全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第8单元

全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(八)第八单元曲线运动、万有引力与机械能综合

(90分钟100分)

第Ⅰ卷(选择题共40分)

选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项正确,7~10题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

1.质量均匀、不可伸长的绳索两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B两点间距离小于绳长,如图中实线所示.现在绳的中点C施加竖直向下的力F,将绳子缓慢拉直,如图中虚线所示,在此过程中

A.绳的重心位置逐渐降低

B.绳的重心位置始终不变

C.绳的重力势能增大

D.绳的重力势能减小

解析:外力F做正功,绳的机械能增加,由于绳的动能时刻为零,故绳的重力势能增大,重心升高,C对.

答案:C

2.两质量相等的A、B小球位于同一水平直线上,当A球被水平抛出的同时,B球开始自由下落,两个小球的运动轨迹如图所示,空气阻力忽略不计,则

A.A球做变加速曲线运动,B球做匀变速直线运动

B.相同时间内A、B两球速度的变化相等

C.两球经过O点时的动能相等

D.两球经过O点时所受重力的功率不相等

解析:A球做平抛运动,B球做自由落体运动,都是匀变速运动,A错;A球和B球只受重力,加速度相同,所以相同时间内A、B两球速度的变化相等,B对;两球在O点时竖直方向的速度v y相同,动能不相等,重力功率P=mgv y相等,C、D均错.

答案:B

3.预计在2020年前后,中国将在轨组装载人空间站.已知空间站绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,下列说法正确的是

A.空间站的线速度v=

B.空间站的角速度ω=

C.空间站的加速度a=

D.空间站的周期T=2π

解析:由万有引力定律得:G=mg.对空间站,有G=m=mω2r=ma=m()2r,解得

v=,ω=,a=,T=2π,D对.

答案:D

甲

4.如图甲所示,质量为m的滑块从半径为R的粗糙固定圆弧形轨道的a点滑到b点,由于滑动摩擦力的作用使滑块速率不变,则

A.滑块所受的向心力不变

B.滑块的加速度不变

C.滑块所受的支持力增大

D.滑块受到的摩擦力大小不变

乙

解析:如图乙所示,在匀速下滑过程中,滑块受重力G、轨道支持力N和滑动摩擦力f的作用,将重力G分解为切向分力F1=mgsinθ和法向分力F2=mgcosθ,向心力F=m大小不变,加速度a=大小不变,方向时刻改变,A、B均错;支持力N=mgcosθ+m、摩擦力f=mgsinθ,随着滑块下滑,θ减小,N增大,f减小,C对、D错.

答案:C

5.静止在水平面上的滑块,从t=0时刻开始受到水平拉力的作用,滑块的速度-时间(v-t)图象和水平拉力的功率-时间(P-t)图象分别如图甲、乙所示,则(取g=10m/s2)

A.在0~2s内滑块所受的拉力为2N

B.滑块的质量为0.8kg

C.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5

D.在0~5s内拉力做的功为40J

解析:2s~5s内,滑块做匀速直线运动,由v=5m/s、P1=10W和P1=F1v=fv,得F1=f=μmg=2 N;0~2s内,滑块做匀加速度直线运动,加速度a=2.5m/s2,由F2-f=ma及P2=F2v'得,F2=4N、

m=0.8kg、μ=0.25,B对,A、C错;0~5s内,由P-t图象知,拉力做的功为W=P1t1+P2t2=50J,D错.

答案:B

6.如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑,若以虚线所在处为零势能参考平面,下列说法正确的是

A.两物块着地时的重力势能E pA

B.两物块着地前重力做功W A>W B

C.两物块着地时的动能E kA>E kB

D.两物块着地时的机械能E A=E B

解析:由平衡知识可知m A g=m B gsinθ,则m AE pB,A 错;根据W=mgh,得W A

答案:D

7.将一物块竖直向上抛出,物块在空中由A点运动到B点的过程中,受重力和空气阻力作用,若重力做功-3J,空气阻力做功-1J,则物块的

A.重力势能增加3J

B.重力势能减少3J

C.动能减少1J

D.机械能减少1J

解析:重力做功-3J,物块重力势能增加3J,A对,B错;合力做功-4J,物块动能减少4J,C错;空气阻力做功-1J,物块机械能减少1J,D对.

答案:AD

8.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为r A、r B、r C,它们的边缘上分别有A、B、C三点,其向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法中正确的是

A.a A∶a B=r A∶r B

B.a A∶a B=r B∶r A

C.a B∶a C=r B∶r C

D.a B∶a C=r C∶r B

解析:A、B两点的线速度相等,由a=知B对;B、C两点的角速度相等,由a=ω2r知C对.

答案:BC

9.“嫦娥三号”探月卫星计划于2013年在西昌卫星发射中心发射升空.若发射的第一步如图所示,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点,A点在地面附近,且卫星所受阻力可忽略不计,已知地球表面的重力加速度为g1,月球表面的重力加速度为g2,地球的半径为R1,月球的半径为R2,则下列说法正确的是

A.卫星运动到A点时其速率一定大于

B.若要使卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在B点减速

C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

D.地球的质量与月球的质量之比为

解析:卫星贴地面做匀速圆周运动的速率等于,因卫星从A向B做离心运动,则卫星运动到A点时其速率一定大于,A对;卫星在B点受到的引力大于所需要的向心力,为进入圆轨道只能加速,B错;在天体表面上,由mg=m得,=,C对;忽略星球自转,由mg=G得,=,D错.

答案:AC

10.如图所示,斜面体M固定在水平桌面上,一质量为m的物体(可视为质点)在沿斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端A沿光滑斜面上滑,经过斜面中点B时撤去F,物体恰好滑到斜面顶端C,若以地面为零势能面,则