走向高考物理第四章综合测试题

1、第四章综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1(2014·北京西城区模拟)如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车正常骑行时，下列说法正确的是()AA、B两点的角速度大小相等BB、C两点的线速度大小相等CA、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比DB、C两点的向心加

2、速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比答案D解析同一皮带相连，线速度相同，所以A、B两点线速度相同，半径不同，角速度不同，A选项错误；同轴的轮子角速度相同，所以B、C角速度相同，半径不同，线速度不同，B选项错误；A、B两点线速度相同，根据a，加速度与半径成反比，C选项错误；B、C角速度相同，根据a2r，加速度与半径成正比，所以D选项正确。2(2014·保定模拟)我国于2013年12月2日凌晨成功发射了嫦娥三号登月卫星，12月10日21时20分，嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制，从100km×100km的环月圆轨道，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，进入预定

3、的月面着陆准备轨道，并于12月14日21时11分实现卫星携带探测器在月球的软着陆。下列说法正确的是()A如果不考虑地球大气层的阻力，则嫦娥三号的发射速度可以小于7.9km/sB软着陆前嫦娥三号将环月飞行(圆周运动)，若已知飞行周期和万有引力常量，则可以求出月球的平均密度C若已知嫦娥三号、嫦娥一号各自绕月球做匀速圆周运动的高度(高度不同)和周期以及万有引力常量，则可求出月球的质量、半径D嫦娥三号为着陆准备而实施变轨控制时，需要通过发动机使其加速答案C解析第一宇宙速度为卫星的最小发射速度，A错；对于近月卫星已知周期T和G，可根据求出月球密度，但嫦娥三号不是近月卫星，还需知道嫦娥三号的轨道半径才能求

4、解月球密度，B错；对嫦娥三号和嫦娥一号分别应用m()2(Rh)列方程联立可解月球质量和半径，C对；嫦娥三号着陆需发动机减速做近心运动，D错。3(2014·大庆模拟)如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1。小球B从同一点Q处自由下落，下落至P点的时间为t2。不计空气阻力，则t1：t2等于()A1：2B1：C1：3 D1：答案D解析小球垂直打在斜坡上，将该速度进行分解，由图中几何关系，可知：v0gt1，t1；小球做自由落体运动的位移hv0t1gtgt，由自由落体运动的规律可得：hgt

5、，则两方程相比可得：，选项D正确，选项ABC错误。4(2014·潍坊模拟)四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较()Aa的向心加速度最大B相同时间内b转过的弧长最长Cc相对于b静止Dd的运动周期可能是23h答案B解析由ma向知，卫星b、c、d中b的向心加速度最大，而a的向心加速度小于c的向心加速度，所以选项A错误。由知vb最大，即相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确，卫星c相对于卫星a相对静止，选项C正确，卫星a、c的运动周期为24h，则卫星d的周期大于24h，选项

6、D错误。51877年美国科学家霍尔发现火星有两颗天然卫星“火卫一”与“火卫二”。经观测“火卫一”距离火星表面的高度为h，其运行周期为T。假设火星的半径为R，则下列说法中正确的是()A“火卫一”绕火星运行的线速度为B“火卫一”绕火星运行时的向心加速度为C火星的第一宇宙速度为D火星表面的重力加速度为答案C解析“火卫一”绕火星运行的线速度为v，选项A错误；“火卫一”绕火星运行时的向心加速度为a2(Rh)，选项B错误；由m2(Rh)，v1联立解得火星的第一宇宙速度为v1，选项C正确；由Gmg，GM(Rh)3联立解得火星表面的重力加速度为g，选项D错误。6(2014·潍坊模拟)某月球探测卫星先

7、贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动，此时其动能为Ek1，周期为T1；再控制它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为Ek2，周期为T2。已知地球的质量为M1，月球的质量为M2，则为()A.B.C.· D.·答案C解析卫星绕地球做匀速圆周运动，Gmm()2R1，Ek1mvG，T12；同理卫星绕月球做匀速圆周运动，Gmm()2R2，Ek2mv，解得：Ek2mvG，T22，解各式得：，解两式得：，C项正确。7(2014·昆明模拟)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动

8、，如图所示，A的运动半径较大，则()AA球的角速度必小于B球的角速度BA球的线速度必大于B球的线速度CA球的运动周期必大于B球的运动周期DA球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力答案ABC解析两球受重力、支持力作用，合力指向圆周运动的圆心，如图所示，由牛顿第二定律有：mgtanmm2R，F，可见，运动半径较大的球A线速度较大、角速度较小，两球所受支持力相等，AB项正确，D项错；由圆周运动角速度与周期关系可知，A球的运动周期大于B球的运动周期，C项正确。8(2014·昆明模拟)美国科学家通过射电望远望观察到宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统；三颗星位于同一直

9、线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行。设每个星体的质量均为M，忽略其他星体对它们的引力作用，则()A环绕星运动的角速度为B环绕星运动的线速度为C环绕星运动的周期为4D环绕星运动的周期为2答案BC解析环绕星做匀速圆周运动，其他两星对它的万有引力充当向心力，即：GGMM2RM()2R，解得：v，T4，BC项正确，AD项错。9.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是()A图中航天飞机正加速飞向B处B航天飞机在B处由椭

