【立體設(shè)計(jì)】2020高考物理 第5章 章末強(qiáng)化訓(xùn)練 魯教版

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1、2020高考立體設(shè)計(jì)物理魯科版第5章 章末強(qiáng)化訓(xùn)練 一、選擇題(每小題5分，共40分) 1．物體以初速度v0水平拋出，當(dāng)拋出后豎直位移是水平位移的2倍時(shí)，則物體拋出的時(shí)間是(　　) A.　　　　　　　B. C. D. 【解析】　物體做平拋運(yùn)動(dòng)，其水平方向的位移為：x＝v0t，豎直方向的位移為y＝gt2且y＝2x，解得t＝，故C正確． 【答案】　C 2．(2020屆·揚(yáng)州檢測(cè))如圖所示，一物體在O點(diǎn)以初速度v開(kāi)始做曲線運(yùn)動(dòng)，已知物體只受到沿x軸方向的恒力F的作用，則物體速度大小(　　) A．先減小后增大 B．先增大后減小 C．不

2、斷增大 D．不斷減小 【解析】　把v沿x軸、y軸方向進(jìn)行分解，由圖可知物體在x軸方向先減速后加速，在y軸方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，因此其速度先減小后增大，A正確． 【答案】　A 3.（2020屆·福州測(cè)試）在平直公路上行駛的汽車中，某人從車窗相對(duì)于車靜止釋放一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，用固定在路邊的照相機(jī)對(duì)小球進(jìn)行閃光照相.在照相機(jī)的閃光燈連續(xù)閃亮兩次的過(guò)程中，通過(guò)照相機(jī)拍得一張包含小球和汽車兩個(gè)像的照片.已知閃光燈兩次閃光的時(shí)間間隔為0.5 s,第一次閃光時(shí)小球剛好釋放，第二次閃光時(shí)小球恰好落地.對(duì)照片進(jìn)行分析可知，在兩次閃光時(shí)間間隔內(nèi)，小球移動(dòng)的水平距離為5 m

3、,汽車前進(jìn)了5 m.根據(jù)以上信息尚不能確定的是（已知g=10 m/s2)（ ） A.小球釋放點(diǎn)離地的高度 B.第一次閃光時(shí)汽車的速度 C.汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.兩次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)汽車的平均速度 【解析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由h=可確定A選項(xiàng)；由s=v0t可確定B選項(xiàng)；由s=t可確定D選項(xiàng)；由s=v0t可確定B選項(xiàng)；由s=t可確定D選項(xiàng).不能確定的是C選項(xiàng). 【答案】C 4.科學(xué)研究表明地球的自轉(zhuǎn)在變慢，四億年前，地球每年是400天，地球每自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為21.5小時(shí)，比現(xiàn)在要快2.5小時(shí).據(jù)科學(xué)家分析，地球自轉(zhuǎn)變慢的原因主要有兩個(gè)：一個(gè)是潮汐時(shí)海水與海岸碰撞、與海底摩擦而使能

4、量變成內(nèi)能；另一個(gè)是由于潮汐的作用，地球把部分自轉(zhuǎn)能量傳給了月球，使月球的機(jī)械能增加了（不考慮對(duì)月球自轉(zhuǎn)的影響）.由此可以判斷，與四億年前相比月球繞地球公轉(zhuǎn)的（ ） A.半徑減小B.速度增大 C.周期增大D.角速度增大 【解析】月球的機(jī)械能增加，圍繞地球做離心運(yùn)動(dòng)，半徑增大，當(dāng)月球在更高的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，其速度變小，周期變大，角速度變小，故C選項(xiàng)正確. 【答案】C 5．(2020屆·臨沂質(zhì)檢)2020年2月11日，一顆美國(guó)商業(yè)衛(wèi)星與一顆俄羅斯廢棄的軍用通信衛(wèi)星在俄羅斯的西伯利亞北部上空790 km處發(fā)生碰撞，兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量分別為450 kg和560 kg，若近似認(rèn)為這兩顆衛(wèi)星的

5、軌道為勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道，且相撞前兩顆衛(wèi)星都在各自預(yù)定的軌道上運(yùn)行．則關(guān)于這兩顆衛(wèi)星的描述正確的是(　　) A．這兩顆衛(wèi)星均為地球同步衛(wèi)星 B．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度均大于7.9 km/s C．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行周期是相同的 D．這兩顆衛(wèi)星的向心加速度的大小不相同 【解析】　由G＝mg可得月球與地球質(zhì)量之比：＝×＝，D正確．由于在近地及近月軌道中，“嫦娥一號(hào)”運(yùn)行的半徑分別可近似為地球的半徑與月球的半徑，由G＝m()2R，可得：＝＝，A、B錯(cuò)．由G＝ma可得：＝＝，C錯(cuò)．正確答案為D. 【答案】　D　 7．(2020屆·杭州測(cè)試)在2020～2020年短短5年時(shí)間內(nèi)，我國(guó)就先后成功發(fā)射

6、了三艘載人飛船：“神舟五號(hào)”于2020年10月15日9時(shí)升空，飛行21小時(shí)11分鐘，共計(jì)14圈后安全返回；“神舟六號(hào)”于2020年10月12日9時(shí)升空，飛行115小時(shí)32分鐘，共計(jì)77圈后安全返回；“神舟七號(hào)”于2020年9月25日21時(shí)升空，飛行68小時(shí)27分鐘，共計(jì)45圈后安全返回．三艘載人飛船繞地球運(yùn)行均可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是(　　) A．它們繞地球飛行時(shí)所受的萬(wàn)有引力一定相等 B．可以認(rèn)為它們繞地球飛行的線速度大小相同 C．它們?cè)诶@地球飛行的過(guò)程中，宇航員處于平衡狀態(tài) D．飛船中的宇航員可使用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量自身所受到的重力 【解析】　通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)三艘載人飛船

