章末检测卷(5) 机械能守恒定律-【百强名校168优化组合卷】2026年高考物理高三二轮复习卷

章末检测卷(四)　曲线运动　万有引力与宇宙航行 (时间:75分钟　分值:100分) 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(2025·湖北恩施模拟)第四届中国汽车摩托车运动大会于2024年8月28日至9月1日在大庆举办。某参赛选手在训练时沿弯曲赛道从左向右加速运动,该运动过程中,在某两位置时其所受合力均可能正确的是 (　　) A.A B.B C.C D.D 2.(2025·安徽合肥高三月考)一条船要在最短时间内渡过宽为100 m的河,已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲,船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙,则以下判断中正确的是 (　　) A.船渡河的最短时间是40 s B.船运动的轨迹可能是直线 C.船运动到河宽一半用时10 s D.船在河水中的最大速度是5 m/s 3.(2025·河南洛阳高三适应性考)如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知AO与竖直杆成θ角,则(　　) A.刚开始时B的速度大小为 B.A匀速上升时,重物B也匀速下降 C.重物B下降过程,绳对B的拉力小于B的重力 D.A运动到位置N时,B的速度大小为0 4.如图所示为某同学投篮的示意图。出手瞬间篮球球心与篮筐中心的高度差为h(篮球球心低于篮筐中心),水平距离为2h,篮球出手时速度与水平方向的夹角为53°,不计空气阻力,重力加速度为g,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。若篮球球心恰好直接经过篮筐中心,则篮球出手时速度的大小为 (　　) A. B. C. D. 5.(2025·江西南昌模拟)如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2 m/s的速度水平向右飞行,经过倾角为45°的斜面底端O点正上方的A点时,释放了一个小球,结果小球打在斜面上的C点。已知A点与O点的距离h=24 m,无人机的飞行速度不变,空气阻力忽略不计,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是 (　　) A.增大v0,小球落到斜面的速度方向不变 B.小球打在C点时,无人机恰好飞到斜面上的B点 C.小球打在C点前瞬间的速率为22 m/s D.小球从A点运动到C点用时2 s 6.如图所示,一光滑圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线的夹角为θ=37°。一根长为l=1 m的细线一端系在锥体顶端,另一端系着一可视为质点的小球,小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,不计空气阻力,则(　　) A.小球受重力、支持力、拉力和向心力 B.当ω=2.5 rad/s时,小球对锥体的压力为零 C.当ω= rad/s时,小球对锥体的压力刚好为零 D.当ω=2 rad/s时,小球受重力、支持力和拉力作用 7.(2025·河北石家庄模拟)2024年5月3日,嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功。如图为嫦娥六号被月球捕获后绕月球运行的轨道简化示意图,探测器经地月转移轨道在近月点A第一次变轨进入椭圆轨道Ⅰ,运行一段时间后,又在A点第二次变轨进入圆轨道Ⅱ。圆轨道Ⅱ的半径为r,嫦娥六号在该轨道的运行周期为T,线速度为v,椭圆轨道I的长轴为kr,月球的半径为R。下列说法中正确的是(　　) A.月球表面的重力加速度为v B.月球的平均密度为 C.嫦娥六号两次变轨都是加速变轨 D.嫦娥六号在椭圆轨道上的运行周期为T 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时,“鹊桥二号”开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道Ⅰ运行,如图所示。后经多次轨道调整,进入冻结轨道Ⅱ运行,则“鹊桥二号”(　　) A.发射速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间 B.在轨道Ⅰ运行时的速度均小于在轨道Ⅱ运行时的速度 C.在轨道Ⅰ上经过A点的加速度比在轨道Ⅱ上经过A点时小 D.在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ上的运行周期长 9.