【贏在高考】2013屆高三物理一輪配套練習(xí)4檢測(cè)新人教版必修2

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1、階段檢測(cè)評(píng)估(四) (時(shí)間:90分鐘滿分:100分) 第1卷(選擇題共40分) 一、本題10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中 ,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正 確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得 2分.有選錯(cuò)或不答的得 0 分. 1 .牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù) ,運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理,建立了萬(wàn)有引力定律.在創(chuàng)建 萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中,牛頓() A.接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于"吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想 B.根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實(shí) ,得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比 , 即F之m的結(jié)論 C.根據(jù)F垢m

2、和牛頓第三定律,分析了地月間的引力關(guān)系,進(jìn)而彳#出F oc m1m2 D.根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù) G的大小 【解析】 在創(chuàng)建萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中 ,牛頓接受了平方反比猜想,和物體受地球的引力與 其質(zhì)量成正比,即F h m的結(jié)論,根據(jù)F芯m和牛頓第三定律,分析了地月間的引力關(guān)系 , 進(jìn)而彳#出F oc m1m2從而提出萬(wàn)有引力定律.后來(lái)卡文迪許利用扭稱測(cè)量出萬(wàn)有引力常量 G 的大小. 【答案】ABC 2 .(2012山東濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三質(zhì)檢 ,3改編)下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中,正確的是() A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定是變化的 B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其速度大小一定是變

3、化的 C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,加速度是恒定的 D.騎自行車沖到圓弧形橋頂時(shí),人對(duì)自行車座子壓力減小,這是由于失重原因造成的 【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合加速度與合初速度有一定的夾角 ,例如平拋運(yùn)動(dòng)是勻變 速曲線運(yùn)動(dòng),加速度恒定,A、B錯(cuò)誤;做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,只受重力作用,加速度為重力加速度 是恒定的,選項(xiàng)C正確;自行車沖到圓弧形橋頂時(shí),重力和支持力共同提供向心力 ,人對(duì)自行 車座子壓力減小,這是由于失重原因造成的,D正確. 【答案】CD 3 .在水平冰面上,狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ,0點(diǎn)為圓心.下圖中能正確的表示雪橇受到的牽 引力F及摩擦力Ff的圖是() A B C

4、D 【解析】 由受力的特點(diǎn)知,滑動(dòng)摩擦力總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反 ,所以滑動(dòng)摩擦力應(yīng) 沿切線方向,而雪橇還做勻速圓周運(yùn)動(dòng),即合外力提供向心力,切線方向的合力為零,選項(xiàng)C 正確. 【答案】C 4 .(2011江蘇物理,7) 一行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng),由天文觀測(cè)可得,其運(yùn)行周期為T(mén),速度為v,引 力常量為G,則() A.恒星的質(zhì)量為桌 B.行星的質(zhì)量為事 C.行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為頭 2 D.行星運(yùn)動(dòng)的加速度平 【解析】對(duì)行星:GMm = mr 4展t =穹 r T v - 解得 : M = 25G .r = 2T a =亍=2Tv - 選項(xiàng)ACDEE確. 【答案】AC

5、D 5.某同學(xué)在學(xué)習(xí)中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如表中所示 ,利用這些數(shù)據(jù)來(lái)計(jì) 算地球表面與月球表面的距離 s,則下列運(yùn)算公式中正確的是 () 地球半徑 R = 6 400 km 月球半徑 r=l 740 km 地球表面重力加速度 go =9. 80 m/s? 月球表面重力加速度 / = L 56 ni/s 月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度 v— 1 km/s 月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期 T- 27.3 天 光速 r = 2. 998X 105 km/s 用激光器向月球表面發(fā)射激光光束,經(jīng)過(guò)約l = 2. 565 s 接收到從月球表面反射回來(lái)的激光信號(hào) A. s

