單元評(píng)估檢測(cè)(四)—2020屆高中物理【新高考】一輪全程復(fù)習(xí)構(gòu)思檢測(cè)

1、單元評(píng)估檢測(cè)(四)曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天(90分鐘100分)一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的1“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在由地球飛向月球時(shí)，沿曲線從M點(diǎn)向N點(diǎn)飛行的過程中，速度逐漸減小在此過程中探月衛(wèi)星所受合力的方向可能的是()22020·廊坊模擬2017年10月7日，錢塘江大潮如期而至，沖浪頂尖高手駕著競(jìng)技摩托艇在江面運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)其兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律為x2t26t，y1.5t24t，xOy為直角坐標(biāo)系，則下列說法正確的是()A摩托艇在x軸方向的分運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)B摩托艇的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)C摩托艇的運(yùn)動(dòng)是勻變速

2、曲線運(yùn)動(dòng)D摩托艇的運(yùn)動(dòng)開始為直線而后變?yōu)榍€3.如圖所示的雜技演員在表演“水流星”的節(jié)目時(shí)，盛水的杯子經(jīng)過最高點(diǎn)杯口向下時(shí)水也不灑出來，對(duì)于杯子經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)水的受力情況，下列說法正確的是()A水處于失重狀態(tài)，不受重力的作用B水受平衡力的作用，合力為零C由于水做圓周運(yùn)動(dòng)，因此必然受到重力和向心力的作用D杯底對(duì)水的作用力可能為零4某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤A、B，A盤固定一個(gè)信號(hào)發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為28 cm.B盤上固定一個(gè)帶窗口的紅外線信號(hào)接收裝置Q，Q到圓心的距離為16 cm.P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度相同，都是4 m/s.當(dāng)P、Q正對(duì)時(shí)，P發(fā)出的

3、紅外線恰好進(jìn)入Q的接收窗口 ，如圖所示，則Q每隔一定時(shí)間就能接收到紅外線信號(hào)，這個(gè)時(shí)間的最小值應(yīng)為()A0.56 s B0.28 sC0.16 s D0.07 s5.如圖為學(xué)員駕駛汽車在水平面上繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的俯視示意圖已知質(zhì)量為60 kg的學(xué)員在A點(diǎn)位置，質(zhì)量為70 kg的教練員在B點(diǎn)位置，A點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑為5.0 m，B點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑為4.0 m，學(xué)員和教練員(均可視為質(zhì)點(diǎn))()A運(yùn)動(dòng)周期之比為5:4B運(yùn)動(dòng)線速度大小之比為1:1C向心加速度大小之比為4:5D受到的合力大小之比為15:146.2020·遼寧大連模擬游樂場(chǎng)有一種叫做“快樂飛機(jī)”的游樂項(xiàng)目，其簡(jiǎn)化模型如圖所示已知模型

4、飛機(jī)質(zhì)量為m，固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)的旋臂上，旋臂與豎直方向夾角為，當(dāng)模型飛機(jī)以角速度繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A模型飛機(jī)受到重力、旋臂的作用力和向心力B旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力方向一定與旋臂垂直C旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力大小為mD若夾角增大，則旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力減小7.在豎直墻壁上懸掛一鏢靶，某人站在離墻壁一定距離的某處，先后將兩只飛鏢A、B由同一位置水平擲出，兩只飛鏢落在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖)，若不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是()AA、B兩鏢在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同BB鏢擲出時(shí)的初速度比A鏢擲出時(shí)的初速度小CA、B鏢的速度變化方向可能不同DA鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量小

5、82020·河南中原名校聯(lián)考a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星其中a、c的軌道相交于P，b、d在同一個(gè)圓軌道上，b、c軌道在同一平面上某時(shí)刻四顆衛(wèi)星的運(yùn)行方向及位置如圖所示下列說法中正確的是()Aa、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度Ca、c的線速度大小相等，且小于d的線速度Da、c存在在P點(diǎn)相撞的危險(xiǎn)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分9冥王星與其附近的星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為7:1，同時(shí)繞它們