(2025·山西太原模拟)如图所示,一上表面距地面高为0.80 m、半径为1.2 m的水平圆盘上放置质量分别为0.85 kg、0.15 kg的A和B两个物体,用长为1.2 m的轻绳连接,A物体在转轴位置上,B在圆盘边缘。当圆盘绕其竖直轴以角速度ω0转动时,A、B两物体刚好相对圆盘静止。两物体均看作质点,两物体与圆盘之间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g= 10 m/s2。某时刻轻绳突然断裂,下列说法正确的是(　　) A.轻绳断裂前,圆盘转动的角速度为 rad/s B.轻绳断裂前,轻绳拉力的大小为1.7 N C.B物体落到水平地面的位置到竖直轴的距离为2 m D.B物体落地时的速度大小为4 m/s 10.(2025·云南昆明高三期末)如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,当轻杆绕轴OO'以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平面成θ角,b绳平行于水平面且长为l,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　) A.小球一定受a绳的拉力作用 B.小球所受a绳的拉力随角速度的增大而增大 C.当角速度ω>时,b绳将出现弹力 D.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力一定发生变化 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 温馨提示:此系列题卡,非选择题每空2分,分值不同题空另行标注 11.(6分)(2024·吉林长春模拟)某同学用如图(a)所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。 (1)该实验中用到实验方法是　　　　。  A.理想实验法　　B.控制变量法　　C.等效替代法 (2)某同学在探究向心力大小与轨道半径的关系时,rA∶rB=2∶1,以长槽(左侧)标尺格数为纵坐标,短槽(右侧)标尺格数为横坐标,将所得数据描点,得到如图(b)所示的关系图像,为使图线经过坐标原点,实验前应该调节　　　　(填装置图上结构标号)。  (3)根据图(b)　　　　(选填“能”或“不能”)得出向心力大小与轨道半径的关系。  12.(9分)(2025·湖南长沙月考)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。小球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使小球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验,在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。 (1)实验所需的器材有:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重垂线、有孔的卡片,除此之外还需要的一项器材是　　　　。  A.天平　　　　B.秒表　　　　C.刻度尺 (2)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量A点的坐标为(40 cm,20 cm),g取10 m/s2,则小球平抛的初速度v0=　　　　 m/s,若B点的横坐标为xB=60 cm,则B点的纵坐标为yB=　　　　 m。  (3)一同学在实验中采用了如下方法:如图丙所示,斜槽末端的正下方为O点。用一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前的O1处,使小球从斜槽上某一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至O2处,再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹B。O、O1间的距离为x1,O、O2间的距离为x2,A、B间的高度差为y。则小球抛出时的初速度v0为　　　　(3分)。  A. B. C. D. 13.(10分)(2024·山东淄博模拟)如图所示脱粒机与顺时针匀速转动的传送带底端相连,将收割晒干的玉米投入脱粒机后,玉米粒由静止开始沿传送带向上运动,一段时间后和传送带保持相对静止,直至从传送带的顶端飞出,最后落在水平地面上。已知传送带与水平方向的夹角为θ 、顶端距地面的高度为 h、传送带与玉米粒间的动摩擦因数为μ ,玉米粒飞出后相对于地面的最大高度为,重力加速度为 g,若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相互作用力。求: (1)(5分)玉米粒落地点与传送带底端的水平距离x; (2)(5分)玉米粒在传送带上相对传送带静止的时间 t。 14.