6、 = c ; B.能一R。r C-7-R-r .符-”「 【解析】 激光經(jīng)時(shí)間t的路程為2 s,有2s=ct,選項(xiàng)A正確;月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),則月球球心到 地心的距離為 生.s=2T-R-r .選項(xiàng)B正確;選項(xiàng)C錯(cuò)在式中g(shù)應(yīng)為月球所在處的重力加 速度;地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力提供其繞地轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力 ,有請(qǐng)爺 =m(零)2(s+R + r) .又 -R2- = go得s = V^0玩—R - r選項(xiàng)d正確. 【答案】ABD 6.水平拋出的小球,t秒末的速度方向與水平方向的夾角為 由,T+t0秒末速度方向與水平方向 的夾角為生 .忽略空氣阻力,則小球初速度的大小為() A. gt0 ( c

7、os -1 cos 2)) B. 言 黑語(yǔ) C. gt0(tan -1 -tan 2)) D. tan-J-ZIan^ 【解析】 設(shè)初速度為v0 .則t秒末速度的豎直分量為 v0tand.t+ t0秒末速度的豎直分量為 v0tan % v0 tan 日2 -v0tan 日1 =gt0 選項(xiàng) D 正確. 【答案】D 7 .(2011浙江紹興一中期中,14)如圖所示,放于豎直面內(nèi)的光滑金屬圓環(huán)半徑為 R,質(zhì)量為m的 帶孔小球穿于環(huán)上同時(shí)有一長(zhǎng)為 R的細(xì)繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn).當(dāng)圓環(huán)以 角速度O繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)小球受三個(gè)力作用.則O可能為() 【解析】 當(dāng)角速度

8、較小時(shí),小球受重力和環(huán)的彈力作用 .當(dāng)角速度增大到某個(gè)值 00時(shí),繩上剛 好出現(xiàn)拉力.沿半徑方向有 Ncos30 0 = m;R cos30?,沿豎直方向有 Nsin30 =mg,解得 % = J2g ?凡是切 下切0的角速度都符合題意,選項(xiàng)A、B正確. 【答案】AB 8 .乒乓球在我國(guó)有廣泛的群眾基礎(chǔ) ,并有“國(guó)球”的美譽(yù),中國(guó)乒乓球的水平也處于世界領(lǐng)先 地位.現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題,已知球臺(tái)長(zhǎng)L、網(wǎng)高h(yuǎn),假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變 , 豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力 .若球在球臺(tái)邊緣 。點(diǎn)正 上方某高度處以一定的速度被水平發(fā)出 (如圖所示)

9、,球恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng) ,則根據(jù)以 上信息可以求出() P, A.發(fā)球的初速度大小 B.發(fā)球時(shí)的高度 C.球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間 D.球從發(fā)出到對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間 【解析】由運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知,發(fā)球位置距球臺(tái)的高度等于網(wǎng)高 h,發(fā)球點(diǎn)到球第一次落在臺(tái)上 p 點(diǎn)的水平距離為 L/4,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 h =4 gt2,-L = Vot.由此兩式可求出發(fā)球時(shí)的速度 V0和球從發(fā)出到第一次落在臺(tái)上的時(shí)間 t,所以A、B C項(xiàng)均正確;但由于不知道對(duì)方運(yùn)動(dòng)員 在何處接住球,故無(wú)法求出總時(shí)間,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 【答案】ABC 9 .某人站在地球上最高的山頂上以初速度 v=7

10、.9 km/s水平拋出一小球,山高為h,如果假設(shè)沒(méi)有 空氣阻力,以下說(shuō)法正確的是() A.小球的水平射程為 B.小球的著地速度一定為 Jv2 +2gh C.小球?qū)⒔?jīng)歷大約八十多分鐘的時(shí)間回到山頂 D.小球?qū)⒔?jīng)歷24小時(shí)回到山頂 【解析】 以初速度 v=7.9 km/s(第一宇宙速度)水平拋出一小球,小球?qū)⒊蔀榻匦l(wèi)星.根據(jù) ,2-2 2 6 mg = m( t-) R g =1。m/s ,R=6. 4 10 m,得 T 85 min. 【答案】C 10.衛(wèi)星電話在搶險(xiǎn)救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用 .第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用靜止軌道衛(wèi)星 ,不 能覆蓋地球上的高緯度地區(qū).

