2017年度高考物理专题二二轮目标检测 9页

专题二目标检测 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。‎ 满分100分，考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷(选择题　共40分)‎ 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，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．(2013·安徽名校联盟第一次联考)一个物体在七个恒力的作用下处于平衡状态，现撤去其中两个力，其他力大小和方向均不变。则关于物体的运动，下列说法正确的是(　　)‎ A．可能做圆周运动 B．一定做匀变速曲线运动 C．可能处于静止状态 D．一定做匀变速直线运动 ‎[答案]　C ‎[解析]　 物体受力平衡时的运动情况可能为静止或匀速直线运动，如果除去的两个力的合力不为零，物体将做匀变速运动，即做匀变速直线运动或匀变速曲线运动，不可能做圆周运动；若除去的两个力的合力为零，物体将继续保持原来的静止或匀速直线的运动状态，所以A、B、D错误，C正确。‎ ‎2．(2013·山东德州一模)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星，以下说法正确的是(　　)‎ A．5颗同步卫星的轨道半径都相同 B．5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内 C．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度 D．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 ‎[答案]　AB ‎[解析]　 同步卫星位于赤道平面内，轨道半径都相同，AB正确，第一宇宙速度是最大的环绕速度，故导航系统所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，C错误；根据G＝mr，得T＝，导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越大，D错误。‎ ‎3.‎ 如图所示，一平板AB可以绕端点B在竖直面内转动，在板的A端沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在B端，板长为L，要保证改变平板的倾角θ，小球水平抛出后仍能到达B端，则小球的初速度v0与板的倾角θ(0°<θ<90°)之间的关系应满足(　　)‎ A．v0＝cosθ　　　　 B．v0＝ C．v0＝ D．v0＝ ‎[答案]　A ‎[解析]　平抛的水平位移为x＝Lcosθ＝v0t，竖直方向的分位移为y＝Lsinθ＝gt2，联立可得v0＝cosθ，A项正确。‎ ‎4．(2013·北京东城区一模)“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中，发现A、B两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是(　　)‎ A．两颗卫星的线速度一定相等 B．天体A、B的质量一定不相等 C．天体A、B的密度一定相等 D．天体A、B表面的重力加速度一定不相等 ‎[答案]　C ‎[解析]　根据G＝m＝mr＝ma得，v＝、a＝、M＝，由于两行星的半径大小不知，故A、B、D错误；天体的密度ρ＝＝，所以天体A、B的密度一定相等，C正确。‎ ‎5.‎ ‎(2013·山东临沂一模)某综合娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可视为质点)。下列说法正确的是(　　)‎ A．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mg B．选手摆到最低点时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力 C．选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率一直增大 D．选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动 ‎[答案]　A ‎[解析]　选手摆到最低点时T－mg＝m ‎，故A正确；选手受绳子的拉力与选手对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，B错误；选手一开始时重力的功率为零，到最低点时由于重力与速度方向垂直，功率也为零，故选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率先增大后减小，C错误；选手摆到最低点的运动过程中加速度不断变化，D错误。‎ ‎6．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以‎360km/h的速度拐弯，拐弯半径为‎1km，则质量为‎50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取‎10m/s2)(　　)‎ A．