广东省高考物理 能力突破 单元评估检测(二).doc

单元评估检测(二)第三、四章(90分钟 100分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分.每小题只有一个答案正确) 1.下列关于力和运动的关系的说法中，正确的是( )a.没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现b.物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的c.物体所受合外力为零，则速度一定为零，物体所受合外力不为零，则速度也一定不为零d.物体所受的合外力最大时，速度却可以为零，物体所受的合外力最小时，速度却可以最大2.(2012台州模拟)近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆.某火星探测器绕火星做匀速圆周运动，它的轨道距地面的高度等于火星的半径，它的运动周期为t，则火星的平均密度的表达式为(k为某个常数)( ) a.=ktb.=k/tc.=kt2d.=k/t23.(易错题)如图所示，小球p在a点从静止开始沿光滑的斜面ab运动到b点所用的时间为t1，在a点以一定的初速度水平向右抛出，恰好落在b点所用时间为t2，在a点以较大的初速度水平向右抛出，落在水平面bc上所用时间为t3，则t1、t2和t3的大小关系正确的是( )a.t1t2t3b.t1t2t3c.t1t2t3d.t1t2t34. 如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有a、b、c三点，这三点所在处半径rarb=rc，则这三点的向心加速度aa、ab、ac的关系是( )a.aa=ab=acb.acaaabc.acaaabd.ac=abaa5.(2012南京模拟)如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住.现用一个力f拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( ) a.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零b.若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零c.斜面和挡板对球的弹力的合力等于mad.斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值二、不定项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分.每小题至少一个答案正确，选不全得3分)6.(2012湖州模拟)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为m，月球半径为r，月球表面重力加速度为g，引力常量为g，不考虑月球自转的影响，则航天器的( )a.线速度大小v=b.角速度大小=c.运行周期t=d.向心加速度大小a=7.(2012长春模拟)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是( )a.车速越大，它的惯性越大b.质量越大，它的惯性越大c.车速越大，刹车后滑行的路程越长d.车速越大，刹车后滑行的路程越小8.(预测题)如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力f拉物体，在f从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力f变化的图象如图乙所示，根据图乙中所标出的数据可计算出( )a.物体的质量为1 kgb.物体的质量为2 kgc.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3d.物体与水平面间的动摩擦因数为0.59.(易错题)一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比( )a.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍b.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的2倍c.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍d.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍10.(2012金华模拟)我国于2011年9月29日21时16分04秒发射天宫一号飞上太空，天宫一号将与3艘神舟飞船交会对接.神舟八号在2011年11月初发射升空，与天宫一号对接，成为一座小型空间站，从此中国迈进空间站时代( )a.神舟八号将从低轨道加速与天宫一号对接b.神舟八号将从低轨道减速与天宫一号对接c.神舟八号将从高轨道减速与天宫一号对接d.在该空间站中可以用弹簧测力计验证平行四边形定则三、实验题(12分)11.(创新题)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中g1、g2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过g1、g2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为m，挡光片宽度为d，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_.(2)若取m0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_.a.m5 gb.m15 gc.m40 g d.m400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_.(用t1、t2、d、x表示)四、计算题(本大题共4小题，共38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12.(易错题)(9分)如图所示，质量为m的小球置于方形的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径，某同学拿着该盒子在竖直平面内以o点为圆心做半径为r的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，求：(1)若要使盒子运动到最高点时与小球之间恰好无作用力，则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多少？(2)若该同学拿着盒子以第(1)问中周期的做匀速圆周运动，则当盒子运动到如图所示位置(球心与o点位于同一水平面上)时，小球对盒子的哪些面有作用力，作用力大小分别为多少？13.(9分)天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞人马座a*的质量与太阳质量的倍数关系.研究发现，有一星体s2绕人马座a*做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位)，人马座a*就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到s2星的运行周期为15.2年.若将s2星的运行轨道视为半径r9.50102天文单位的圆轨道，试估算人马座a*的质量ma是太阳质量ms的多少倍(结果保留一位有效数字).14.(2012济南模拟)(10分)我国“神舟七号”载人飞船的发射成功实现了中国人太空行走的梦想(如图所示).飞船在距地面约350 km高的轨道上绕地球飞行46圈后安全返回.