7、繞地球運(yùn)行的周期近似相等，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知：三艘載人飛船繞地球飛行的半徑是相等的．所以它們繞地球飛行的線速度大小相同，但三艘載人飛船的質(zhì)量不一定相等，因而它們所受的萬(wàn)有引力不一定相等．它們?cè)诶@地球飛行的過(guò)程中，宇航員不是處于平衡狀態(tài)，而是處于失重狀態(tài)，因而宇航員不能使用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量自身所受到的重力，故B正確． 【答案】　B 8．(2020屆·福州測(cè)試)如圖所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①放在A盤(pán)的邊緣，鋼球②放在B盤(pán)的邊緣，A、B兩盤(pán)的半徑之比為2∶1.a、b分別是與A盤(pán)、B盤(pán)同軸的輪．a(chǎn)輪、b輪半徑之比為1∶2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球①、②

8、受到的向心力之比為(　　) A．2∶1　　　B．4∶1　　　C．1∶4　　　D．8∶1 【解析】　a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明a、b兩輪的線速度相等，即va＝vb，又因a輪與A盤(pán)同軸，b輪與B盤(pán)同軸，對(duì)應(yīng)的角速度相等，再利用向心力公式得D項(xiàng)正確． 【答案】　D 二、非選擇題(共60分) 9．(10分)載人飛船在起飛階段，宇航員的血液處于超重狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生黑視，甚至危及生命．假設(shè)飛船起飛時(shí)的加速度大小為a＝6g，方向豎直向上，宇航員躺在飛船內(nèi)的水平躺椅上，則躺椅對(duì)他的作用力約為他體重的________倍；為使宇航員適應(yīng)上述情況，必須進(jìn)行專門的適應(yīng)性訓(xùn)練，若訓(xùn)練時(shí)宇航

9、員乘坐的轉(zhuǎn)椅在豎直平面內(nèi)做半徑R＝13.5 m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)椅每分鐘至少應(yīng)轉(zhuǎn)________圈．(已知π2≈g) 【解析】　設(shè)宇航員質(zhì)量為m，所受支持力為F，則 F－mg＝ma，解得＝7， 當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)支持力最大，則 F－mg＝mω2R，ω＝2πn， 解得n＝ r/s＝20 r/min. 【答案】　7　20 10．(15分)如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直(繩上張力為零)．物塊和轉(zhuǎn)盤(pán)間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍．求： (1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω1＝時(shí)，細(xì)繩的拉力F1. (2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω2＝時(shí)，細(xì)繩

10、的拉力F2. 【解析】　設(shè)角速度為ω0時(shí)，繩恰好拉直而無(wú)張力，有μmg＝mω·r，得ω0＝. (1)由于ω1＝＜ω0，故繩未拉緊，此時(shí)靜摩擦力未達(dá)到最大值，得F1＝0. (2)由于ω2＝＞ω0，故繩被拉緊， 由F2＋μmg＝mω·r， 得F2＝μmg. 【答案】　(1)0　(2)μmg 11.（17分）如圖所示，AB為半環(huán)ACB的水平直徑，C為環(huán)上的最低點(diǎn)，環(huán)半徑為R.一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0被水平拋出，設(shè)重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力. （1）要使小球掉到環(huán)上時(shí)的豎直分速度最大，v0應(yīng)為多大？ （2）若v0取值不同，小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角就不同.

11、同學(xué)甲認(rèn)為，總可以找到一個(gè)v0值，使小球垂直撞擊半圓環(huán). 同學(xué)乙認(rèn)為，無(wú)論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán). 你認(rèn)為哪位同學(xué)的分析正確？如果認(rèn)為甲同學(xué)正確.求出相應(yīng)的v0值；如果認(rèn)為乙同學(xué)正確，說(shuō)明理由. 【解析】（1）要使小球的豎直分速度最大，小球應(yīng)落到C點(diǎn)，則R=v0t, R=,得v0=. (2)乙正確 小球如能垂直撞擊半圓環(huán)，則其速度方向必過(guò)圓心，設(shè)速度與水平方向的夾角為θ,則Rsinθ=, R(1+cosθ)=v0t, tanθ=gt/v0, 解得：θ=0°,這是不可能的. 所以無(wú)論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán). 【答案】（1） (2)見(jiàn)解析

12、12．(18分)利用航天飛機(jī)，人們可以到太空維修出現(xiàn)故障的人造地球衛(wèi)星． (1)已知一顆人造地球衛(wèi)星在離地面高度一定的圓軌道上運(yùn)行．當(dāng)航天飛機(jī)接近這顆衛(wèi)星并與它運(yùn)動(dòng)情況基本相同時(shí)，速度達(dá)到了6.4 km/s.取地球半徑為R＝6 400 km，地球表面的重力加速度為g＝9.8 m/s2，試求這顆衛(wèi)星離地面的高度． (2)航天飛機(jī)返回地面時(shí)能夠無(wú)動(dòng)力著陸，當(dāng)速度減到54 km/h時(shí)從尾部彈出減速傘，滑行300 m后停止．假設(shè)彈開(kāi)減速傘后，航天飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)受到的阻力恒為3.75×104 N，試求此時(shí)航天飛機(jī)的質(zhì)量是多少？ 【解析】　(1)設(shè)航天飛機(jī)的質(zhì)量為m，離地面的高度為h， 由萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得 ＝， 在地面上有＝g， 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得 h＝－R＝3.4×106 m. (2)航天飛機(jī)減速的加速度 a＝＝0.375 m/s2， 由牛頓第二定律得m＝＝1.0×105 kg. 【答案】　(1)3.4×106 m　(2)1.0×105 kg