2011—2012学年度高三物理上学期一轮复习 单元验收试题 曲线运动 万有引力定律（4）

用心 爱心 专心 1 20112011 20122012 学年度上学期高三一轮复习学年度上学期高三一轮复习 物理单元验收试题 物理单元验收试题 4 4 新人教新人教 命题范围 曲线运动命题范围 曲线运动 万有引力定律万有引力定律 第 卷为选择题 共 50 分 第 卷为非选择题共 50 分 满分 100 分 考试时间为 90 分钟 第 卷 选择题 共 50 分 一 选择题 本卷共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 每小题有一个或多个选项正确 全部 选对得 5 分 选不全的得 3 分 有选错或不答的得 0 分 1 小牛 小麦 小洛 小安几位同学想划船渡过一条宽 150 米的河 他们在静水中划船的 速度为 3 m s 现在他们观察到河水的流速为 4 m s 则对于他们这次过河 他们有各 自的看法 其中正确的是 A 小牛说 我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船 B 小麦说 我们要想节省时间就得朝着正对岸划船 C 小洛说 我们要想少走点路就得朝着正对岸划船 D 小安说 今天这种情况我们是不可能到达正对岸的 2 在匀速下降的升降机顶棚上 用细线吊一物体 用火烧断悬线后 重物落至地板需时间 t1 s 在匀速上升的同一升降机顶棚上 也用细线吊一物体 用火烧断悬线后 重物 落至地板需时间 t2 s 则这两种情况下的时间大小关系是 A t1 t2 B t1t2 D 无法确定 3 一质点以一定的速度通过 P 点时 开始受到一个恒力 F 的作用 则此后该质 点的运动轨迹可能是图中的 A a B b C c D d 4 乘坐游乐园的翻滚过山车时 质量为 m 的人随车一起在竖直平面内旋转 下列说法中正 确的是 A 车在最高点时人处于倒立状态 全靠保险带拉住 没有保险带人就会掉下来 B 人在最高点时对座位仍可能产生压力 但是压力一定小于 mg C 人在最低点时对座位的压力大于 mg D 人在最低点时对座位的压力等于 mg 用心 爱心 专心 2 5 2011 山东临沂 如图所示 一小球以 v0 10 m s 的速度水平抛 出 在落地之前经过空中 A B 两点 在 A 点小球速度方向与水 平方向的夹角为 45 在 B 点小球速度方向与水平方向的夹角 为 60 空气阻力忽略不计 g 取 10 m s2 以下判断正确的 是 A 小球通过 A B 两点间用时 t 1 s 3 B 小球通过 A B 两点间用时 t s 3 C A B 两点间的高度差为 h 10 m D A B 两点间的高度差为 h 15 m 6 2010 四川高考 a 是地球赤道上一幢建筑 b 是在赤道平面内做匀速圆周运动 距地 面 9 6 106 m 的卫星 c 是地球同步卫星 某一时刻 b c 刚好位于 a 的正上方 如图 甲所示 经 48 h a b c 的大致位置是图乙中的 取地球半径 R 6 4 106 m 地球 表面重力加速度 g 10 m s2 10 7 2011 湖北武汉 如图所示 甲 乙两船在同一条河流中同时渡河 河的宽度为 L 河 水流速为 u 划船速度均为 v 出发时两船相距 2L 甲 乙船头均与岸边成 60 角 且 乙船恰好能直达正对岸的 A 点 则下列判断正确的是 A 甲 乙两船到达对岸的时间相等 B 两船可能在未到达对岸前相遇 C 甲船在 A 点左侧靠岸 D 甲船也在 A 点靠岸 8 2011 广东广州 质量为 2 kg 的质点在 xy 平面上做曲线运动 在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移的图象如图所示 下列说法正确的是 A 质点的初速度为 5 m s B 质点所受的合外力为 3 N C 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 D 2 s 末质点的速度大小为 6 m s 9 如图所示 在水平地面上的 A 点以跟地面成 角的速度 v1射出一弹丸 恰好以 