“神舟七号”载人飞船回收阶段完成的最后一个动作是断开主伞缆绳，启动反推发动机工作，此时返回舱的速度竖直向下，大小约为7 m/s,距地面的高度约为1 m，落地前一瞬间的速度约为1 m/s，空气阻力及因反推火箭工作造成的质量改变均不计(g取10 m/s2)，求：(1)反推发动机工作后，返回舱落地前的加速度大小是多少？(2)航天员所承受的支持力是实际重力的多少倍?(3)假设返回舱加航天员的总质量为3 t，求反推火箭对返回舱的平均推力多大？15.(创新题)(10分)如图甲所示，质量为m1 kg的物体置于倾角为37的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力f，作用时间t11 s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，取g10 m/s2，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力f的大小;(2)t6 s时物体的速度，并在图乙上将6 s内物体运动的v-t图象补画完整，要求标明有关数据.答案解析1.【解析】选d.运动不需要力来维持，物体不受力时，可以做匀速运动，a不正确；物体受力大，加速度大，速度变化快，但速度不一定大，b不正确；力的大小与速度大小之间没有直接联系，c不正确，d正确.2.【解析】选d.设火星半径为r，质量为m，则对于质量为m的探测器在轨道上运动时， =m2r()2.故火星质量m=，火星的密度= =，若设k= (常数)，则=,d正确.3.【解析】选a.设斜面倾角为，a点到bc面的高度为h，则gsint12；以一定的初速度平抛落到b点时，hgt22；以较大的初速度平抛落到bc面上时，hgt32，可得出：t1t2t3，故a正确.4.【解析】选c.皮带传动且不打滑，a点与b点线速度相同，由a=有a，所以aaab；a点与c点共轴转动，角速度相同，由a=2r知ar，有aaac，所以acaaab，可见选项c正确.【变式备选】如图所示，长为l的细绳一端固定在o点，另一端拴住一个小球，在o点的正下方与o点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法不正确的是( ) a.小球的线速度不发生突变b.小球的角速度突然增大到原来的2倍c.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍d.绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍【解析】选d.由于惯性，小球的线速度不会突变，但由于继续做圆周运动的半径减小为原来的一半，则角速度=增为原来的2倍；向心加速度a=也增为原来的2倍；对小球受力分析，由牛顿第二定律得ft-mg=，即ft=mg+，r减为原来的一半，拉力增大，但不到原来的2倍.5.【解析】选d.球受力如图所示：由牛顿第二定律得：fn2-fn1sin=ma,fn1cos=mg,由此判断a、b错误；根据牛顿第二定律，fn1、fn2和mg三力的合力等于ma，c错误;根据fn1=知d正确.6.【解析】选a、c、d.由得航天器的线速度大小v=，a对.由=知航天器的角速度=，b错.由t=得航天器周期t=，c对.由=ma得航天器向心加速度a=，d对.7.【解析】选b、c.质量是物体惯性大小的量度，与物体的材料、运动情况无关，a错误，b正确；汽车刹车时加速度是恒定的，大小为a=g，由公式x=知初速度越大，刹车后滑行的路程越长，c正确，d错误.8.【解析】选b、c.设物体质量为m，物体与水平面间的动摩擦因数为，由题图乙可看出，当物体所受水平拉力f1=7 n时，其加速度a1=0.5 m/s2，由牛顿第二定律得f1-mg=ma1，当物体所受水平拉力f2=14 n时，其加速度a2=4 m/s2，由牛顿第二定律得f2-mg=ma2，联立解得m=2 kg，=0.3，所以b、c正确.9.【解析】选d.根据物体在星球表面受到的万有引力等于重力有=mg，可知星球表面的重力加速度变为原来的16倍，选项a、b均错；第一宇宙速度等于绕星球表面运行的卫星的环绕速度，由v=可知，星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍，选项c错误、d正确.10.【解析】选a、d.卫星(或航天器)对接时，应将低轨道上的卫星(或航天器)加速以提升高度来实现与目标装置对接，a对，b、c错.弹簧测力计在空间站中仍可使用，故在空间站中仍可以用它做验证平行四边形定则的实验，d对.11.【解析】(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，滑行器应能在任意位置静止不动，或推动滑行器后能使滑行器匀速运动.(2)应满足，故m400 g不合适.(3)由，v22-v12=2ax可得：a答案：(1)取下牵引砝码，滑行器放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器m，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间t都相等(2)d (3)a12.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：(1)小球在最高点时只受重力作用，且重力提供向心力.(2)小球与圆心同高时合力提供向心力，分析此时小球的受力情况.(3)根据牛顿第三定律确定小球对盒子的作用力.【解析】(1)设盒子的运动周期为t0，在最高点重力提供向心力，由牛顿运动定律得mg=(2分)解得：t0=(1分)(2)此时盒子的运动周期为，则向心加速度为an=(1分)t=联立式解得an=4g (1分)设小球受到盒子右侧面的作用力为f，受到下底面的支持力为fn，在水平方向上由牛顿运动定律得f=man=4mg(1分)在竖直方向上由平衡条件得fn-mg=0(1分)即fn=mg由牛顿第三定律可知，小球对右侧面的作用力大小为4mg，对下底面的作用力大小为mg.(2分)答案：(1)(2)对右侧面作用力大小为4mg，对下底面作用力大小为mg13.【解析】s2星绕人马座a*做圆周运动的向心力由人马座a*对s2星的万有引力提供，设s2星的质量为ms2，角速度为，周期为t，则=ms22r(2分) (1分)设地球质量为me，公转轨道半径为re，周期为te，则 (2分)综合上述三式得 (2分)式中te1年，re1天文单位代入数据可得4106.(2分)答案：4106倍【总结提升】以天体问题为背景的信息题的分析方法(1)近两年，以天体问题为背景的信息给予题在全国各类高考试卷中频频出现，不仅考查学生对知识的掌握，而且考查考生从材料、信息中获取有用信息的能力.(2)这类题目一般由两部分组成：信息给予部分和问题部分.信息给予部分是向学生提供解题信息，包括文字叙述、数据等，内容是物理学研究的概念、定律、规律等，问题部分是围绕信息给予部分来展开，考查学生能否从信息给予部分获得有用信息，以及能否迁移到回答的问题中来.(3)从题目中提炼有效信息是解决此类问题的关键，然后正确建立模型、选择合适的规律解决.14.【解析】(1)选向上为正方向,在反推减速阶段，由v2-v02=-2ax(2分)得：a= m/s2=24 m/s2所以加速度大小为24 m/s2，方向竖直向上.(1分)(2)以航天员为研究对象，由牛顿第二定律可得：fn-mg=ma,(2分)解得：fn=m(g+a)=3.4mg.所以航天员承受的支持力是重力的3.4倍.(1分)(3)以返回舱和航天员整体为研究对象，由牛顿第二定律可得f-mg=ma,(2分)解得f=m(g+a)=1.02105 n(2分)答案：(1)24 m/s2 (2)3.4倍(3)1.02105 n15.【解析】(1)设撤去拉力前物体的加速度大小为a1，撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为a2，由v-t图象可知：a1= m/s2=20 m/s2(1分)a2= m/s