500N B．1000N C．500N D．0‎ ‎[答案]　C ‎[解析]　乘客所需的向心力：F＝m＝500N，而乘客的重力为500N，故火车对乘客的作用力大小为500N，C正确。‎ ‎7．(2013·山东潍坊一模)2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现了一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍。设在该星球表面附近绕星球运行的卫星的角速度为ω1，线速度为v1，在地球表面附近绕地球运行的卫星的角速度为ω2、线速度为v2，则为(　　)‎ A．8 B．4‎ C．2 D．1‎ ‎[答案]　C ‎[解析]　设星球的质量为M1、半径为r1，地球的质量为M2、半径为r2，根据G＝m＝mω2r得，v＝，ω＝，则＝＝＝2，C正确。‎ ‎8．(2013·云南一模)如图甲所示，质量相等、大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为θ，运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是(　　)‎ A．图乙中直线d表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系 B．图乙中曲线c表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系 C．θ＝45°‎ D．θ＝60°‎ ‎[答案]　BD ‎[解析]　在竖直平面内的圆周运动中，绳上的拉力大小不断变化，而在水平面的圆锥摆运动中，绳上的拉力大小不变，故A错误，B正确；当a球运动到最低点时，F－mg＝m，由最高点到最低点的过程中，根据动能定理得mgL(1－cosθ)＝mv2，故F－mg＝2mg(1－cosθ)，对于b小球，竖直方向上有Fcosθ＝mg，解得cosθ＝，故θ＝60°，D正确，C错误。‎ ‎9.‎ ‎(2013·四川雅安中学二诊)2012年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R(r>R)，不计卫星间的相互作用力，则(　　)‎ A．这两颗卫星的加速度大小相等，大小均为g B．卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为 C．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2‎ D．卫星1中的仪器因不受重力而处于完全失重状态 ‎[答案]　B ‎[解析]　在地面处mg＝，g＝，轨道处的加速度a＝ ‎，由于r>R，故A错误；卫星1由位置A运动至位置B所需的时间t＝T，而T＝＝＝2π，所以t＝，B正确；卫星1向后喷气加速，会变轨到高轨道，不会追上卫星2，故C错误；卫星1中的仪器处于完全失重状态，但仍受重力作用，D错误。‎ ‎10．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在 竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T－v2图象如图乙所示，则(　　)‎ A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为 C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋a D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为‎6a ‎[答案]　AD ‎[解析]　令绳长为R，由牛顿第二定律知小球在最高点满足T＋mg＝m，即T＝v2－mg，由题图乙知a＝mg，b＝gR，所以g＝，R＝，A对、B错；当v2＝c时，有T＋mg＝m，将g和R的值代入得T＝－a，C错；因小球在最低点满足T′－mg＝m，即在最低点和最高点时绳的拉力差ΔT＝T′－T＝2mg＋(v－v2)，又由机械能守恒知mv＝2mgR＋mv2，可得ΔT＝6mg＝‎6a，D对。‎ 第Ⅱ卷(非选择题　共60分)‎ 二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)‎ ‎11．一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢前端旁的站台上观察，第一节车厢通过他历时2s，全部列车通过他历时6s，那么这列火车共有________节车厢。‎ ‎[答案]　9‎ ‎[解析]　取车厢为参考系，人做初速度为零的匀加速直线运动。设每节车厢长为L，则有L＝at＝a×22＝‎2a①‎ 设全部列车共有n节车厢，则有 nL＝at＝a×62＝‎18a②‎ 由①②两式得n＝9节。‎ ‎12.‎ 在倾角为60°的光滑斜面上，一小球从A点由静止释放，经时间t0到达B点；另一个小球从A点水平抛出，落点也在B点，重力加速度为g，可知平抛小球在空中运动的时间为________，平抛小球的初速度为________。‎ ‎[答案]　t0　gt0‎ ‎[解析]　设从A到B的距离为L，小球从A点由静止释放，L＝·gsin60°·t＝；小球从A点水平抛出，Lsin60°＝gt2，以上两式联立解得t＝t0；而v0＝＝gt0。‎ ‎13．