6、連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由此可知卡戎繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的()A角速度約為冥王星的7倍B向心力大小約為冥王星的C軌道半徑約為冥王星的7倍D周期與冥王星周期相同102020·河南平頂山模擬某航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)在原軌道運(yùn)行時(shí)動(dòng)能為Ek，軌道半徑為r1，向心加速度大小為a1；運(yùn)行一段時(shí)間后航天器變軌到新的軌道上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，在新軌道上運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能為Ek，軌道半徑為r2，向心加速度大小為a2；設(shè)變軌過程航天器的質(zhì)量不變，則下列關(guān)系正確的是()A. B.C. D.11.如圖所示，固定斜面PO、QO與水平面MN的夾角均為45°，現(xiàn)由A點(diǎn)分別以v1、v2先后沿水平方向拋出兩個(gè)小球(可視

7、為質(zhì)點(diǎn))，不計(jì)空氣阻力，其中以v1拋出的小球恰能垂直于QO落于C點(diǎn)，飛行時(shí)間為t，以v2拋出的小球落在PO斜面上的B點(diǎn)，且B、C在同一水平面上，則()A落于B點(diǎn)的小球飛行時(shí)間為tBv2gtC落于C點(diǎn)的小球的水平位移為gt2DA點(diǎn)距水平面MN的高度為gt212.2020·福建漳州一模2019年1月3日，“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器順利著陸在月球背面，成為人類首個(gè)實(shí)現(xiàn)軟著陸月背的探測(cè)器著陸前，探測(cè)器先在距月球表面高度約為100 km的圓軌道上運(yùn)行；然后在A點(diǎn)實(shí)施變軌，使運(yùn)行軌道變?yōu)檫h(yuǎn)月點(diǎn)A高度約為100 km和近月點(diǎn)P高度約為15 km的橢圓軌道；再在P點(diǎn)實(shí)施制動(dòng)降落月背下列說法正確的是()A

8、從圓軌道到橢圓軌道的變軌過程中，探測(cè)器的機(jī)械能變大B探測(cè)器在橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速率大于在A點(diǎn)的速率C探測(cè)器在P點(diǎn)時(shí)的加速度大于在A點(diǎn)時(shí)的加速度D探測(cè)器在橢圓軌道的運(yùn)行周期大于在圓軌道的運(yùn)行周期三、非選擇題：本題共6個(gè)小題，共60分13(6分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺標(biāo)尺上的黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)在研究向心力的

9、大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的_方法A理想實(shí)驗(yàn)法 B等效替代法C控制變量法 D演繹法(2)圖中是在研究向心力的大小與_的關(guān)系A(chǔ)質(zhì)量m B角速度C半徑r(3)若圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為_A1:9 B3:1C1:3 D1:114(8分)2020·安徽宣城模擬用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片如圖所示，拍攝時(shí)，光源的頻閃頻率為10 Hz，a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球自B點(diǎn)開始下落，背景的小方格為相同的正方形重力加速度g取10 m/s2，不計(jì)阻力(

10、1)根據(jù)照片顯示的信息，下列說法中正確的是_A只能確定b球的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B不能確定a球沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)C只能確定a球的運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)D可以確定a球的運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成(2)根據(jù)照片信息可求出a球的水平速度大小為_m/s；當(dāng)a球與b球運(yùn)動(dòng)了_s時(shí)，它們之間的距離最小15(8分)如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m1 kg的凹形小滑塊，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25.現(xiàn)小滑塊以某一初速度v從斜面底端上滑，同時(shí)在斜面底端正上方有一小球以初速度v0水平拋出，經(jīng)過0.4 s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，

11、此時(shí)，小滑塊還在上滑過程中(已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2)，求：(1)小球水平拋出的初速度v0.(2)小滑塊的初速度v.(3)0.4 s內(nèi)小滑塊損失的機(jī)械能E.16(8分)如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧(不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失)已知圓弧的半徑R0.3 m，60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小v4 m/s.(g取10 m/s2)求：(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0.(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力17

