新课标高三物理二轮复习专题课件：专题过关检测三.ppt

专题过关检测 一 选择题 本题共10小题 每题5分 1 2009 广东卷 理科基础 10 关于地球的第一宇宙速度 下列表述正确的是 a 第一宇宙速度又叫环绕速度b 第一宇宙速度又叫脱离速度c 第一宇宙速度跟地球的质量无关d 第一宇宙速度跟地球的半径无关解析地球卫星的第一宇宙速度又叫环绕速度 a对 b错 由可知与地球的质量和半径有关 c d错 a 2 2009 全国卷 19 天文学家新发现了太阳系外的一颗行星 这颗行星的体积是地球的4 7倍 质量是地球的25倍 已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1 4小时 引力常量g 6 67 10 11n m2 kg2 由此估算该行星的平均密度约为 a 1 8 103kg m3b 5 6 103kg m3c 1 1 104kg m3d 2 9 104kg m3解析设该星球和地球的质量 半径 体积分别是m1和m2 r1和r2 v1和v2 则该星球的平均密度为 1 地球的平均密度为 2 所以 对于地球的近地卫星有又 2 所以 2 故 1 kg m3 2 9 104kg m2答案d 3 我国 嫦娥一号 探月卫星经过无数人的协作和努力 终于在2007年10月24日晚6点多发射升空 嫦娥一号 探月卫星在由地球飞向月球时 沿曲线从m点向n点飞行的过程中 速度逐渐减小 在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是 解析力对物体做负功 才能使卫星从m n过程中减速 因受力及运动轨道可判断c符合题意 c 4 2009 重庆卷 17 据报道 嫦娥一号 和 嫦娥二号 绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km 运行速率分别为v1和v2 那么 v1和v2的比值为 月球半径取1700km a b c d 解析万有引力提供向心力 故选c c 5 2009 江苏卷 3 英国 新科学家 newscientist 杂志评选出了2008年度世界8项科学之最 在xtej1650 500双星系统中发现的最小黑洞位列其中 若某黑洞的半径r约45km 质量m和半径r的关系满足 其中c为光速 g为引力常量 则该黑洞表面重力加速度的数量级为 a 108m s2b 1010m s2c 1012m s2d 1014m s2解析可认为黑洞表面物体的重力等于万有引力 即mg 即g 将代入上式得g m s2 1 1012m s2 c 6 如图1所示 水平地面附近 小球b以初速度v斜向上瞄准另一小球a射出 恰巧在b球射出的同时 a球由静止开始下落 下计空气阻力 则两球在空中运动的过程中 a a做匀变速直线运动 b做变加速曲线运动b 相同时间内b的速度变化一定比a的速度变化大c 两球的动能都随离地竖直高度均匀变化d a b两球一定会相碰解析二者都做匀变速运动 所以a错 二者加速度相同 所以相同时间内速度变化一样大 b错 由动能定理可判断c正确 若二者尚未相遇a球落至地面 则二者不相碰 d不正确 c 图1 7 2009 上岗中学 如图2所示a b是竖直墙壁 现从a墙某处以垂直于墙面的初速度v0抛出一质量为m的小球 小球下落过程中与a b进行了多次碰撞 不计碰撞过程中的能量损失 下面四个选项中能正确反映下落过程中小球的水平速度vx和竖直速度vy随时间变化关系的是 图2 答案b 8 2009 金陵 海安 南外 表面光滑 质量为m 截面半径为r的半圆柱体置于粗糙的水平面上 其截面图如图3所示 质量为m的小球可视为质点置于半圆柱的顶点a 受一扰动沿半圆柱体表面运动 到b点时小球与半圆柱体圆心的连线与竖直方向的夹角为 小球未离开半圆柱体 在此过程中半圆柱体始终静止 则在小球到达b点时下列说法正确的是 a 小球的速度大小为b 小球对半圆柱体的压力大小为mgcos 图3 c 半圆柱体受到地面的摩擦力方向向左d 半圆柱体受到地面的支持力大小为mg mg cos 3cos 2 解析从a bmghab mvb2hab r rcos vb a正确 在b点mgcos n 则n mg 3cos 2 所以n mg mgcos 3cos 2 d正确 由于nb a方向斜向右下方 所以半圆柱体受到地面的摩擦力方向向左 c正确 所以答案为a c d 答案acd 9 2009 兴宁一中 某同学在学习中记录了一些与地球 