11、第三代海事衛(wèi)星采用同步和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案 ,它由4顆 同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成.中軌道衛(wèi)星高度為 10 354千米,分布在幾個(gè)軌道平面上 (與赤道平面有一定的夾角 ).在這個(gè)高度上,衛(wèi)星沿軌道旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為四分之一天 .下列 說(shuō)法中正確的是() A.中軌道衛(wèi)星的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度 B.中軌道衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度 C.在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過(guò)地面某點(diǎn)的正上方的一天后 ,該衛(wèi)星還在地面該點(diǎn)的正上方 D.如果某一時(shí)刻中軌道衛(wèi)星、同步衛(wèi)星與地球的球心在同一直線上 ,那么經(jīng)過(guò)6小時(shí)它們?nèi)栽? 同一直線上 【解析】 由題意知,中軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑

12、 (42 400千米),所以, 其線速度大于同步衛(wèi)星的線速度 ,選項(xiàng)B正確;中軌道衛(wèi)星的周期 T1 = 6 h,其經(jīng)過(guò)地面某點(diǎn) 的正上方的一天后,仍在該點(diǎn),選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D中,中軌道衛(wèi)星需經(jīng)過(guò)t =([+nT,).T1 =6 h,n=0,1,2,3, ?,同步衛(wèi)星需經(jīng)過(guò) t =(1+nTJ.T2 =24 h,n=0,1,2,3, …二者再次在同一 直線上,顯然t t .選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】BC 第H卷(非選擇題共60分) 、本題共包括2個(gè)小題,共16分,把答案填到題中橫線上或按要求作答 . 11.(8分)一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與

13、 角速度、半徑的關(guān)系. (1)首先,他們讓一祛碼做半徑 r為0.08 m的圓周運(yùn)動(dòng),數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若 干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度6 .如下表.請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出 F-8的關(guān)系圖 象. 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 s F/N 2.42 1. 13 0. 97 0. 76 0. 50 0.23 0. 06 cu/ (rad , s-1 ) 28, 8 25.7 22~O\ 18.0 15.9 13.0 &5 4. 3 (2)通過(guò)對(duì)圖象的觀察,興趣小組的同學(xué)猜測(cè) F與02成正比.你認(rèn)為,可以通過(guò)進(jìn)

14、一步的轉(zhuǎn)換 通過(guò)繪出關(guān)系圖象來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確 ^ (3)在證實(shí)了 F岔之后,他們將祛碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 r再分別調(diào)整為0.04 m、0.12 m, 又得到了兩條 F- 6圖象,他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中 ,如圖乙所示.通過(guò) 對(duì)三條圖象的比較、分析、討論 ,他們得出F oc r的結(jié)論,你認(rèn)為他們的依據(jù)是. (4)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),他們得出:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力 F與角速度與、半徑r的數(shù)學(xué) 2 關(guān)系式是F =k6r.其中比例系數(shù)k的大小為,單位是. 10 3.0 2.0 1.0 0 甲 [竺 川JI川川IIUU川I川川輔 g:=

15、====E1 = :35====Sh=i::: 川川川川川川口口川皿. )0 20 30w/(rad ?4) 【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),并用平滑的曲線連接各點(diǎn),得到圖象如圖所示 S1) 甲 (2)描繪F與關(guān)系圖象,若圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線,則F與82成正比. (3)當(dāng)切不變時(shí),r增大幾倍,F(xiàn)增大幾倍.因此作一條平行于縱軸的輔助線 ,觀察其和圖象的 交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為 1 : 2 : 3. (4)將 r=0.08 m,F=0.5 N 刈=13 rad/s,代入 F = k02r.得 k=0.037 kg. 【答案】(1)見(jiàn)解析(2分)(2)F

