2022届高三物理大一轮复习-章末检测(四)-.docx

章末检测(四)(时间：60分钟；分值：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)1.(2021湖北八校二联)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点动身经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与由P点运动到N点的时间相等下列说法中正确的是()A质点从M到N过程中速度大小保持不变B质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D质点在M、N间的运动不是匀变速运动解析：选B.由题图可知，tMPtPN，则A错误；物体运动中始终受恒力作用，由牛顿其次定律得a，则加速度恒定，物体做匀变速曲线运动，D错误由a及tMPtPN可得，B正确，C错误2.如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道O是圆弧的圆心，1是OA与竖直方向的夹角，2是BA与竖直方向的夹角，则()A.Btan 1tan 22C.2 D.解析：选B.由题意可知：tan 1，tan 2，所以tan 1tan 22，故B正确3(2021湖北襄阳四校联考) 如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，Nv2图象如图乙所示下列说法正确的是()A当地的重力加速度大小为B小球的质量为RCv2c时，杆对小球弹力方向向上D若c2b，则杆对小球弹力大小为2a解析：选B.通过图象乙分析可知：当v2b，N0时，小球做圆周运动的向心力完全由重力供应，即mgm，g，A错误；当v20，Na时，重力等于弹力N，即mga，所以mR，B正确；v2b时，杆对小球的弹力方向与小球重力方向相同，竖直向下，故v2c时，杆对小球弹力的方向竖直向下，C错误；v2c2b时，mgNm，解得Nmg，D错误4.(2021保定调研)在竖直平面内固定一光滑细圆管道，管道半径为R.若沿如图所示的两条虚线截去管道的四分之一，管内有一个直径略小于管径的小球在运动，且恰能从一个截口抛出，从另一个截口无碰撞地进入连续做圆周运动那么小球每次飞越无管区域的时间为()A. B. C. D. 解析：选B.小球在竖直虚线两侧的运动对称，小球“抛出点”在此竖直线上，进入截口时速度方向与水平方向成45角，则此时水平分速度和竖直分速度大小相等，由数学学问可知平抛的水平位移为R，则竖直位移为R.依据小球在竖直方向做自由落体运动可知Rgt，解得t1，依据对称性可知小球每次飞越无管区域的时间t2t1，B正确5.(2021河北衡水中学月考)如图为湖边一倾角为30的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO40 m，g取10 m/s2.下列说法正确的是()A若v018 m/s，则石块可以落入水中B若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大C若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小解析：选A.依据hgt2得，t2 s则石块落入水中的最小初速度v010 m/s18 m/s，可知若v018 m/s，则石块可以落入水中，故A正确若石块能落入水中，则下落的高度确定，可知竖直分速度确定，依据tan 知，初速度越大，则落水时速度方向与水平面的夹角越小，故B错误若石块不能落入水中，速度方向与水平方向的夹角的正切值tan ，位移方向与水平方向夹角的正切值tan ，可知tan 2tan ，由于确定，可知石块落到斜面上时速度方向与斜面的夹角确定，与初速度无关，故C、D错误6(2021河南漯河高中模拟)太阳系中某行星A运行的轨道半径为R，周期为T，但科学家在观测中发觉，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离天文学家认为形成这种现象的缘由可能是A外侧还存在着一颗未知行星B，它对A的万有引力引起A行星轨道的偏离，假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同，由此可推想未知行星B绕太阳运行的圆轨道半径为()AR BRCR DR解析：选A.由题意可知：A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔时间t发生一次最大的偏离，说明A、B相距最近，设B行星的轨道半径为r，周期为TB，则有：1，解得：TB，据开普勒第三定律：，由此得：B绕太阳运行的圆轨道半径为rR，故A正确，B、C、D错误二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意)7.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动已知L1跟竖直方向的夹角为60，L2跟竖直方向的夹角为30，下列说法正确的是()A细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为1B小球m1和m2的角速度大小之比为1C小球m1和m2的向心力大小之比为31D小球m1和m2的线速度大小之比为31解析：选AC.对任一小球进行争辩，设细线与竖直方向的夹角为，竖直方向受力平衡，则Tcos mg，解得T，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为，故A正确小球所受合力的大小为mgtan ，依据牛顿其次定律得mgtan mLsin 2，得2，故两小球的角速度大小之比为，故B错误小球所受合力供应向心力，则向心力为Fmgtan ，小球m1和m2的向心力大小之比为3，故C正确两小球角速度大小之比为1，由vr得线速度大小之比为1，故D错误故选AC.8(2021浙江金丽衢十二校联考)特战队员在进行素养训练时，在高度确定的平台上抓住一端固定在同一水平高度上的绳索，由水平状态无初速度开头下摆，如图所示，在到达竖直状态时放开绳索，特战队员水平抛出直到落地不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点下列说法正确的是()A绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大B绳索越长，特战队员在到达竖直状态时绳索的拉力越大C绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大D绳索越长，特战队员落地时的竖直速度越小解析：选CD.