月球有关的数据资料如表中所示 利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s 则下列运算公式中正确的是 a s b c d 解析由直线运动s 所以a正确 两球心距离r v 即r 间距为 r r b正确 若月球轨道处重力加速度为g重则r 所以c错 由gm g0r2所以r 所以间距为 r r d正确 应选a b d 答案abd 10 2009 苏北四市 如图4所示 虚线ef的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场 电场强度为e 磁感应强度为b 一带电微粒自离ef为h的高处由静止下落 从b点进入场区 做了一段匀速圆周运动 从d点射出 下列说法正确的是 a 微粒受到的电场力的方向一定竖直向上b 微粒做圆周运动的半径为c 从b点运动到d点的过程中微粒的电势能先增大后减小d 从b点运动到d点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点c最小 图4 解析由题意可知qe mg 所以电场力方向一定竖直向上 r a b正确 从b d 电场力先做负功后做正功 所以c正确 重力势能和电势能 动能之和保持不变又b d过程动能不变 所以电势能和重力势能之和不变 d错 本题选a b c 答案abc 二 非选择题 共计5题 每题10分 11 在有大风的情况下 一小球自a点竖直向上抛出 其运动轨迹如图5所示 轨迹上a b两点在同一水平线上 m点为轨迹的最高点 若风力的大小恒定 方向水平向右 小球抛出时的动能为4j 在m点时它的动能为2j 不计其他阻力 求 1 小球水平位移x1 x2之比 其比值与恒定水平风力的大小是否有关 2 风力f的大小与小球所受的重力g的大小之比 3 小球落到b点时的动能ekb 图5 解析 1 小球在水平方向的运动为初速度为零的匀加速直线运动 竖直方向作竖直上抛运动 由运动独立性原理可知 不论风力大小如何 小球上升时间与下降时间相等 x1 x2 1 3 2 小球到最高点时 由于风力做功其动能不为零为2j 小球克服重力做功为4j 代入得 3 落到b点 重力做功为零 ekb eka fx 4fx1ekb 4 2 4 12j答案 1 见解析 2 2 2 3 12j 12 2009 杨浦区 辨析题 如图6所示 ab和bc是由相同材料组成的绝缘斜面和水平面 a与c的水平距离为xac 5m 高为h 2 8m h 0 8m 质量为m的小滑块由a静止开始释放 它恰能运动到c而静止 现在让小滑块带上电荷量q 并在轨道所在处施加竖直向下的匀强电场 场强大小e mg 2q 在a点给小滑块一个沿斜面向下的大小为4m s的初速度 求滑块滑出c后所抛出的水平距离是多大 下面是一位同学对上述问题的求解 未加电场 滑块由a运动到c 根据动能定理有mg h h mgxac 0加电场后 滑块到c点的速度为v 由动能定理 mg qe h h mgxac m v2 v02 再结合平抛运动的规律可求出滑块抛出的水平距离x 你认为这位同学的解法是否合理 若合理 请完成计算 若不合理 请说明理由 并用你自己的方法算出正确结果 图6 解析该同学的解法不合理 因为在施加竖直向下的电场后 物体对桌面的压力fn mg qe 因而物体受到的滑动摩擦力ff fn mg qe 而这位同学仍用ff mg来计算摩擦力做的功 正确解答 未加电场 mg h h mgxac 0加电场后 mg qe h h mg qe xac m v2 v02 联立解上述两式得 v v0 4m s运用平抛运动的公式 h gt2 x vt得x v 1 6m答案见解析 13 2009 上海市奉贤区 如图7所示为了使航天员能适应在失重环境下时的工作和生活 国家航天局组织对航天员进行失重训练 故需要创造一种失重环境 航天员乘坐在训练客机上后 训练客机总重5 104kg 以200m s速度沿30 倾角爬升到7000m高空后飞机向上拉起 沿竖直方向以200m s的初速度向上作匀减速直线运动 匀减速的加速度为g 当飞机到最高点后立即掉头向下 仍沿竖直方向以加速度为g加速运动 在前段时间内创造出完全失重 当飞机离地2000m高时为了安全必须拉起 后又可一次次重复为航天员失重训练 若飞机飞行时所受的空气阻力ff kv k 900n s m 每次飞机速度达到350m s后必须终止失重训练 否则飞机可能失速 求 1 飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间 2 飞机下降离地4500m时飞机发动机的推力 整个运动空间重力加速度不变 3 经过几次飞行后 驾驶员想在保持其它不变 在失重训练时间不变的情况下 降低飞机拉起的高度 在b点前把飞机拉起 以节约燃油 若不考虑飞机的长度 计算出一次最多能节约的能量 图7 解析 1 上升时间t上 20s上升高度h上 2000m判断当速度达到350m s时 下落高度h下 6125m 此时离地高度为h h上 h下 7000m 2000m 6125m 2875m 2000m t下 35s 所以一次上下创造的完全失重的时间为55s 2 当飞机在离地4500m 2875m 所以飞机仍在完全失重状态 飞机自由下落的高度h2 2000m 7000m 4500m 4500m此时 v2 300m s 推力f ff kv2 900 300n 2 7 105n 3 为了节约能量 那么让飞机在2000m时速度正好为350m s 所以此时最大离地高度为2000m h下 8125m 故飞机拉起的高度为8125m h上 6125m 即比原来提前 h 7000m 6125m 875m拉起 飞机节省的能量就是在这875m中克服重力和阻力做的功之和 因为在这个过程飞机是匀速的 动能没有改变 wf mg h kv0 h sin30 7 525 108j答案 1 55s 2 2 7 105n 3 7 525 108j 14 如图8所示 固定在竖直平面内的半径为r的光滑圆环的最高点c处有一个光滑的小孔 一质量为m的小球套在圆环上 一根细线的一端拴着这个小球 细线的另一端穿过小孔c 手拉细线使小球从a处沿圆环向上移动 在下列两种情况下 当小球通过b处 即 cob 时 求细线对小球的拉力f的大小和圆环对小球的弹力fn的大小 1 小球沿圆环极缓慢地移动 2 小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动 图8 解析 1 小球沿圆环极缓慢地上移到b处 视为平衡状态 小球受重力mg 细线拉力f 圆环支持力fn三力作用 应用相似三角形对应边成比例co ob rbc 2r联立解得f mgfn mg 2 小球以线速度v匀速率移到b处 在b点作平行圆的切线与通过圆心的坐标 设 cbo 则 切线方向受力平衡fsin mgsin 解得f 2mgsin通过圆心沿bo方向合力等于向心力mgcos fcos fn 解得fn mg 答案 1 mgmg 2 2mgsinmg 15 2009 安徽卷 24 过山车是游乐场中常见的设施 图9是一种过山车的简易模型 它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成 b c d分别是三个圆形轨道的最低点 b c间距与c d间距相等 半径r1 2 0m r2 1 4m 一个质量为m 1 0kg的小球 视为质点 从轨道的左侧a点以v0 12 0m s的初速度沿轨道向右运动 a b间距l1 6 0m 小球与水平轨道间的动摩擦因数 0 2 圆形轨道是光滑的 假设水平轨道足够长 圆形轨道间不相互重叠 重力加速度取g 10m s2 计算结果保留小数点后一位数字 试求 图9 1 小球在经过第一个圆形轨道的最高点时 轨道对小球作用力的大小 2 如果小球恰能通过第二个圆形轨道 b c间距l应是多少 3 在满足 2 的条件下 如果要使小球不脱离轨道 在第三个圆形轨道的设计中 半径r3应满足的条件 小球最终停留点与起点a的距离 解析 1 设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1 根据动能定理 mgl1 2mgr1 mv12 mv02 小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力f 根据牛顿第二定律f mg 由 得f 10 0n 2 设小球在第二个圆轨道最高点的速度为v2 由题意mg mg l1 l 2mgr2 mv22 mv02 由 得l 12 5m 3 要保证小球不脱离轨道 可分两种临界情况进行讨论 轨道半径较小时 小球恰能通过第三个圆轨道 设在最高点的速度为v3 应满足mg mg l1 2l 2mgr3 mv32 mv02 由 得r3 0 4m 轨道半径较大时 小球上升的最大高度为r3 根据动能定理 mg l1