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2010学年度高三年级物理单元测试题曲线运动与天体运动顺德华侨中学高三备课组（2010-09-29）（本试卷分选择题和非选择题两部分，共22道题，满分100分，考试时间90分钟）第一部分选择题（共56分）单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，有选错或不答的得0分。1、对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是A、根据公式a=V2/r，可知其向心加速度a与半径r成反比B、根据公式a=ω2r，可知其向心加速度a与半径r成正比C、根据公式ω=V/r，可知其角速度ω与半径r成反比D、根据公式ω=2πn，可知其角速度ω与转数n成正比2、火车以0982./ms的加速度在平直轨道上加速行驶，车厢中一乘客把手伸出窗外从距地面高2.5m处自由释放一物体，不计空气阻力，物体落地时与乘客的水平距离为A、0B、0.25mC、0.50mD、因不知火车速度无法判断3、匀速圆周运动中的向心加速度是描述A、线速度大小变化的物理量B、线速度大小变化快慢的物理量C、线速度方向变化的物理量D、线速度方向变化快慢的物理量4、、如图所示，a、b两相同质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2。P1和P2在同一水平面上，不计空气阻力。则下面说法中正确的是A、a、b的运动时间相同B、a、b沿x轴方向的位移相同C、a、b落地时的动量相同D、a、b落地时的动能相同5、有一质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗的内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则木块A、运动的加速度为零B、运动的加速度恒定C、所受合外力为零D、所受合外力大小不变，方向随时间不断改变BA6、根据天体演变的规律，太阳的体积在不断增大，几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力(太阳和地球的质量可认为不变)将A、变大B、变小C、不变D、不能确定7、苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，原因是A、由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的B、由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的C、苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度D、以上说法都不对8、地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是A、一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B、一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍C、两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等D、两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍9、已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出A、某行星的质量B、太阳的质量C、某行星的密度D、太阳的密度10、关于人造地球卫星及其中物体的超重.失重问题，下列说法错误．．的是A、在发射过程中向上加速时产生超重现象B、在降落过程中向下减速时产生超重现象C、进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象D、失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的11、在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面，有一隔热陶瓷片自动脱落，则A、陶瓷片做平抛运动B、陶瓷片做自由落体运动C、陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动D、陶瓷片做圆周运动，逐渐落后于航天飞机12、“嫦娥一号”飞船在飞往月球的过程中，经过多次变轨，先后在低空A轨道和高空B轨道绕地球做圆周运动，如图所示．不考虑月球对它的作用力，则“嫦娥一号”在A轨道运行时A、线速度大于7.9km/sB、线速度比在B轨道的大C、周期比在B轨道的长D、所需向心力比在B轨道的小双项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中每小题有两个选项正确，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。13、质量相同的两个小球，分别用L和2L的细绳悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时A、两球运动的线速度相等B、两球运动的角速度相等C、两球的向心加速度相等D、细绳对两球的拉力相等14、用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法中正确的是A、小球线速度大小一定时，线越长越容易断B、小球线速度大小一定时，线越短越容易断C、小球角速度一定时，线越长越容易断D、小球角速度一定时，线越短越容易断15、可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道A、与地球表面上某一纬度(非赤道)是共面的同心圆B、与地球表面上某一经线是共面的同心圆C、与地球表面上的赤道是共面的同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D、与地球表面上的赤道是共面的同心圆，且卫星相对地球表面是运动的16、关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是A、它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度B、它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度C、它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度D、它是能使卫星进入轨道的最大发射速度17、设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上.假设经过长时间开采后，地球仍可看成是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比A、地球与月球间的万有引力将变大B、地球与月球间的万有引力将变小C、月球绕地球运动的周期将变长D、月球绕地球运动的周期将变短第二部分非选择题（共44分）以下各题按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。18、填空、实验题（本题共3小题，共10分）学校班级考号姓名__________________________装订线①如图所示圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在B点轨道的切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为_____，刚滑过B点时的加速度大小为_____。②有一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30ｍ时，其下游40ｍ处有一危险水域。假若水流速度为5m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是m/s③如下图所示，水平桌面上有斜面体A、小铁块B.斜面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲线下端的切线是水平的。现提供的实验测量工具只有：天平、直尺.其他的实验器材可根据实验需要自选。请设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，小铁块克服摩擦力做的功。要求：(1)简要说明实验中要测的物理量；(2)写出实验结果的表达式。(重力加速度g已知)2010学年度高三年级单元测试题答卷物理第一部分选择题（共56分）单项选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。题号123456789101112答案双项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。题号1314151617答案第二部分非选择题（共44分）18、填空、实验题（本题共10分）①（4分）、；②（2分）③（4分）解：（1）、（2）。19（6分）如下图所示，在长度为L的细线下方系一质量为m的小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向成偏角θ，无速释放小球，求小球摆回到最低点P时速度大小？若悬线与竖直方向成不同偏角θ(0°＜θ≤90°)时，仍无速释放小球，求小球摆回到最低点P时细线所受力的大小范围是多少？20（8分）、如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为水平面，B端在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点．求：（1）释放点距A点的竖直高度；（2）落点C与O点的水平距离．21、（10分）如图，半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为θ=30°的光滑斜面连接，质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ＝0.1，取g=10m/s2．求：（1）小滑块刚到达圆弧的B点时，圆弧对小滑块的支持力。（2）小滑块到达C点时的速度。（3）小滑块从C点运动到地面所需的时间。22（10分）、随着现代科学技术的飞速发展，广寒宫中的嫦娥将不再寂寞，古老的月球即将留下中华儿女的足迹。航天飞机作为能往返于地球与太空，可以重复使用的太空飞行器，倍受人们的喜爱。宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面h高的圆轨道上运行的月球卫星进行维修。试根据你所学的知识回答下列问题：（1）试求维修卫星时航天飞机的速度。（2）已知地球自转周期为T0，则该卫星每天可绕月球转几圈？已知月球半径R，月球表重力加速度为gm，计算过程中可不计地球引力的影响，计算结果用h、R、gm、T0等表示。ChvθBD解题欣赏1、A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为K的弹簧相连，一长为l1的细线与m1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO`上，如图所示，当m1与m2均以角速度w绕OO`做匀速圆周运动时，弹簧长度为l2。求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？解：（1）m2只受弹簧弹力，设弹簧伸长Δl，满足：KΔl=m2w2(l1＋l2)则弹簧伸长量Δl=m2w2(l1＋l2)/K对m1，受绳拉力T和弹簧弹力f做匀速圆周运动，满足：T－f=m1w2l1绳子拉力T=m1w2l1＋m2w2(l1＋l2)（2）线烧断瞬间A球加速度a1=f/m1=m2w2(l1＋l2)/m1B球加速度a2=f/m2=w2(l1＋l2)2、（12分）在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。据《新安晚报》报道，2007年12月31日下午3时许，安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止，16位游客悬空10多分钟后被安全解救，事故幸未造成人员伤亡。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；（2）要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，A点距离最低点的竖直高度h至少多高？解析：⑴（4分）小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用，合力为重力沿斜面向下的分力，由牛顿第二定律得sin37mgma（2分），2sin376.0/agms（2分）⑵（8分）要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道，只要在D点不脱离轨道即可。物体在D点做圆周运动临界条件是：2DvmgmR①（3分）由机械能守恒定律得21(2)2DmghRmv②（3分）解①②得A点距离最低点的竖直高度h至少为：21222.50.41.022DvhRRRmmg（2分）3、（14分）我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段．现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统．（1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次．（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）2010学年度高三年级单元测试题物理参考答案第一部分选择题（共56分）题号123456789101112答案D