设绳索的长度为l，抛出瞬间的速度为v0，则有mglmv，绳索长度越长，抛出速度越大，而抛出速度即为落地时的水平速度，C正确；抛出前瞬间绳索的拉力为T，则Tmgm，可知T3mg，与绳索长度无关，B错误；水平位移sx0x1，x1v0t，t，mglmv，联立解得sx02，x0为定值，当lhl时s有最大值，A错误；竖直速度大小是由放开绳索时的高度打算的，绳索越长，下落高度越小，竖直速度越小，D正确9天文学家近期发觉一颗与地球最类似的太阳系外行星，这颗行星距离地球约20亿光年(189万亿公里)，公转周期约为37年，这颗名叫Gliese581g的行星位于天秤座星群，它的半径大约是地球的1.9倍，重力加速度与地球相近，则下列说法正确的是()A在地球上放射航天器到达该星球，航天器的放射速度至少要达到第三宇宙速度B该行星的公转速度比地球大C该行星的质量约为地球质量的3.6倍D该行星的第一宇宙速度约为10.9 km/s解析：选ACD.由于这颗行星在太阳系外，所以航天飞机的放射速度至少要达到第三宇宙速度，故A正确由于不知道这颗行星的绕行中心体，该行星的公转速度与地球比较无法确定，故B错误忽视星球自转的影响，依据万有引力等于重力列出等式：Gmg，由此得M，这颗行星的重力加速度与地球相近，它的半径大约是地球的1.9倍，所以它的质量是地球的3.6倍，故C正确在该行星表面放射人造卫星，放射的速度最小为第一宇宙速度第一宇宙速度v，R为行星半径，M为行星质量，所以这颗行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故D正确故选ACD.10(2021河南六市联考)“嫦娥三号”首次实现月面巡察勘察和月球软着陆，为我国探月工程开启了新的征程设载着登月舱的探测飞船在以月球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动时，周期为T1.随后登月舱脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动引力常量为G，则下列说法正确的是()A月球的质量为B登月舱在半径为r2的圆轨道上运动时的周期为 C登月舱在半径为r2的圆轨道上比在半径为r1的圆轨道上运动时的速度大D登月舱在半径为r2的圆轨道上比在半径为r1的圆轨道上运动时的机械能大解析：选AC.飞船绕月：依据Gm2r1，月球的质量M，故A正确；依据开普勒第三定律可得，T2T1，故B错误；依据Gm，可知r1r2，则v1v2，故C正确；登月舱脱离飞船变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动时要制动减速，所以在半径为r2的圆轨道上比在半径为r1的圆轨道上运动时的机械能小，故D错误故选AC.三、非选择题(本大题共3小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(10分)(2021河南洛阳五校联考)某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为的山坡上以初速度v0平抛一物体，经过时间t该物体落到山坡上欲使该物体不再落回该星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体？(不计一切阻力，引力常量为G)解析：设该星球表面处的重力加速度为g，由平抛运动规律可得tan (1分)ygt2(1分)xv0t(1分)联立解得gtan (1分)对于该星球表面上的物体有Gmg(2分)联立解得R(1分)对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”，应有mg(2分)联立解得v.(1分)答案： 12(14分)如图所示，内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上，一根坚固的细绳穿过钢管，两端分别拴着一个小球A和B.小球A和B的质量之比.当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为l，此时小球B恰好处于平衡状态管子的内径粗细不计，重力加速度为g.试求：(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角；(2)小球A转动的周期解析：(1)设细绳的拉力为F，小球B处于平衡状态有FmBg(2分)在竖直方向上，小球A处于平衡状态，有Fcos mAg(2分)解得cos 所以夹角60(1分)(2)对于小球A，细绳拉力的水平重量供应圆周运动的向心力，有Fsin mA (2分)rlsin (2分)解得小球A的线速度为v(2分)又T(1分)则小球A转动的周期T.(2分)答案：(1)60(2)13(16分)(2021上海闵行区调研)如图所示，AB是依据某平抛运动轨迹制成的内壁光滑的细圆管轨道，轨道上端A与一光滑斜槽的末端水平面相切已知细圆管轨道的水平长度为s2.4 m；两端口连线与水平方向的夹角37(取sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：(1)要使一小球能不与细圆管轨道壁发生碰撞地通过细圆管轨道，小球要从距光滑斜槽末端多少高度h1处由静止开头下滑？(2)若小球从距光滑斜槽底端高度h21.2 m处由静止开头下滑，求小球从细圆管轨道的下端B出口飞出时速度的水平重量vx.解析：(1)细圆管轨道的高度Hstan 372.40.75 m1.8 m，(2分)设平抛运动的初速度为v1，v1 m/s4 m/s，(2分)设小球由静止开头到A点下滑的高度为h1，由机械能守恒定律：mgh1mv，h1 m0.8 m(2分)(2)设小球从轨道下端飞出时速度方向与水平方向的夹角为，tan 2tan 2，(2分)则有cos ，(2分)设小球从轨道下端飞出时速度为v2，由机械能守恒定律：mg(h2H)mv0，(2分)v2 m/s m/s，(2分)速度的水平重量vxv2cos m/s4.3 m/s.(2分)答案：(1)0.8 m(2)4.3 m/s