16、與切2(2分)(3)做一條平行于縱軸的輔助線,觀察其和 圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為 1 : 2: 3(2分)(4)0.037(1 分)kg(1 分) 12.(8分)在”研究水柱的射程”課題研究中 ,各研究小組用如圖所示的裝置 ,研究了水桶內(nèi)水 的深度h與水柱射程s之間的關(guān)系.在某班舉行的研究成果交流會(huì)上 ,甲組的李明同學(xué)發(fā)現(xiàn) 乙組水平射程的最大值大于甲組水平射程的最大值 .他感到納悶:怎么會(huì)比我們的水平射程 大呢?由于李明同學(xué)在甲組負(fù)責(zé)水平射程的測(cè)量 ,對(duì)別的測(cè)量數(shù)據(jù)印象不深 ,因此,對(duì)乙組水 平射程大的原因進(jìn)行了猜想 . (1)如果你是李明同學(xué),你會(huì)怎么猜想?請(qǐng)說(shuō)出

17、猜想的理由.(說(shuō)明:各組的實(shí)驗(yàn)環(huán)境均無(wú)風(fēng),兩組 同學(xué)的操作過(guò)程均正確無(wú)誤 .) (2)你又將打算怎樣驗(yàn)證自己的猜想呢 根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有 G展 =m行(孕)2r①(2分) 于是有: = 3m太②(2分) T 4 人 即k =2m太.③(2分) 4n (2)在地月系統(tǒng)中,設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 R,周期為T(mén).由②式可得 導(dǎo)= 4^M太④(2分) 解得M地=6父1024 kg. (2 分) 【答案】(1)k=4GyM太(2)6 父1024 kg 4 14.(11分)如圖所示,宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上 P點(diǎn)沿水平方向以初速度 v0拋出一個(gè)小

18、球,測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn) Q,斜面的傾角為a .已知該星球半徑 為R,萬(wàn)有引力常量為 G,求: (1)該星球表面的重力加速度; (2)該星球白^密度; ⑶該星球的第一宇宙速度; (4)人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期 . 【解析】⑴由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,tan & =苓.(2分) 2 Votan ]. g = —(1 (2)在星球表面有:G曙=mg . (1分) 2 所以M =哈. 該星球白^密度:「=m=券碧.(2分) (3)由 GMm^mt (1 分) R 可得V 2 又 GM =gR . (1 分) 所以丫=產(chǎn)黑.(1

19、分) (4)繞星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星具有最小的周期 ,即T = 2妒=2 n R、后羨,.(2 分) 0 【答案】⑴辛.(2)黑⑶〒 山二1而 15.(11分)如圖所示,在距地面21高空水平初速度v0=JgT投擲飛鏢,在與A點(diǎn)水平距離為l 的水平地面上的 B點(diǎn)有一個(gè)氣球,選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)讓氣球以速度 v0 = JgT勻速上升,在升空過(guò) 程中被飛鏢擊中.飛鏢在飛行過(guò)程中受到的空氣阻力不計(jì) ,在計(jì)算過(guò)程中可將飛鏢和氣球視 為質(zhì)點(diǎn),已知重力加速度為 g.試求: (1)飛鏢是以多大的速度擊中氣球的 ,經(jīng)過(guò)時(shí)間 1 V0 (2)擲飛鏢和放氣球兩個(gè)動(dòng)作之間的時(shí)間間隔 At應(yīng)為多少?