(13分)(2025·重庆沙坪坝开学考)A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕某一星球做匀速圆周运动,测得它们之间的距离Δr随时间t变化的关系如图所示。已知该星球的半径为r,周期为T,引力常量为G,卫星A的线速度大于卫星B的线速度,不考虑A、B之间的万有引力。求: (1)(4分)A、B两颗卫星绕该星球做匀速圆周运动的轨道半径; (2)(5分)该星球的质量; (3)(4分)该星球的第一宇宙速度。 15.(16分)如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角θ=30°,此时细绳伸直但无张力,物块与转台间的动摩擦因数为μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,重力加速度为g。 (1)(5分)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时,绳上恰好有张力,求ω1的值; (2)(5分)当水平转盘以角速度ω2=匀速转动时,求物块所受的摩擦力大小; (3)(6分)当水平转盘以角速度ω3=匀速转动时,求细绳的拉力大小。 学科网（北京）股份有限公司 $©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.ZxXk.Gom○ 您身边的互联网+教辅专家 章末检测卷（四） 曲线运动万有引力与宇宙航行 答案速查 题号 123456 7 8 9 10 答案 DCDCD CD ADBC AC 1.D[小车做曲线运动，要求合力指向轨迹的凹侧，而从左向右运动速度一直增大，需要满足沿着切 线方向的速度与合力成锐角，符合条件的图只有D,故D正确。] 2.C[当船渡河时间最短时船头指向正对岸，则船渡河的最短时间是m号9s-20s,故A错误； 因为沿水流方向船先做加速运动后做减速运动，垂直河岸方向做匀速运动，可知合运动不是直线运 动，即船运动的轨迹不可能是直线，故B错误：船渡河时间与水流速度无关，则船运动到河宽一半用 时1品、10s,故C正确：当船运动到河中心时速度最大，则船在河水中的最大速度是 Vv1m2+V22V32+52m/s>5ms,故D错误。] 3.D[如图所示，)为A合运动的速度，根据它的实际运动效果，两分速度分别是℃a、℃，其中℃等 于重物B的速度（同一根绳子，速度大小相同），刚开始时B的速度为B=0cosO,当A环上升至与 定滑轮的连线处于水平位置时，v。0,所以B的速度B0,故A错误，D正确：A匀速上升时，夹角0 逐渐增大，由公式B=v℃os6,可知B向下做减速运动，由牛顿第二定律可知，绳对B的拉力大于B 的重力，故B、C错误。] 4.C[设篮球出手时的速度为0o,则篮球的水平分速度)x=Vocos53°，竖直分速度y-Vosin53°，且竖 直方向有，g2,水平方向有2h0t,联立解得o 3 ,C正确，A、B、D错误。] 5.D[增大o,则下落时间减小，根据，g4,可知小球落到斜面时的竖直速度减小，小球落到斜面上 时速度方向与水平方向夹角的正切值an?号，则小球落到斜面时的速度方向改变，故A错误；小 球的运动轨迹如图所示。小球的水平速度与无人机的速度相等，小球打在C点时，飞机刚好在C点 正上方F点，故B错误；设小球从A点到C点的运动时间为，则h4g2,xcot,由几何关系可知 ·独家授权侵权必究· ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.ZxXk.Gom○ 您身边的互联网+教辅专家 an45o=L,解得2s,故D正确：小球打在C点前瞬间的速率V2+(gt√404ms,故 C错误。] 015 6.C[向心力是效果力，不是小球实际受到的力，对小球受力分析，小球受重力、细线的拉力，小球 可能受圆锥体的支持力，也可能不受圆锥体的支持力，故A错误：角速度较小时，小球紧贴锥体，竖直 方向有FTcos0+乃sin0-mg,水平方向有Fsin0-FNcos0-mo2lsin6,随着角速度的增加，Fr增大，FN 减小，当角速度o达到wo时支持力为零，支持力恰好为零时有ngtan0m0o2sin0,解得oo 2rads,故B错误，C正确；当ow-25rads时，小球已经离开锥体，小球受重力和拉力的作用，故 D错误。] 7.D[嫦娥六号在圆轨道Ⅱ上运行的向心加速度aow=誓o,但圆轨道Ⅱ并不是月球表面的轨道， 所以月球表面的重力加速度g≠a卒，故A错误；嫦娥六号在圆轨道上运行时有G=m(孪)， 解得M-芹，月球的平均密度兰-产录，故B错误：由于两次变轨是离月球越来越近，所以两次 变抗均为减速变轨，故C钻误：由开音粉第三定律气-宴 ,解得T匹7，故D正确。】 