高三物理（人教版 东部）一轮复习备考：第八单元 曲线运动、万有引力与机械能综合（教师用卷）

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全国东部（教

师用卷）

(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小题只有一个选项正确,7~10小题

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.“地心说”与“日心说”共同的观点是

A.天体的运动必然是完美和谐的抛物线运动 B.天体的运动必然是完美和谐的椭圆运动 C.天体的运动必然是完美和谐的匀速圆周运动 D.天体的运动必然是完美和谐的双曲线运动

解析:无论是日心说还是地心说,古人都把天体运动看得很神圣,认为天体的运动必然是完美和谐的匀速圆周运动。

答案:C

2.下列关于向心加速度和向心力的说法中,正确的是

A.向心力始终指向圆心

B.向心加速度越大,物体的速率变化越快 C.在匀速圆周运动中,向心加速度恒定不变

D.向心力既可以改变速度的方向,又可以改变速度的大小

解析:做圆周运动的物体,向心加速度和向心力始终指向圆心,与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向,是变量。选项A正确。

答案:A

3. 下列关于重力势能的说法中,正确的是

A.在有阻力作用的情况下,物体重力势能的减少量不等于重力对物体所做的功 B.物体的重力势能是物体与地球所共有的,其大小与势能零点的选取有关 C.重力势能增加时,重力对物体做正功 D.重力势能有负值,是矢量

解析:重力势能的变化量只与重力做功有关,与阻力无关,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,选项A、C错误;重力势能是物体与地球组成的“系统”所共有的,其大小与势能零点的选取有关,是标量,选项D错误、B正确。

答案:B

4.一个物体以速度v0水平抛出,落地时的速度大小为v0,不计空气阻力,重力加速度为g,则物体在空中飞行的时间为

A. B. C. D. 解析:vy==v0,所以t==,选项A正确。

答案:A

5.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。图示的甲和乙是某双星系统中的两颗恒星,相距为r,分别绕其连线上的固定点O做匀速圆周运动,若已知两恒星的总质量为M,引力常量为G,则它们运行的周期T为

A.2π B.2πr C.2π D.2π

解析:设两恒星的质量分别为m1和m2,做圆周运动的半径分别为r1和r2,角速度分别为ω1和ω2。根据题意,有ω1=ω2、r1+r2=r,根据万有引力定律和牛顿运动定律,有G=m1r1,G=m2r2,联立解得m1+m2=M=,所以T=2π,选项D正确。

答案:D

6.如图所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速ω=2 rad/s时,物体恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台的半径R=0.5 m,设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与转台间的动摩擦因数μ为

A.0.5

B.0.4

C.0.3

D.0.2

解析:物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有fm=m,又fm=μmg、v=ωR=1 m/s,由以上两式得μ=0.2,选项D正确。

答案:D

7.如图所示,一个质量为1 kg的物体以某一初始速度从空中O点沿x轴正方向水平抛出,它的轨迹恰好是抛物线方程y=5x2(x、y的单位均为米),重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是

A.初速度大小为2 m/s

B.物体从抛出经1 s后通过点(1 m,5 m)

C.运动过程中重力做功的表达式为W=50x2 D.2 s时重力的瞬时功率为100 W

解析:由平抛运动的规律x=v0t、y=gt2可知,y=x2,即=5,所以v0=1 m/s,选项A错误;当水平位移为1 m时,用时1 s,选项B正确;运动过程中重力做功的表达式为W=mgy=50x2,选项C正确;2 s时重力的瞬时功率为P=mgvy=mg2t=200 W,选项D错误。

答案:BC

8.如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,光滑斜面与圆弧轨道平滑连接。一小球(小球的半径r远小于R)从斜面高h处由静止滑下,要使小球不在圆弧轨道的中途脱离圆弧轨道,h应满足

A.0

D.2R

解析:由机械能守恒定律知,当0

答案:AC

9.“嫦娥三号”卫星从地球经地-月转移轨道,在月球附近制动后进入环月轨道,然后以大小为v的速度绕月球表面做匀速圆周运动,测出其绕月运动的周期为T,已知引力常量为G,则可得

A.月球的半径为 B.月球的平均密度为

C.无法测出月球的质量 D.月球表面的重力加速度为

解析:根据题意可知,速度v和周期T是已知的,由T=可得R=,选项A错误;由G=m可得月球的质量M=,结合V=πR3知其密度ρ=,选项B正确、C错误;卫星绕月球表面飞行,由G=mg,解得g=,选项D正确。

答案:BD

10.如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B间的接触面粗糙。现用一水平拉力F作用在A上使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力,则下列情况可能的是

A.拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量 B.拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量

C.拉力F和f1对A做的功之和大于A的动能的增加量 D.f2对B做的功等于B的动能的增加量

解析:A相对B的运动有两种可能,相对静止和相对滑动。当A、B相对静止时,拉力F做的功等于A、B系统的动能的增加量;当A、B相对滑动时,拉力F做的功大于A、B系统的动能的增加量,选项A正确、B错误;由动能定理知,选项D正确、C错误。

答案:AD

第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)

非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的

文字说明、方程式和重要演算步骤,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。

11.(6分)某实验小组的同学应用如图甲所示的实验装置探究“功与速度变化的关系”。 (1)依据实验原理,小李同学设计了如下的主要实验步骤,其中错误的是 。 ．．A.安装好实验器材

B.放小车的长木板应该尽量使其水平

C.第一次先用一条橡皮筋做实验,测量获得的速度v1,此时橡皮筋对小车做的功为W,换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验,每次橡皮筋的拉伸长度可以不一致,让小车由静止释放,测出v2、v3、v4……,对应的橡皮筋对小车所做的功为2W、3W、4W……,将数据记入表格中

D.分析数据,尝试作出W-v和W-v2图象,探究W与v的关系

(2)小黄同学应用正确的方法和操作后,得到了下表的实验数据,请你在图乙所示的坐标系中

画出W-v2图象;

W(一条橡皮筋 做的功作为功 的单位) v2(m2/s2) 1 0.50 2 1.01 3 1.51 4 1.99 5 2.50

实验所得的结论是 。

丙

解析:(1)为避免摩擦力的影响,实验必须平衡摩擦力,故长木板不能水平放置,选项B错误;每次橡皮筋的拉伸长度要一致,即小车每次从同一位置由静止释放,选项C错误。

(2)W-v2图象如图丙所示;结论是力对物体所做的功与速度的平方成正比。 答案:(1)BC (2分)

(2)如图丙所示 (2分)

力对物体所做的功与速度的平方成正比 (2分)

甲

12.(9分)如图甲所示,一水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与装有力传感器的小滑块连接;初始时滑块静止于附有刻度尺的气垫导轨上的坐标原点O处。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其被拉伸时长度的改变量x的关系。

(1)弹簧的劲度系数为k,用力缓慢地向右拉滑块,读出刻度尺上x的值与传感器所对应的弹力F的大小,作出如图乙中A所示的F-x图象。结合 定律,根据W=Fx知,图线与横轴所围成的“面积”应等于弹力所做的功,即弹性势能Ep= 。

乙

(2)换用劲度系数不同的弹簧,重复上述实验,作出F-x图象如图乙中B所示,则A、B两弹簧的劲度系数kA kB(填“>”“<”或“=”)。若发生相同的形变量x,则∶= 。

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