2013屆高三總復習單元綜合測試卷：第4單元《曲線運動萬有引力與航天》

1、2013屆高三總復習單元綜合測試卷：第4單元曲線運動萬有引力與航天2013屆高三總復習單元綜合測試卷：第4單元曲線運動萬有引力與航天 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（2013屆高三總復習單元綜合測試卷：第4單元曲線運動萬有引力與航天）的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為2013屆高三總復習單元綜合

2、測試卷：第4單元曲線運動萬有引力與航天的全部內(nèi)容。第 9 頁 共 9 頁新課標人教版2013屆高三物理總復習單元綜合測試卷第四單元曲線運動 萬有引力與航天本試卷分第卷(選擇題）和第卷(非選擇題）兩部分試卷滿分為100分。考試時間為90分鐘。第卷（選擇題，共40分）一、選擇題(本大題包括10小題，每小題4分，共40分）1。在無風的情況下,跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘，下落過程中受到空氣阻力下列描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是 （)解析：本題考查的知識點為運動的合成與分解、牛頓運動定律及圖象，在能力的考查上體現(xiàn)了物理知識與實際生活的聯(lián)系，體現(xiàn)了新課標

3、對物理學習的要求，要求考生能夠運用已學的物理知識處理生活中的實際問題降落傘在下降的過程中水平方向速度不斷減小,為一變減速運動，加速度不斷減小豎直方向先加速后勻速,在加速運動的過程中加速度不斷減小,從圖象上分析b圖是正確的答案：b2。據(jù)報道，2009年4月29日，美國亞利桑那州一天文觀測機構發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星，代號為2009hc82.該小行星繞太陽一周的時間為3。39年,直徑23千米，其軌道平面與地球軌道平面呈155的傾斜假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動，則小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為 （)a3.39b3.39c3.39 d3.39解析：本題考查萬

4、有引力定律及應用，意在考查考生的理解能力和分析綜合能力設小行星的軌道半徑為r1，周期為t1，線速度為v1;地球的軌道半徑為r2，周期為t2，線速度為v2。根據(jù)常量，得()3（）23。392，再根據(jù)gm得v，所以速度之比3.39，a項正確答案：a3游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達到20 m/s2,g取10 m/s2,那么此位置座椅對游客的作用力相當于游客重力的 （)a1倍 b2倍c3倍 d4倍解析：由過山車在軌道最低點時合力提供向心力可得fmgma向則f30m3mg，故c正確答案：c圖14如圖1所示，ab為斜面,bc為水平面,從a點以水平速度v0拋出一小球,此時落點到a的水平

5、距離為s1；從a點以水平速度3v0拋出小球，這次落點到a點的水平距離為s2，不計空氣阻力，則s1s2，可能等于 (）a13 b16c19 d112解析：如果小球兩次都落在bc段上，則由平拋運動的規(guī)律：hgt2，sv0t知，水平位移與初速度成正比，a項正確；如果兩次都落在ab段，則設斜面傾角為，由平拋運動的規(guī)律可知:tan，解得s,故c項正確;如果一次落在ab段，一次落在bc段，則位移比應介于13與19之間,故b項正確答案：abc圖25如圖2所示，物體甲從高h處以速度v1平拋，同時物體乙從距甲水平方向距離x處由地面以速度v2豎直上拋，不計空氣阻力，兩個物體在空中某處相遇，下列敘述中正確的是（）a

6、從拋出到相遇所用的時間是x/v1b如果相遇發(fā)生在乙上升的過程中，則v2c如果相遇發(fā)生在乙下降的過程中,則v2d若相遇點離地面高度為h/2,則v2解析：甲被拋出后，做平拋運動,屬于勻變速曲線運動；乙被拋出后，做豎直上拋運動，屬于勻變速直線運動它們的加速度均為重力加速度,從拋出時刻起,以做自由落體運動的物體作為參考系，則甲做水平向右的勻速直線運動，乙做豎直向上的勻速直線運動，于是相遇時間tx/v1h/v2。乙上升到最高點需要時間:t1v2/g。從拋出到落回原處需要時間：t22v2/g.要使甲、乙相遇發(fā)生在乙上升的過程中，只要使tt1即可，即h/v2v2/g，則:v2。要使甲、乙相遇發(fā)生在乙下降的過