火星轨道半径是地球轨道半径的a倍，火星质量约为地球质量的b倍，那么火星与太阳之间的引力约为地球与太阳之间引力的________倍。‎ ‎[答案]　 ‎[解析]　设地球质量为m1，火星质量为m2，太阳的质量为M；地球轨道半径为r1，火星轨道半径为r2，则 地球与太阳间的引力为 F1＝G 火星与太阳间的引力为 F2＝G 所以＝＝·＝。‎ 三、计算题(共4小题，共42分。解答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)‎ ‎14．(10分)(2013·安徽大江中学、开城中学联考)已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：‎ 同步卫星绕地球做圆周运动，由G＝m2h得M＝。‎ ‎(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。‎ ‎(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。‎ ‎[答案]　见解析 ‎[解析]　(1)上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略。‎ 正确的解法和结果是：‎ 同步卫星绕地球做圆周运动，‎ 由G＝m2(R＋h)得M＝ ‎(2)方法一：月球绕地球做圆周运动，‎ 由G＝m2r得M＝ 方法二：在地面重力近似等于万有引力，‎ 由G＝mg得M＝ ‎15．(10分)(2013·福建理综)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝‎1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝‎1.0m，B点离地高度H＝‎1.0m，A、B两点的高度差h＝‎0.5m，重力加速度g取‎10m/s2，不计空气影响，求：‎ ‎(1)地面上DC两点间的距离s；‎ ‎(2)轻绳所受的最大拉力大小。‎ ‎[答案]　(1)‎1.41m　(2)20N ‎[解析]　(1)小球从A到B过程机械能守恒，有 mgh＝mv①‎ 小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有 H＝gt2②‎ 在水平方向上有 s＝vBt③‎ 由①②③式解得s＝‎1.41 m④‎ ‎(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有 F－mg＝m⑤‎ 由①⑤式解得F＝20 N 根据牛顿第三定律 F′＝－F 轻绳所受的最大拉力为20 N。‎ ‎16．(11分)如图所示，质量M＝‎8 kg的长木板放在水平光滑的平面上，在长木板左端加一个水平推力F＝8 N，当长木板向右运动的速度达到‎1.5 m/s时，在长木板前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝‎2 kg的小物块，物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.2，长木板足够长．求：‎ ‎(1)小物块放上后，小物块及长木板的加速度各为多大？‎ ‎(2)经多长时间两者达到相同的速度？‎ ‎(3)从小物块放上长木板开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？(取g＝‎10 m/s2)‎ ‎[答案]　(1)‎2 m/s2　‎0.5 m/s2‎ ‎(2)1 s　(3)‎‎2.1 m ‎[解析]　(1)小物块的加速度am＝μg＝‎2 m/s2①‎ 长木板的加速度：aM＝＝‎0.5 m/s2②‎ ‎(2)由amt＝v0＋aMt；解得t＝1 s③‎ ‎(3)在开始1 s内小物块的位移：s1＝amt2＝‎1 m④‎ 最大速度：v＝amt＝‎2 m/s⑤‎ 在接下来的0.5 s物块与长木板相对静止，一起做加速运动 且加速度：a＝＝‎0.8 m/s2⑥‎ 这0.5 s内的位移：s2＝vt＋at2＝‎1.1 m⑦‎ 通过的总位移s＝s1＋s2＝‎2.1 m⑧‎ ‎17．(11分)如图所示，传送带A、B间距离L＝‎5m且在同一水平面内，两个轮子半径均为r＝‎0.2m，半径R＝‎0.4m的固定竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点，C点是圆轨道的最高点。当传送带静止不动时，质量m＝‎1kg的小煤块在A点以初速度v0＝‎2‎m/s开始运动，刚好能运动到C点。重力加速度g＝‎10m/s2。求：‎ ‎(1)当传送带的轮子以ω＝10rad/s的角速度匀速转动时，将小煤块无初速地放到传送带上的A点，小煤块从A点运动到B点的过程中在传送带上划过痕迹的长度。‎ ‎(2)当传送带的轮子匀速转动的角速度在什么范围内时，将小煤块无初速地放到传送带上的A点，小煤块运动到C点时对圆轨道的压力最大，最大压力FC是多大。‎ ‎[答案]　(1)‎0.5m　(2)50N ‎[解析]　(1)当传送带静止不动时，小煤块刚好能运动到C点，则 在C点，根据牛顿第二定律得：mg＝m①‎ 小煤块从A→C过程中，由动能定理得：‎ ‎－μmgL－2mgR＝mv－mv②‎ 联立①②得μ＝0.4。‎ 当传送带的轮子以ω＝10rad/s的角速度匀速转动时，传送带的线 速度v＝ωr＝‎2m/s 由＝‎0.5m