8.AD[因发射的“鹊桥二号”未能变轨到绕太阳转动，则发射速度要小于第二宇宙速度，即发射速 度介于7.9km/s与11.2km/s之间，故A正确；“鹊桥二号”在轨道I运行到近月点A时减速才能变 轨进入冻结轨道Ⅱ运行，故B错误；根据牛顿第二定律有=ma,解得a兴，可知“鹊桥二号” 在轨道I上经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度，故C错误：轨道I的半长轴大 于轨道Ⅱ的半长轴，由开普勒第三定律号=k知“鹊桥二号”在轨道I上的运行周期比在轨道Ⅱ上 的运行周期长，故D正确。] 9.BC[当圆盘绕其竖直轴以角速度ao转动时，由牛顿第二定律则有F+umg=mBω0R,F=umAg,联 立解得F1.7N,o号rads,A错误，B正确；轻绳突然断裂，B物体做平抛运动，有xwRt,hgr, 所以B物体落到水平地面的位置到竖直轴的距离为s一Vx2+R2=2m,C正确：B物体落地时的速度 大小为《wR2+(gt)=42ms,D错误。】 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 10.AC[对小球受力分析，在竖直方向有ng-Frosin 0,可知小球一定受a绳的拉力作用，且小球所 受α绳的拉力随角速度的增大而保持不变，故A正确，B错误：当b绳刚要绷紧出现弹力时，水平方 向根据牛顿第二定律，有F心osm2,联立解得w√品。，即当角速度o>√品。时，b绳将出现 弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，α绳的弹力可能不变，故D错误。] 11.答案(1)B(2)8(3)能 解析()在用向心力演示器探究向心力大小的表达式的实验中，始终只有一个变量，所用方法为控 制变量法。故选B。 (2)由题图可知，右标尺格数为零时，左标尺格数不为零，实验前应该调节8，使左右两边同时为零。 (3)根据题图可知初始时刻左边标尺比右边标尺大1个单位，将图像向下平移一个单位后，可得左边 标尺格数始终为右边标尺格数的2倍，结合题意4：”B=2:1,可以得出向心力大小与轨道半径的关 系。 12.答案(1)C(2)20.45(3)A 解析()此实验中只需描绘出小球做平抛运动的轨迹，根据轨迹进行计算，本实验还需要刻度尺。 故选C。 (2)根据Ag,解得到达A点的时间V 2y =0.2s 小球平抛的初速度为o丝-2ms 到达B点的时间为t器0.3s B点纵坐标为yg=gr2-0.45m。 (3)在竖直方向上ygt22gt12 水平方向上x1=01,x20ot2 联立解得小球抛出时的初速度oV x1E 2y ,故A正确。 13.答案 1)2 2W[2- sin8uoos8-sin日 解析 ()玉米粒飞出后上升阶段8t12合 (vosine0)2-2g含 下落阶段gt22普 水平方向x(@ecos0++点a ·独家授权侵权必究。 西学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.ZxXk.Gom○ 您身边的互联网+教辅专家 解得x=am。 2h (2)玉米粒在传送带上运动，加速阶段 umgcos 0-mgsin 0-ma V02-0=2ax2 匀速阶段votn2 联立可得悟[2-4n9-g] 14答案128r229(8)2严 解析(I)设卫星A的轨道半径为RA,卫星B的轨道半径为R,卫星A的线速度大于卫星B的线 速度，两卫星的轨道半径如图所示 故有RBRA=6r,RB+RA=10 解得RA=2,RB=8r。 (②油并誉制第三定律可知受器 两颗卫星经过T时间相距最近，则有（六一齐）T=1 解得TB=7T M里 Rg 对于卫星B而言，则有GR阳=BT 解得M= n2Rg3 GTE 代入数据可得M28脚产 49GT20 (3)在星球表面万有引力提供向心力，则有G婴=m÷ 解得√哑-32四 7T 15.答案4厚 (2)字mg(3)2mg ·独家授权侵权必究 学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 解析(1)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，绳上恰好有张力，此时物块受到的静摩擦力达到最大， 由牛顿第二定律得umg=mω12=mω121sin0 代入数据解得V厚。 (②)当水平转盘以角速度2√傷匀速转动时，由于o2,由静摩擦力提供向心力，则有 F-m@22r-m@22lsin 0 解得F子mg。 (3)当支持力为零时，物块所需要的向心力由重力和细绳拉力的合力提供，由牛顿第二定律得 mgtan 0-mo2lsin 0 解得w0Vc0s8 25 37 当水平转盘以角速度ω3=\ 2g 匀速转动时，由于3>00，物块已经离开转台在空中做圆周运动；设细绳 与竖直方向夹角为a,则有Fsin a=m@3sina 解得绳上的拉力大小为F=2mg。 ·独家授权侵权必究· ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.ZxXk.Gom○ 您身边的互联网+教辅专家 ·独家授权侵权必究·