7、程中,只要使t1tt2即可，即，得： v2。若相遇點離地面高度為，則v2tgt2.將式代入上式，可得v2,由式可知,a、b、d項正確答案：abd圖36如圖3所示,在雙人花樣滑冰運動中,有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面,目測體重為g的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30，重力加速度為g，估算該女運動員 （）a受到的拉力為g b受到的拉力為2gc向心加速度為g d向心加速度為2g圖4解析：女運動員做圓錐擺運動，由對女運動員受力分析可知,受到重力、男運動員對女運動員的拉力，如圖4所示，豎直方向合力為零,由fsin30g得f2g，b項正確水平方向的合力提

8、供勻速圓周運動的向心力，有fcos30ma向即2mgcos30ma向，所以a向g,c項正確答案:bc7假設太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半,地球繞太陽公轉近似為勻速圓周運動，則下列物理量變化正確的是 （）a地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半b地球的向心力變?yōu)榭s小前的c地球繞太陽公轉周期與縮小前的相同d地球繞太陽公轉周期變?yōu)榭s小前的一半解析:密度不變,天體直徑縮小到原來的一半，質量變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)萬有引力定律f知向心力變?yōu)閒，選項b正確；由mr得t2 ，知t2 t，選項c正確答案:bc8已知地球質量大約是月球質量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍不考慮地球、月球自轉

9、的影響,由以上數(shù)據(jù)可推算出 (）a地球的平均密度與月球的平均密度之比約為98b地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比約為94c靠近地球表面沿圓軌道運行的航天器的周期與靠近月球表面沿圓軌道運行的航天器的周期之比約為89d靠近地球表面沿圓軌道運行的航天器線速度與靠近月球表面沿圓軌道運行的航天器線速度之比約為814解析:天體密度,，故a錯;萬有引力近似等于重力，即gmg，g，,故b錯；萬有引力提供向心力gm(）2rm，t,t，c對；v，v，d錯答案：c9.據(jù)媒體報道，嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200 km，運行周期127分鐘若還知道引力常量和月球平均半徑，僅利用以上條件不能求出的

10、是 （)a月球表面的重力加速度 b月球對衛(wèi)星的吸引力c衛(wèi)星繞月運行的速度 d衛(wèi)星繞月運行的加速度解析：由gm（rh）mma和gmg月,可知a、c、d均可求出，由于衛(wèi)星質量未知,故不能求出月球對衛(wèi)星的吸引力答案:b10.1990年4月25日,科學家將哈勃天文望遠鏡送上距地球表面約600 km的高空，使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展假設哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行已知地球半徑為6。4106 m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3。6107 m這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期以下數(shù)據(jù)中最接近其運行周期的是(）a0.6小時 b1.6小時c4。0小時 d24小時解析：由開普勒行星

11、運動定律可知，恒量，所以，r為地球的半徑，h1、t1、h2、t2分別表示望遠鏡到地表的距離、望遠鏡的周期、同步衛(wèi)星距地表的距離、同步衛(wèi)星的周期（24 h），代入數(shù)據(jù)得：t11.6h。答案：b第卷(非選擇題,共60分)二、填空題（每小題10分，共20分）11圖5所示的是“研究小球的平拋運動”時拍攝的閃光照片的一部分,其背景是邊長為5 cm的小方格,取g10 m/s2.由此可知：閃光頻率為_hz；小球拋出時的初速度大小為_m/s;從拋出點到c點，小球速度的改變最大為_ m/s.圖5解析：看出a，b，c三點的水平坐標相隔5個小格，說明是相隔相等時間的3個點豎直方向的每個時間間隔內(nèi)的位移差是2個小格,

12、根據(jù)sgt2可以算相鄰的時間間隔,然后再根據(jù)水平方向的勻速運動，可以算出初速度答案：102.5412設地球繞太陽做勻速圓周運動，半徑為r,速率為v，則太陽的質量可用v、r和引力常量g表示為_太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動,其運動速率約為地球公轉速率的7倍,軌道半徑約為地球公轉軌道半徑的2109倍為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目,可認為銀河系中所有恒星的質量都集中在銀河系中心,且銀河系中恒星的平均質量約等于太陽質量，則銀河系中恒星數(shù)目約為_解析:由牛頓第二定律gm，則太陽的質量m。由gm則m銀因v太7v,r2109r，則1011。答案：1011三、計算題（每小題10分，共40分)圖61

