内容正文:
大单元限时评估卷(三)(A卷)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
第3章 圆周运动
第4章 万有引力定律及航天
第5章 科学进步无止境
1.匀速圆周运动快慢的描述
2.向心力和向心加速度
3.万有引力定律及应用
4.卫星的发射及运动规律
5.相对论中的时空观
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置,P是轮盘的一个齿,Q是飞轮上的一个齿。下列说法正确的是( C )
A. P、Q两点角速度大小相等
B. P、Q两点向心加速度大小相等
C. P点向心加速度小于Q点向心加速度
D. P点向心加速度大于Q点向心加速度
2.如图所示,小物块从半球形碗边下滑,碗内壁粗糙。物块下滑过程中速率不变,下列说法正确的是( )
A. 物块下滑过程中,所受的合外力为零
B. 物块下滑过程中,所受的合外力越来越大
C. 物块下滑过程中,加速度的大小不变,方向时刻在变
D. 物块下滑过程中,摩擦力大小不变
C 物块下滑过程中做匀速圆周运动,所受合外力大小(即向心力)和加速度的大小均不变,方向时刻改变,A、B错误,C正确;物块下滑到C点时的受力分析如图所示,为保证速率不变,切线方向应有f=mgsin θ,由于θ是变化的,所以摩擦力的大小也是变化的,D错误。
3.在物理学发展的过程中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是( A )
A. 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G
B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
C. 爱因斯坦建立了相对论,相对论物理学否定了经典物理学
D. 开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
4.质量分布均匀的实心球质量分别为m1=4 kg、m2=1 kg,两球半径分别为r1=0.6 m、r2=0.4 m,两球间距离r0=2 m,则两球间万有引力的大小(G=6.67×10-11 N·m2/kg2)( )
A. 等于6.67×10-11 N
B. 大于6.67×10-11 N
C. 小于6.67×10-11 N
D. 不能确定
C 此题中的研究对象为两质量分布均匀的球体,r是指两球心间的距离,由万有引力公式F=G=×10-11 N=2.96×10-11 N<6.67×10-11 N。C正确。
5.某物体的速度使其质量增加10%,则此物体在其运动方向上长度缩短了( )
A. 10% B. 90%
C. D.
D 由质速关系m=,得==,又根据长度收缩效应公式知l=l0,所以l=l0,Δl=l0-l=l,故==,D正确,A、B、C错误。
6.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道 Ⅰ 进入椭圆轨道 Ⅱ,B为轨道 Ⅱ 上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法不正确的是( )
A. 在轨道 Ⅱ 上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道 Ⅱ 上经过A的动能小于在轨道 Ⅰ 上经过A的动能
C. 在轨道 Ⅱ 上运动的周期小于在轨道 Ⅰ 上运动的周期
D. 在轨道 Ⅱ 上经过A的加速度小于在轨道 Ⅰ上经过A的加速度
D 根据开普勒第二定律知,航天飞机在椭圆轨道上运动时,在近地点的速度大于在远地点的速度,A正确;由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要减速才能实现,B正确;由开普勒第三定律可知,=k,由题图知RⅠ>RⅡ,所以TⅠ>TⅡ,C正确;航天飞机在A点受到的万有引力相等,所以其加速度也是相等的,D错误。
7.地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动,所受的向心力是F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度可忽略)所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面的重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则 ( )
A. F1=F2>F3 B. a1=a2=g>a3
C. v1=v2=v>v3 D. ω1=ω3<ω2
D 题中涉及三个物体,要比较三者有关物理量,可以用同步卫星作为桥梁。首先比较随地球自转的物体与同步卫星,随地球一起自转物体的向心加速度为a1=Rω,线速度为v1=Rω1,所需向心力为F1=mRω,地球同步卫星的向心加速度a3=rω,线速度v3=rω3,所需向心力F3=mωr,因为r>R、ω1=ω3,所以a1< a3、v1 <v3、F1<F3;再比较近地卫星和同步卫星,两者均是万有引力提供向心力,即F向=G,同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,所以F2>F3。根据a=可得a