12、.2020·湖南長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)月考(14分)如圖所示，餐桌中心是一個(gè)可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、半徑為R的圓盤圓盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì)放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，餐桌高也為R.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.(1)為使物體不滑到餐桌上，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的最大值為多少？(2)若餐桌半徑rR，則在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度緩慢增大時(shí)，物體從圓盤上被甩出后滑落到地面上的位置到圓盤中心的水平距離為多少？18(16分)火星是太陽(yáng)系中和地球環(huán)境最為相似的行星，100年后，人類或已能夠方便地前往火星度假地球人小明去火星度假前，在地

13、球上用體重秤測(cè)得體重為F，到達(dá)火星后，小明參加了為期一個(gè)月的減肥訓(xùn)練營(yíng)，他驚喜地發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一個(gè)月的訓(xùn)練，在火星上測(cè)得的體重已變?yōu)镕.已知火星半徑是地球半徑的，火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的，地球密度為.(忽略地球和火星自轉(zhuǎn)的影響，火星和地球均可看成質(zhì)量分布均勻的球體) (1)小明減肥是否成功？ (2)人類即將前往度假的這顆星球的密度是多少？單元評(píng)估檢測(cè)(四)1解析：衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度方向沿其軌跡的切線方向，由于速度逐漸減小，則合力方向與速度方向間的夾角大于90°，由軌跡的彎曲方向知，合力必指向其彎曲方向故選C.答案：C2解析：由題意可知，在x軸方向的加速度與速度均為負(fù)值，該分運(yùn)動(dòng)為

14、勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由表達(dá)式可得，x軸方向：ax4 m/s2；v0x6 m/s，y軸方向：ay3 m/s2；v0y4 m/s，分析可知，摩托艇的加速度與速度不共線，且加速度恒定，故摩托艇的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)正確，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C3解析：失重狀態(tài)是物體對(duì)支持物(或繩)的彈力小于重力，但物體所受重力不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；水受力不平衡，有向心加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；向心力不是性質(zhì)力，本題中向心力由重力和彈力的合力提供，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)重力恰好提供水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)杯底對(duì)水的作用力為零，選項(xiàng)D正確答案：D4解析：P轉(zhuǎn)動(dòng)的周期TP0.14 s，Q轉(zhuǎn)動(dòng)的周期TQ0.08 s，設(shè)這個(gè)時(shí)間的最小

15、值為t，t必須是二者周期的最小公倍數(shù)，解得t0.56 s，選項(xiàng)A正確答案：A5解析：A、B兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)T知，周期相等，故A錯(cuò)誤根據(jù)vr知，半徑之比為5:4，則線速度之比為5:4，故B錯(cuò)誤根據(jù)ar2知，半徑之比為5:4，則向心加速度大小之比為5:4，故C錯(cuò)誤根據(jù)Fma知，向心加速度大小之比為5:4，質(zhì)量之比為6:7，則合力大小之比為15:14，故D正確答案：D6解析：當(dāng)模型飛機(jī)以角速度繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，模型飛機(jī)受到的力為重力和旋臂的作用力，它們的合力充當(dāng)向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力方向可以與旋臂不垂直，這個(gè)作用力在水平方向的分力提供向心力，在豎

16、直方向的分力與重力平衡，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由力的合成可知，旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力大小為Fm，選項(xiàng)C正確；由C項(xiàng)分析可知，當(dāng)夾角增大時(shí)，旋臂對(duì)模型飛機(jī)的作用力增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C7解析：從兩只飛鏢在鏢靶的位置可以看出，B飛鏢在A飛鏢的下方，即B飛鏢在豎直方向下降的位移大于A飛鏢，hA<hB，根據(jù)A、B飛鏢在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律hgt2有tA<tB，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A、B水平運(yùn)動(dòng)的位移相同，由xvt有vA>vB，選項(xiàng)B正確；A、B飛鏢均做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度均為g，而速度變化方向是與加速度方向一致的，故A、B飛鏢速度變化方向均豎直向下，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)