13、3.如圖6所示,射擊槍水平放置，射擊槍與目標靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上,槍口與目標靶之間的距離s100 m，子彈射出的水平速度v200 m/s,子彈從槍口射出的瞬間目標靶由靜止開始釋放,不計空氣阻力,取重力加速度g為10 m/s2,求：(1)從子彈由槍口射出開始計時，經(jīng)多長時間子彈擊中目標靶？（2）目標靶由靜止開始釋放到被子彈擊中,下落的距離h為多少？解析：(1)子彈做平拋運動，它在水平方向的分運動是勻速直線運動,設子彈經(jīng)t時間擊中目標靶，則t代入數(shù)據(jù)得t0。5 s(2）目標靶做自由落體運動，則hgt2代入數(shù)據(jù)得h1.25 m圖714.如圖7所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸oo

14、轉動，筒內(nèi)壁粗糙,筒口半徑和筒高分別為r和h,筒內(nèi)壁a點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質量為m的小物塊求當筒不轉動時，物塊靜止在筒壁a點受到的摩擦力和支持力的大?。划斘飰K在a點隨筒做勻速轉動，且其所受到的摩擦力為零時,筒轉動的角速度圖8解析：如圖8，當圓錐筒靜止時，物塊受到重力、摩擦力f和支持力n。由題意可知fmgsinmgnmgcosmg物塊受到重力和支持力的作用，設圓筒和物塊勻速轉動的角速度為豎直方向ncosmg水平方向nsinm2r聯(lián)立，得其中tan，r圖915“嫦娥一號探月衛(wèi)星在空中運動的簡化示意圖如圖9所示衛(wèi)星由地面發(fā)射后,經(jīng)過發(fā)射軌道進入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調整后進入地月轉移軌

15、道，再次調速后進入工作軌道已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道的運行半徑分別為r和r1，地球半徑為r,月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為。求：（1）衛(wèi)星在停泊軌道上運行的線速度;（2）衛(wèi)星在工作軌道上運行的周期解析：(1)設衛(wèi)星在停泊軌道上運行的線速度為v,衛(wèi)星做圓周運動的向心力由地球對它的萬有引力提供，得gm，且有：gmg,得：vr（2)設衛(wèi)星在工作軌道上運行的周期為t,則有：gm（)2r1，又有：gm得：t16.2008年12月，天文學家們通過觀測的數(shù)據(jù)確認了銀河系中央的黑洞“人馬座a*”的質量與太陽質量的倍數(shù)關系研究發(fā)現(xiàn),有一星體s2繞人馬座a*做橢圓運動，其軌道半長軸

16、為9.50102天文單位（地球公轉軌道的半徑為一個天文單位)，人馬座a就處在該橢圓的一個焦點上觀測得到s2星的運行周期為15。2年（1)若將s2星的運行軌道視為半徑r9.50102天文單位的圓軌道，試估算人馬座a*的質量ma是太陽質量ms的多少倍（結果保留一位有效數(shù)字);(2)黑洞的第二宇宙速度極大，處于黑洞表面的粒子即使以光速運動，其具有的動能也不足以克服黑洞對它的引力束縛由于引力的作用，黑洞表面處質量為m的粒子具有的勢能為epg(設粒子在離黑洞無限遠處的勢能為零）,式中m、r分別表示黑洞的質量和半徑已知引力常量g6。71011 nm2/kg2，光速c3.0108 m/s，太陽質量ms2.01030 kg，太陽半徑rs7。0108 m，不考慮相對論效應，利用上問結果，在經(jīng)典力學范圍內(nèi)求人馬座a的半徑ra與太陽半徑rs之比應小于多少（結果按四舍五入保留整數(shù)）解析：(1)s2星繞人馬座a做圓周運動的向心力由人馬座a*對s2星的萬有引力提供，設s2星的質量為ms2,角速度為，周期為t，則gms22r設地球質量為me，公轉軌道半徑為re,周期為