd82016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射升空，运送两名宇航员前往在2016年9月15日发射的“天宫二号”空间实验室，宇航员计划在“天宫二号”驻留30天进行科学实验。“神舟十一号”与“天宫二号”的对接变轨过程如图8所示，ac是椭圆轨道的长轴。“神舟十一号”从圆轨道先变轨到椭圆轨道，再变轨到圆轨道，与在圆轨道运行的“天宫二号”实施对接。下列描述正确的是（）图8a“神舟十一号”在变轨过程中机械能增加b可让“神舟十一号”先进入圆轨道，然后加速追赶“天宫二号”实现对接c“神舟十一号”从a到c的平均速率比“天宫二号”从b到c的平均速率大d“神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期与“天宫二号”运行周期相等解析“神舟十一号”飞船变轨过程中轨道升高，机械能增加，a选项正确；若飞船在进入圆轨道后再加速，则将进入更高的轨道飞行，不能实现对接，选项b错误；飞船轨道越低，速率越大，轨道比轨道的平均高度低，因此平均速率要大，选项c正确；由开普勒第三定律可知，椭圆轨道上的运行周期比圆轨道上的运行周期要小，d项错误。答案ac二、非选择题（本题共4小题，共52分）9（10分）现要测量电流表a1的内阻，给出下列器材：电流表a1（量程5 ma，内阻r1约为150 ）电流表a2（量程10 ma，内阻r2约为100 ）定值电阻r1100 定值电阻r210 滑动变阻器r3（0200 ）干电池e（1.5 v，内阻未知）单刀单掷开关s 导线若干（1）定值电阻选；（2）如图9所示，在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；图9（3）若选测量数据中的一组计算r1，所用的表达式为r1，式中各符号的意义是_。解析 （1）若选r2，则其阻值太小，电流过大，而r1与a1内阻相当，故选r1。（2）电路图如图所示。a2的示数减a1的示数为通过r1的电流值。（3）由并联电路特点得：i1r1r1（i2i1）r1i1、i2分别表示电流表a1、a2的读数，r1表示定值电阻r1的阻值。答案（1）r1（2）见解析图（3）i1、i2分别表示电流表a1、a2的读数，r1表示定值电阻r1的阻值。10（10分）为验证力的平行四边形定则，王琳同学将弹簧测力计上端挂环固定，将环形橡皮筋挂在弹簧测力计挂钩上，用力拉使弹簧测力计上的读数为2.00 n，将橡皮筋两端的位置画在白纸上，记为o、o，选择合适的标度，作出橡皮筋拉力的大小和方向，记为f，如图10甲所示。接着她在挂钩和两支圆珠笔笔尖上涂抹少许润滑油，用两支圆珠笔笔尖和挂钩将环形橡皮筋拉成三角形，使挂钩的下端仍到达o点，将两笔尖的位置记为a、b，橡皮筋oa段的拉力记为foa，ob段的拉力记为fob，如图乙所示。再将环形橡皮筋剪断，测得所受的拉力f与长度l之间的关系，如图丙所示。完成下列问题：图10（1）环形橡皮筋剪断后，它的劲度系数kn/m；（2）测得oa6.10 cm，ob8.20 cm，ab10.70 cm，则foa的大小为 n；（3）选择相同的标度，按比例作出的foa和fob的合力f，在下列四个选项中，图示正确的是。（4）通过比较f与的大小和方向，即可得出实验结论。解析（1）橡皮筋的拉力与长度之间的关系为fk（ll0），因此lfl0，由此可知图象斜率的倒数为橡皮筋的劲度系数，则劲度系数为k10 n/m，橡皮筋原长l00.1 m；（2）根据题图乙可知，橡皮筋现在的长度loaobab（6.108.2010.70） cm0.25 m，则foakl10（0.250.1） n1.5 n；（3）由于是同一根橡皮筋，所以oa与ob的力相等，以foa和fob作出的平行四边形的对角线大致与oo相同，c正确；（4）通过比较f与f的大小和方向，即可得出实验结论。答案（1）10（2）1.5（3）c（4）f11（14分）（2016福州二模）如图11甲所示，质量m1 kg的物块在平行斜面向上的拉力f作用下从静止开始沿斜面向上运动，t0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象（vt图象）如图乙所示，g取10 m/s2，求：图11（1）2 s内物块的位移大小s和通过的路程l；（2）沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小f。解析（1）物块上升的位移：s121 m1 m；物块下滑的距离：s211 m0.5 m；位移ss1s21 m0.5 m0.5 m路程ls1s21 m0.5 m1.5 m（2）由题图乙知，各阶段加速度的大小a1 m/s24 m/s2a2 m/s24 m/s2设斜面倾角为，斜面对物块的摩擦力为f，根据牛顿第二定律00.5 s内ffmgsin ma1；051 s内fmgsin ma2；联立解得：f8 n。答案（1）0.5 m1.5 m（2）4 m/s24 m/s28 n12（18分）（2016浙江理综，24）小明设计的电磁健身器的简化装置如图12所示，两根平行金属导轨相距l0.50 m，倾角53，导轨上端串接一个0.05 的电阻。在导轨间长d0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度b2.0 t。质量m4.0 kg 的金属棒cd水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆gh相连。cd棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s0.24 m。一位健身者用恒力f80 n拉动gh杆，cd棒由静止开始运动，上升过程中cd棒始终保持与导轨垂直。当cd棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使cd棒回到初始位置（重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求图12（