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

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1、2020高考立體設(shè)計物理人教版第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，則物體拋出的時間是 （ ） A. B. C. D. 【解析】物體做平拋運(yùn)動，其水平方向的位移為:x=v0t,豎直方向的位移為y=且y=2x,解得t=,故C正確

2、. 【答案】C 2．如圖所示，一物體在O點(diǎn)以初速度v開始做曲線運(yùn)動，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，因此其速度先減小后增大，A正確. 【答案】A 3.在平直公路上行駛的汽車中，某人從車窗相對于車靜止釋放一個小球，不

3、計空氣阻力，用固定在路邊的照相機(jī)對小球進(jìn)行閃光照相.在照相機(jī)的閃光燈連續(xù)閃亮兩次的過程中，通過照相機(jī)拍得一張包含小球和汽車兩個像的照片.已知閃光燈兩次閃光的時間間隔為0.5 s,第一次閃光時小球剛好釋放，第二次閃光時小球恰好落地.對照片進(jìn)行分析可知，在兩次閃光時間間隔內(nèi)，小球移動的水平距離為5 m,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.第一次閃光時汽車的速度 C.汽車做勻速直線運(yùn)動 D.兩次閃光的時間間隔內(nèi)汽車的平均速度 【解析】小球做平拋運(yùn)動，由h=可確定A選項(xiàng)；由s=v0t可確定B選項(xiàng)；由x=t可確定D選項(xiàng)

4、；由x=v0t可確定B選項(xiàng)；由x=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)一周的時間為21.5小時，比現(xiàn)在要快2.5小時.據(jù)科學(xué)家分析，地球自轉(zhuǎn)變慢的原因主要有兩個：一個是潮汐時海水與海岸碰撞、與海底摩擦而使能量變成內(nèi)能；另一個是由于潮汐的作用，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

5、 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，半徑增大，當(dāng)月球在更高的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時，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年2月11日，一顆美國商業(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)星的軌道為勻速圓周運(yùn)動軌道，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

6、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是相同的 6．“嫦娥一號”于2020年3月1日下午4時13分成功撞月，從發(fā)射到撞月歷時433天，標(biāo)志我國一期探月工程圓滿結(jié)束.其中，衛(wèi)星發(fā)射過程先在近地圓軌道繞行3周，再長途跋涉進(jìn)入近月圓軌道繞月飛行.若月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1/6，月球半徑為地球半徑的1/4，根據(jù)以上信息得 （ ） A.繞月與繞地飛行周期之比為∶ B.繞月與繞地飛行周期之比為∶ C.繞月與繞地飛行向心加速度之比為1∶6 D.月球與地球質(zhì)量之比為

7、1∶96 【解析】由可得月球與地球質(zhì)量之比∶，D正確.由于在近地及近月軌道中，“嫦娥一號”運(yùn)行的半徑分別可近似為地球的半徑與月球的半徑，由,可得：，A正確.由可得：，C正確.正確答案為A、C、D. 【解析】通過計算發(fā)現(xiàn)三艘載人飛船繞地球運(yùn)行的周期近似相等，根據(jù)開普勒第三定律可知：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，因而它們所受的萬有引力不一定相等.它們在繞地球飛行的過程中，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力計來測量自身所受到的重力，故B正確. 【答案】B 8．如圖所示，在驗(yàn)證向心

8、力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①放在A盤的邊緣，鋼球②放在B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2∶1.a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪.a輪、b輪半徑之比為1∶2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動下勻速轉(zhuǎn)動時，鋼球①、②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下勻速轉(zhuǎn)動，說明a、b兩輪的線速度相等，即va=vb，又因a輪與A盤同軸，b

9、輪與B盤同軸，對應(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)重時會發(fā)生黑視，甚至危及生命.假設(shè)飛船起飛時的加速度大小為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)練時宇航員乘坐的轉(zhuǎn)椅在豎直平面內(nèi)做半徑R=13.5 m的勻速圓周運(yùn)動，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

10、到最低點(diǎn)時支持力最大，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，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)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍.求： (1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω1=時，細(xì)繩的拉力F1. (2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2=時，細(xì)繩的拉力F2. 【解析】設(shè)角速度為ω0時，繩恰好拉直而無張力，有 μmg= , 得ω0=. (1)由于ω1=＜ω0,故繩未拉緊，此時靜摩擦力未達(dá)到最大值，得F1=0. (2)由于ω2=＞ω0,故繩

11、被拉緊， 由F2+μmg=， 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，不計空氣阻力. （1）要使小球掉到環(huán)上時的豎直分速度最大，v0應(yīng)為多大？ （2）若v0取值不同，小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角就不同. 同學(xué)甲認(rèn)為，總可以找到一個v0值，使小球垂直撞擊半圓環(huán). 同學(xué)乙認(rèn)為，無論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，說明理

12、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. 所以無論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán). 【答案】（1） (2)見解析 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)動情況基本相同時，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 ，試求這顆衛(wèi)星離地面的高度. (2)航天飛機(jī)返回地面時能夠無動力著陸，當(dāng)速度減到54 km/h時從尾部彈出減速傘，滑行300 m后停止.假設(shè)彈開減速傘后，航天飛機(jī)在跑道上滑行時受到的阻力恒為3.75×104 N，試求此時航天飛機(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，由萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律可得, 在地面上有, 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得 h=-R=3.4×106 m.