10、圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C根据题中条件可以算出月球质量D根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小答案ABC解析航天飞机飞向B处时，月球引力做正功，所以正在加速，即选项A正确；假设航天飞机在B处不减速，将继续在原来的椭圆轨道运动，所以必须点火减速，所以选项B正确；由Gmr得月球的质量M，所以选项C正确；因为空间站的质量不知道，不能算出空间站受到月球引力的大小，所以选项D错误。10.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则卫星分别在1、2、3轨道上正常

11、运行时，以下说法正确的是()A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度答案BD解析因为Gmr2m，所以v，即B选项正确，A选项错误；根据牛顿第二定律可得a，即卫星的加速度a只与卫星到地心的距离r有关，所以C选项错误，D选项正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11(6分)如图所示，从地面上A点发射的一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目

12、标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0，则导弹在C点的速度一定_(填“大于”、“等于”或“小于”)；导弹在C点的加速度等于_；导弹从A点运动到B点的时间一定_T0(填“大于”、“等于”或“小于”)。答案小于小于解析如果在高为h的圆轨道上做匀速圆周运动，由Gm得：v，而导弹沿ACB椭圆运动，且C为远地点，故在C点G>m，即v<才会在低轨道做椭圆运动；由Gma得：a；由于地心是导弹做椭圆运动的一个焦点，故椭圆的半长轴一定小于Rh，由开普勒第三定律可知，导弹做椭圆运动的周期T一定小于在距地面高度为

13、h的圆轨道上运动的卫星的周期T0，且导弹沿ACB运动的过程不足一个周期，故导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0。12(6分)(2014·北京东城模拟)一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为S。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为_；落地点距台面边缘的水平距离为_。答案t2S解析对于平抛运动，利用运动的合成和分解知识来处理，竖直方向hgt2得t，所以小球在空中停留时间由离地面的高度决定，即小球在空中飞行时间不变；水平方向xvt，既然在空中时间不变，水平方向位移取决于水平方向的初速度，初速度变为原来的2

14、倍，水平方向的位移就变为原来的2倍。13(6分)某研究性学习小组在做“研究平抛物体的运动”的实验时使用了如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于某处(未靠近轨道末端)。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向依次平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B、C。若测得木板每次移动的距离x10.00cm，A、B间距离y14.78cm，B、C间距离y214.58cm。重力加速度为g。(1)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0_(用题中所给字母表示)。

15、(2)小球初速度的测量值为_m/s。(g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字)。答案(1)x(2)1.00解析由平抛运动在竖直方向的运动特点，木板上的痕迹A、B、C可当作某物体做匀变速直线运动留下的时间间隔相等的三个点，所以利用y2y1aT2，即可求出间隔时间，再利用v0，代入数据就能得到小球的初速度。三、论述计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)(2014·北京西城区模拟)人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静

16、止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。(1) 求月球表面的自由落体加速度大小g月；(2)若不考虑月球自转的影响，求：a月球的质量M；b月球的“第一宇宙速度”大小v。答案(1)(2)a.b.解析(1)月球表面附近的物体做自由落体运动hg月t2月球表面的自由落体加速度大小g月(2)a.若不考虑月球自转的影响Gmg月月球的质量Mb质量为m的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动mg月m月球的“第一宇宙速度”大小v15(10分)如图所示，为了检测一玩具枪射出子弹的速度，用一个半径为r的圆盘做目标靶，枪口与圆盘的距离为L，

17、圆盘绕垂直盘面且过盘心O点的水平轴匀速转动，转动的角速度大小为，子弹出枪口时圆盘边缘上的A点在最高点位置，若子弹恰好击中A点，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，求子弹枪口的速度大小。答案(k0,1,2，)解析子弹射出后做平抛运动，有Lv0t；子弹击中A点时，A恰好在最低点位置，则A点转过的角速度为t2k(k0,1,2，)。联立得v0(k0,1,2，)16(11分)某球形天体的密度为0，引力常量为G。若球形天体的半径为R，自转的角速度为0，表面周围空间充满厚度d(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高度。答案R解析设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫

18、星的质量为m0，则有Gm0r而M0·R3，M(Rd)3R3解得：r2R则该天体的同步卫星距天体表面的高度为hrRR。17(11分)如图所示，一水平传送带AB长为L6m，离水平地面的高为h5m，地面上C点在传送带右端点B的正下方。一物块以水平初速度v04m/s自A点滑上传送带，传送带匀速转动，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g10m/s2。(1)要使物块从B点抛出后的水平位移最大，传送带运转的速度应满足什么条件？最大水平位移多大？(2)若物块从A点滑上传送带到落地所用的时间为2.3s，求传送带运转的速度(3.162，3.77，结果保留三位有效数字)。答案(1)v2m/s2m(2)4.72m/s解析(1)要使物块