v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔 B 下列说法正确的是 A 若在 B 点以与 v2大小相等 方向相反的速度射出弹丸 则它必定 落在地 面上的 A 点 B 若在 B 点以与 v1大小相等 与 v2方向相反的速度射出弹丸 则 用心 爱心 专心 3 它必定 落在地面上的 A 点 C 若在 B 点以与 v1大小相等 与 v2方向相反的速度射出弹丸 则它必定 落在地面上 A 点的左侧 D 若在 B 点以与 v1大小相等 与 v2方向相反的速度射出弹丸 则它必定落在地面上 A 点的右 侧 10 2011 广东佛山 如图所示 用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物 M 长 杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴 其端点恰好处于左侧滑轮正下方 O 点处 在 杆的中点 C 处拴一细绳 通过两个滑轮后挂上重物 M C 点与 O 点距离为 l 现在杆的另 一端用力 使其逆时针匀速转动 由竖直位置以角速度 缓缓转至水平 转过了 90 角 此过程中下述说法正确的是 A 重物 M 做匀速直线运动 B 重物 M 做匀变速直线运动 C 重物 M 的最大速度是 l D 重物 M 的速度先减小后增大 第 卷 非选择题 共 50 分 二 实验题 本题共 2 小题 共 12 分 把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答 11 6 分 若某行星半径是 R 平均密度为 万有引力常量是 G 那么在该行星表面附近 运动的卫星的线速度大小是 12 6 分 2010 上海高考 如图所示 三个质点 a b c 质量分别为 m1 m2 M M m1 M m2 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 ra rb 1 4 则它们 的周期之比 Ta Tb 从图示位置开始 在 b 运动一周的过程中 a b c 共线了 次 三 计算题 本题共 3 小题 共 38 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和重要的演 算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单 位 13 10 分 2011 江苏南通 在某行星表面附近自高 h 处以初速度 v0水平抛出的小球 水平射程可达 x 已知该行星的半径为 R 如果在该行星上发射一颗人造卫星 则它在 该行星表面附近做匀速圆周运动的周期 T 是多少 14 13 分 船在静水中的速度为 v船 4 m s 水流速度是 v水 3 m s 以船出发时的位置为 坐标原点 以水流的方向为 x 轴正方向 以垂直河岸方向为 y 轴正方向 建立直角坐标 用心 爱心 专心 4 系 并以船刚出发的时刻为计时起点 船头始终垂直河岸行驶 1 试写出任一时刻 t 单位 s 船的位置坐标 假定 t 时刻船尚未到达对岸 2 船的运动轨迹是什么 写出 y 与 x 的关系式 3 从计时开始到时刻 t 船的位移的大小的表达式是什么 15 15 分 2011 北京模拟 如图所示 竖直平面内有一光滑圆弧轨道 其半径为 R 平 台与轨道的最高点等高 一小球从平台边缘的 A 处水平射出 恰能沿圆弧轨道上的 P 点 的切线方向进入轨道内侧 轨道半径 OP 与竖直线的夹角为 45 试求 1 小球从平台上的 A 点射出时的速度 v0 2 小球从平台上射出点 A 到圆轨道入射点 P 之间的距离 l 3 小球能否沿轨道通过圆弧的最高点 请说明理由 参考答案 1 BD 解析 若船速垂直河岸 由于有水速的存在 船的合速度是斜向下游的 即此时到不 了正对岸 但由于此时垂直河岸的速度最大 所以渡河用的时间是最短的 但渡河位移 却不最短 要想到达正对岸 船头应向上游倾斜 是船速平行河岸的分速度大小等于水 速 而现在水速为 4 m s 船速为 3 m s 所以不可能出现垂直河岸航行的情况 2 A 解析 由于惯性 小球在自由落体运动的同时还有一个随升降机匀速运动的初速度 所 以在地面上来看 