高考物理复习 阶段示范性金考卷(四) 曲线运动 万有引力与航天

高考物理复习 阶段示范性金考卷(四) 曲线运动 万有引力与航天

本卷测试内容：曲线运动 万有引力与航天

本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分．

第Ⅰ卷 (选择题，共60分)

一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在第2、3、5、6、8、10、11小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第1、4、7、9、12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)

1. 下列说法正确的是( )

A ．物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动

B ．物体在变力作用下一定是做曲线运动

C ．物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零

D ．两个直线运动的合运动一定是直线运动

解析：物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若两者共线，做直线运动，则选项A 正确，B 错误；由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小可知，C 正确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，则选项D 错误．

答案：AC

2. [2014·湖南嘉禾一中高三摸底]民族运动会上有一骑射项目，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标，假设运动员骑马奔跑的速度为v 1，运动员静止时射出的弓箭速度为v 2，跑道离固定目标的最近距离为d .要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则( )

A ．运动员放箭处离目标的距离为d v 2v 1

B ．运动员放箭处离目标的距离为d

C ．箭射到靶的最短时间为d

v 2

D ．箭射到靶的最短时间为

d

v 21－v 22

解析：设运动员放箭的位置处离目标的距离为x ，运动员要在最短的时间内击中目标，射箭方向必须垂直于跑道，同时合速度必须指向目标，运动员合速度与分速度的矢量三角形如图所示，则射击时间t ＝d

v 2，在射击时间内马沿跑道的位移s 1＝v 1t ＝v 1d v 2，故放箭位置距目

标的距离：x ＝

d 2＋s 2＝

d v 21＋v 22

v 2

.

答案：C

3. [2014·福建南平]如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m 的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是( )

A ．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B ．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力

C ．人在最低点时对座位的压力等于mg

D ．人在最低点时对座位的压力大于mg

解析：人在最低点，由向心力公式可得，F －mg ＝m v 2R ，即F ＝mg ＋m v 2

R >mg ，故C 项错

误，D 项正确；人在最高点，由向心力公式可得，F ＋mg ＝m v 2

R ，当v ＝gR 时，F ＝0，A 项

错误；当v >gR 时，F >0，人对座位能产生压力；当v

答案：D

4. 如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )

A ．周期相同

B ．线速度的大小相等

C ．角速度的大小相等

D ．向心加速度的大小相等

解析：设圆锥摆的高为h ，则mg ·r h ＝m v 2r ＝mω2r ＝m (2π

T )2r ＝ma ，故v ＝r

g

h

，ω＝g h

，T ＝2π

h g ，a ＝r

h

g .因两圆锥摆的h 相同，而r 不同，故两小球运动的线速度不同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同．

答案：AC

5. 在发射某人造地球卫星时，首先让卫星进入低轨道，变轨后进入高空轨道，假设变轨前后该卫星始终做匀速圆周运动，不计卫星质量的变化，若变轨后的动能减小为原来的1

4，

则卫星进入高空轨道后( )

A ．向心加速度为原来的1

4

B ．角速度为原来的1

2

C ．周期为原来的8倍

D ．轨道半径为原来的1

2

解析：根据GMm R 2＝m v 2R 和E k ＝1

2m v 2得，变轨后的轨道半径为原来的4倍，选项D 错误；

由a ＝GM

R 2知a 1∶a 2＝16∶1，选项A 错误；由ω＝

GM

R 3

知ω1∶ω2＝8∶1，选项B 错误；由T ＝

4π2R 3

GM

知T 1∶T 2＝1∶8，选项C 正确． 答案：C

6. 2013年6月20日，中国首次太空授课活动成功举行，“神舟十号”航天员在“天宫一号”空间站上展示了失重环境下的物理现象．“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设某“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上匀速率运行，其离地高度约为地球半径的1

20(同步卫星离地高度约为地球半径的5.6倍)，且运行方向

与地球自转方向一致，则( )

A. “神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接，必须在高轨道上减速

B. “天宫一号”运行的速度大于地球的第一宇宙速度

C. 站在地球赤道上的人观察到该“空间站”向东运动

D. 在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮

解析：“神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接，可以在低轨道上加速，A 错；由GMm /r 2

＝m v 2/r 得v ＝

GM

r

R

，即“天宫一号”运行的速度小于地球的第一宇宙速度，B 错；由于“空间站”轨道高度低于同步卫星轨道高度，即“空间站”运行角速度大于地球自转角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动，C 对；在“空间站”工作的宇航员因完全失重而在其中悬浮，D 错．

答案：C

7. 如图所示，从半径为R ＝1 m 的半圆PQ 上的P 点水平抛出一个可视为质点的小球，经t ＝0.4 s 小球落到半圆上．已知当地的重力加速度g ＝10 m/s 2，据此判断小球的初速度可