17、誤答案：B8解析：根據(jù)Gmammr2，得a，v，a、c的軌道半徑相等，則a、c的加速度大小相等，由于a、c的軌道半徑小于b的軌道半徑，則a、c的加速度大于b的加速度，故A正確；b的角速度小于c的角速度，故B錯(cuò)誤；a、c的線速度大小相等，且大于d的線速度，故C錯(cuò)誤a、c的軌道半徑相等，角速度相等，周期相等，所以a、c不會(huì)相撞，故D錯(cuò)誤答案：A9解析：雙星的角速度相等、周期相等，故A錯(cuò)誤，D正確；雙星做圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小相等，根據(jù)Gm12r1，Gm22r2，解得，即軌道半徑約為冥王星的7倍，故B錯(cuò)誤，C正確答案：CD10解析：本題考查衛(wèi)星在不同軌道上物理量的對(duì)比由Gm可知，mv2，即r，因此；由

18、Gma可得，故A、D正確答案：AD11解析：落于C點(diǎn)的小球速度垂直QO，分解速度如圖所示，則v1gt，水平位移xv1tgt2，故C項(xiàng)正確落于B點(diǎn)的小球落點(diǎn)位置，則分解位移如圖，其中，BC在同一平面，故飛行時(shí)間都為t有：tan 45°所以v2，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤設(shè)C點(diǎn)距地面為h，由幾何關(guān)系知x2hv2t，所以hgt2故A點(diǎn)距水平面高度Hhgt2gt2，故D項(xiàng)正確答案：ACD12解析：本題考查變軌時(shí)機(jī)械能、速率、加速度、周期的變化“嫦娥四號(hào)”在A處變軌進(jìn)入橢圓軌道是由圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)榻倪\(yùn)動(dòng)，必須點(diǎn)火減速，線速度變小，動(dòng)能減小，高度降低引力勢(shì)能也減小，所以機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；探測(cè)器在橢圓

19、軌道從A點(diǎn)到P點(diǎn)的過程，距離月球變近，萬(wàn)有引力做正功，動(dòng)能增大，則探測(cè)器在P點(diǎn)的速率大于在A點(diǎn)的速率，故B正確；根據(jù)牛頓第二定律有ma，得a，知距離月球越遠(yuǎn)，加速度越小，則探測(cè)器在P點(diǎn)時(shí)的加速度大于在A點(diǎn)時(shí)的加速度，故C正確；圓軌道的半徑大于橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，根據(jù)開普勒第三定律，軌道半徑越大運(yùn)行周期越長(zhǎng)，則探測(cè)器在橢圓軌道的運(yùn)行周期小于在圓軌道的運(yùn)行周期，故D錯(cuò)誤答案：BC13解析：(1)驗(yàn)證向心力F與質(zhì)量m、角速度、半徑r的關(guān)系，需要先控制某些量不變，研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，采用控制變量法，應(yīng)選C；(2)圖中所展示的兩球質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，皮帶圍繞在不同半徑的轉(zhuǎn)輪上，其角速度不同，驗(yàn)證

20、的是向心力與角速度的關(guān)系，應(yīng)選B；(3)由向心力公式Fm2rm2r，皮帶速度一定，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，兩球質(zhì)量相同，則FR2常數(shù)，變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為3:1，應(yīng)選B.答案：(1)C(2分)(2)B(2分)(3)B(2分)14解析：(1)頻閃相機(jī)拍照時(shí)，兩相鄰照片間的時(shí)間間隔相等，由題圖可知a球水平位移相等，所以a球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與b球運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，所以豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤(2)根據(jù)ygT210×0.01 m0.1 m，所以2L0.1 m，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0m/s1 m/s；由于兩球在豎直方向上均做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以位移

21、差恒定，當(dāng)a球運(yùn)動(dòng)到與b球在同一豎直線上時(shí)，距離最小，則有ts0.2 s.答案：(1)D(2分)(2)1(3分)0.2(3分)15解析：(1)設(shè)小球落入凹槽時(shí)豎直速度為vy，vygt10×0.4 m/s4 m/s，v0vytan 37°3 m/s.(2)小球落入凹槽時(shí)的水平位移xv0t3×0.4 m1.2 m則滑塊的位移為s1.5 m，滑塊加速度的大小agsin 37°gcos 37°8 m/s2.根據(jù)公式svtat2解得v5.35 m/s.(3)Emgcos 37°·s0.25×1×10×0.8×1.5 J3 J.答案：(1)3 m/s(2)5.35 m/s(3)3 J16解析：(1