题目所述的第一种情景是竖直下抛运动 第二种是竖直上抛运动 竖 直下抛运动可以看做是竖直向下的匀速运动和自由落体运动的合成 竖直上抛运动可以 看做是竖直向上的匀速运动和自由落体运动的合成 它们的自由落体分运动的位移相同 时间也相等 根据运动分解的等时性原理 它们的合运动时间等于分运动时间 所以实 际的合运动时间也相等 3 BCD 解析 由于受到恒力作用 所以不可能做圆周运动 而 b c d 分别与类似平抛运动 匀加速直线运动 斜上抛运动对应 4 C 解析 人运动到最高点时只要速度足够大 不但不需要保险带 反而会对座位产生向上 的压力 且压力可大于 mg 故 A B 两项错误 人在最低点时受向上的支持力和向下的 重力 两者的合力方向应向上 提供向心力 所以支持力大于重力 根据牛顿第三定律 人在最低点时对座位的压力大于 mg 故 C 项正确 D 项错误 5 AC 解析 由题意可知 小球经过 A 点时竖直分速度 vyA v0 经过 B 点时竖直分速度为 vyB v0 所以通过 A B 两点间用时 t 1 s A B 两点间的高度差为 h 3 vyB vyA g3 10 m 故 A C 两项对 v 2 yB v 2 yA 2g 6 B 解析 b c 都是地球的卫星 共同遵循地球对它们的万有引力提供向心力 是可以比 较的 a c 是在同一平面内有相同角速度转动的 也是可以比较的 在某时刻 c 在 a 的 用心 爱心 专心 5 正上方 则以后永远在正上方 对 b 有 m 2Rb GM gR2 化简得 GMm R2 b 2 Tb Tb 2 2 s 2 104 s 在 48 小时内 b 转动的圈数 R3 b gR210 16 106 3 10 6 4 106 2 为 n 8 64 所以 B 项正确 t Tb 48 3 600 20 000 7 AC 解析 划船速度在垂直河岸的方向上的分量相等 故到达对岸的时间相等 两船均随 河水有一向下游的速度 所以未到达 A 点前它们不会相遇 因乙刚好到达 A 点 故甲船 到达对岸的位置应在 A 点左侧某一位置 8 AB 解析 由 x 方向的速度图象可知 在 x 方向的加速度为 1 5 m s2 受力 Fx 3 N 由 在 y 方向的位移图象可知在 y 方向做匀速直线运动 速度为 vy 4 m s 受力 Fy 0 因此 质点的初速度为 5 m s A 项正确 受到的合外力为 3 N B 项正确 显然 质点初速度 方向与合外力方向不垂直 C 项错 2 s 末质点速度应该为 v m s 2 62 4213 m s D 项错 9 AC 解析 该斜抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的上抛运动 碰壁的速度 方向水平说明此时刻竖直方向上速度为零 所以根据对称性可知 A 项正确 若在 B 点以 与 v1大小相等 与 v2方向相反的速度射出弹丸 因 v1 v2 所以返回时在水平方向的运 动位移较大 将落在地面上 A 点的左侧 C 项正确 10 C 解析 当左侧滑轮与 C 点间的绳子的方向与杆 CO 垂直时 绳子速度最大为 l 这也 是重物 M 的最大速度 故重物 M 做变速运动 它的速度先增大后减小 11 6 分 答案 2R G 3 解析 G m 又 V R3 解得 v 2R Vm R2 v2 R 4 3 G 3 12 6 分 答案 1 8 8 解析 根据 G mr 得 T 所以 在 b 运动一周的过程中 a 运动 8 Mm r2 4 2 T2 4 2r3 GM Ta Tb 1 8 周 所以 a b c 共线了 8 次 13 10 分 答案 2 x v0 R 2h 解析 小球抛出后做平抛运动 x v0t h g行t2 所以 g行 在该行星表面附近 1 2 2hv2 0 x2 mg行 mR 所以人造卫星周期 T 2 4 2 T2 R g行 2 x v0 R 2h 14 13 分 答案 1 坐标为 3t 4t 2 y x 轨迹是过原点的倾斜直线 3 4 3 s 5t 解析 1 x v水t 3t y v船t 4t 2 由以上两式消去 t 可得 y x 即船的运动轨迹是一条过原点的倾斜直线 4 3 3 从计时开始到时刻 t 船的位移的大小为 s 5t x2 y2 3t