20、 【解析】(1)飛鏢A被投擲后做平拋運(yùn)動(dòng),從擲出飛鏢到擊中氣球 分) 此時(shí)飛鏢在豎直方向上的分速度 Vy=gt=jgr (1 分) 故此時(shí)飛鏢的速度大小 V = Jv; +v2 = V2gT. (2 分) (2)飛鏢從擲出到擊中氣球過(guò)程中 , 下降的高度% gt2 =2 (2分) 氣球從被釋放到被擊中過(guò)程中上升的高度 h2=2l-%=看(1分) 氣球的上升時(shí)間t2=2=2v;制居(2分) 可見(jiàn)的 >t〔 .所以應(yīng)先釋放氣球. 釋放氣球與擲飛鏢之間的時(shí)間間隔 分) 【答案】(1) 2gl ⑵2。 16.(12分)如圖所示,一玩滾軸溜冰的小孩(可視作質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為

21、m=30 kg,他在左側(cè)平臺(tái)上滑 行一段距離后平拋,恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從 A點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下 滑,A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為 R=1.0 m,對(duì)應(yīng)圓心角為e=106circ, 平臺(tái)與AB連線的高度差為h=0.8 m.(計(jì)算中取g=10 m/s 2 . s i n53 0= 0. 8, =0.6) 求: (1)小孩平拋的初速度; (2)小孩運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn) 。時(shí)對(duì)軌道的壓力. 【解析】(1)由于小孩無(wú)碰撞進(jìn)入圓弧軌道 ,即小孩落到A點(diǎn)時(shí)速度方向沿 A點(diǎn)切線方向 則 tan a = ="=tan53 ?(2 分) 又由 h =3

22、gt2得 t =「=0.4 s (2 分) 而 vy =gt =4 m/s (1 分) 聯(lián)立以上各式得v0 =3 m/s. (1 分) (2)設(shè)小孩到最低點(diǎn)的速度為 vx . 由機(jī)械能守恒,有 ^mv2 —gmv2 =mg[h +R(1-cos53 )] (2 分) v2 在最低點(diǎn),據(jù)牛頓第二定律,有FN-mg = m^ (2分) 代入數(shù)據(jù)解得Fn =1 290 N (1 分) 由牛頓第三定律可知,小孩對(duì)軌道的壓力為 1 290 N. (1 分) 【答案】(1)3 m/s (2)1 290 N 11 (3)甲組同學(xué)在探究過(guò)程中,某次測(cè)量的水柱的水平射程為 4

23、0 cm.已知小孔離水槽底部的高度為 0.80 m,水柱從小孔射出時(shí)沿水平方向 ,忽略空氣阻力,重力加速度g取10 m/s * 2 * * *.那么此次測(cè) 量中,水從小孔射出的初速度大小應(yīng)為 :v= m/s. 【解析】本題通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)考查平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與初速度的關(guān)系 .水流出后做平拋運(yùn)動(dòng) 而初速度又與液體的深度有關(guān) .通過(guò)小孔的高度可以求出水做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ,再根據(jù)水平 射程求出小孔處水流的初速度 v的大小. 【答案】(1)乙組水的深度較大,流出的水初速度也較大,又因?yàn)楦叨认嗤?,水做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí) 間相同,因此乙組水的水平射程必然較大 .(共4分,說(shuō)出“深度” 2分,理由2分

24、) (2)改變水的深度,測(cè)量?jī)纱嗡缴涑?,討論水平射程與水的深度的關(guān)系 .(2分) (3)1(2 分) 三、本題包括4小題,共44分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟 ,只寫(xiě) 出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值的單位 . 13.(10 分)(2011 安徽理綜,22) (1)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出:行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢 2 圓軌道的半長(zhǎng)軸 a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期 T的二次方成正比,即%=k .k是一個(gè)對(duì)所有行星 都相同的常量.將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理 ,請(qǐng)你推導(dǎo)出太陽(yáng)系中該常量 k的表達(dá) 式.已知引力常量為G,太陽(yáng)的質(zhì)量為M太. (2)開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系 ,它對(duì)一切具有中心天體的引力系統(tǒng) (如地月系統(tǒng))都成立.經(jīng) 測(cè)定月地距離為 3. 84 M108 m,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為 2. 36父106號(hào):試計(jì)算地球的質(zhì) 量M地.(G=6. 67父104N m2kg2 .結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 【解析】(1)因行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ,于是軌道半長(zhǎng)軸a即為軌道半徑r,

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