2024年新高考物理第一輪復(fù)習(xí)：章末質(zhì)量檢測(cè)（四）

幸未質(zhì)量檢測(cè)（四）

（時(shí)間：45分鐘）

一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。1?6題為單項(xiàng)選擇題，7?8

題為多項(xiàng)選擇題）

1.野外騎行在近幾年越來(lái)越流行，越來(lái)越受到人們的青睞，對(duì)于自行車的要求也

在不斷的提高，很多都是可變速的。不管如何變化，自行車裝置和運(yùn)動(dòng)原理都離

不開(kāi)圓周運(yùn)動(dòng)。下面結(jié)合自行車實(shí)際情況與物理學(xué)相關(guān)的說(shuō)法正確的是（）

甲乙丙

圖1

A.圖乙中前輪邊緣處A、B、C、。四個(gè)點(diǎn)的線速度相同

B.大齒輪與小齒輪的齒數(shù)如圖丙所示，則大齒輪轉(zhuǎn)1圈，小齒輪轉(zhuǎn)3圈

C.圖乙中大齒輪邊緣處E點(diǎn)和小齒輪邊緣處F點(diǎn)角速度相同

D.在大齒輪處的角速度不變的前提下，增加小齒輪的齒數(shù)，自行車的速度將變

大

解析本題考查圓周運(yùn)動(dòng)中的傳動(dòng)裝置，A、B、C、D四點(diǎn)線速度大小相等，方

向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；齒數(shù)與周期成正比，選項(xiàng)B正確；E.b兩點(diǎn)線速度大小

相同，半徑不同，故角速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若大齒輪角速度不變，增加小齒

輪齒數(shù)，則小齒輪周期變大，角速度變小，自行車速度變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

2.組成星球的物質(zhì)靠萬(wàn)有引力吸引在一起隨星球自轉(zhuǎn)。若某質(zhì)量分布均勻的星球

的角速度為公，為使該星球不瓦解，該星球的密度至少為下列圖象可能正確

的是（）

D

解析由題意知，赤道處最易瓦解，對(duì)于赤道處質(zhì)量為，〃的物體，恰好瓦解時(shí)，

有水G,而解得小=今°〃，B正確。

答案B

3.鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾

角為仇如圖2所示，彎道處的圓弧半徑為A,若質(zhì)量為〃?的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等

FyjgRlan則（）

A.內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪爆有擠壓

B.外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓

C.這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于毋

v\JoC7

D.這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力大于毋

解析由牛頓第二定律/合=〃仄，解得f\=〃?gtanO,此時(shí)火車只受重力和鐵路

統(tǒng)道的支持力作用，如圖所示，F(xiàn)NCOSe=mg,則/N=；^,內(nèi)、外軌道對(duì)火車

均無(wú)側(cè)壓力，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

mg

答案C

4.如圖3所示，河水由西向東流，河寬為800m,河中各點(diǎn)的水流速度大小為。木,

各點(diǎn)到較近河岸的距離為x,。水與x的關(guān)系為v水=喜&??/5）（X的單位為m）,讓

小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為。船=4m/s,則下列說(shuō)

法正確的是（）

亡東T

800

0tl，?

圖3

A.小船渡河的軌跡為直線

B.小船在河水中的最大速度是5m/s

C.小船在距南岸200m處的速度小于在距北岸200m處的速度

D.小船渡河的時(shí)間是160s

解析小船在南北方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng)，在東西方向上先加速，到達(dá)河中間后

再減速，小船的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)小船運(yùn)動(dòng)到河中間時(shí)，東西

方向上的分速度最大，此時(shí)小船的合速度最大，最大值Om=5m/s,選項(xiàng)B正確;

小船在距南岸20（）m處的速度等于在距北岸200m處的速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小船

的渡河時(shí)間，=200、，洗項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

5.（2019?衡水一中月考）2016年12月22日，我國(guó)成功發(fā)射了國(guó)內(nèi)首顆全球二氧

化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱“碳衛(wèi)星”）。如圖4所示，設(shè)“碳衛(wèi)星”在半

徑為A的圓周軌道上運(yùn)行，經(jīng)過(guò)時(shí)間通過(guò)的弧長(zhǎng)為s,已知引力常數(shù)為G,下

列說(shuō)法正確的是（）

圖4

A.“碳衛(wèi)星”內(nèi)的物為處于平衡狀態(tài)

B.“碳衛(wèi)星”的運(yùn)行速度大于7.9km/s

C.“碳衛(wèi)星”的發(fā)射速度大于11.2km/s

D.可算出地球質(zhì)量為停

解析“碳衛(wèi)星”繞地球運(yùn)行，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，故不是

平衡狀態(tài)，處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；o=7.9km/s為第一宇宙速度，是最大的運(yùn)行

速度，“碳衛(wèi)星”軌道半徑比地球半徑大，因此其運(yùn)行速度應(yīng)小于7.9km/s,B

錯(cuò)誤：。=7.9m/s為第一宇宙速度，是最小的地面發(fā)射速度，“碳衛(wèi)星”軌道半

間，由開(kāi)普勒第三定律可知，其周期小于內(nèi)環(huán)的周期，即其角速度較大，選項(xiàng)A

錯(cuò)誤；由。='性可知，“卡西尼”在圓軌道上繞土星運(yùn)動(dòng)的速率。與其軌道

半徑的平方根成反比，即軌道半徑越小，運(yùn)動(dòng)的速率越大，選項(xiàng)B正確；5月到

6月間探測(cè)器逐漸靠近土星，速率越來(lái)越大，其動(dòng)能也越來(lái)越大，選項(xiàng)C正確；6

月到8月間“卡西尼”在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服稀薄氣體的阻力做功，“卡西尼”的動(dòng)

能以及它與土星的引力勢(shì)能之和將減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案BC

8.設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一個(gè)非常有創(chuàng)意的募捐箱，如圖7甲所示，把硬幣從投幣口放入,

從出幣口滾出，接著在募捐箱上類似于漏斗形的部位（如圖閃所示，。點(diǎn)為漏斗形

口的圓心）滾動(dòng)很多圈之后從中間的小孔掉入募捐箱。如果把硬幣在不同位置的運(yùn)

動(dòng)都可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦阻力忽略不計(jì)，則關(guān)于某一枚硬幣在。、b兩處

的說(shuō)法正確的是（）

圖7

A.在人人兩處做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心都為。點(diǎn)

B.向心力的大小乙=必

C.角速度的大小

D.周期的大小

解析在〃、力兩處做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在中軸線上與久〃等高的位置，故選項(xiàng)A

錯(cuò)誤；硬幣受力分析如圖所示，則硬幣的合力/=器，從。到人的過(guò)程中，0

減小，故合力增大，硬幣的合力提供向心力，故&<見(jiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；F=wco2r,

硬幣在滑下的過(guò)程中，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一減小，故角速度口小神，選項(xiàng)C正確；

2兀

根據(jù)8=萬(wàn),故Ta>Tb,選項(xiàng)D正確。

F

1mg

答案CD

二、非選擇題

9.某新式可調(diào)火炮水平射出的炮彈所做的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)。如圖8所示，目

標(biāo)是一個(gè)剖面為9()。的扇形山崖QA3,半徑為重力加速度為g。

B

R

⑴若炮彈以初速度。o射出，炮彈恰好垂直打在圓弧的中點(diǎn)C,求炮彈到達(dá)。點(diǎn)所

用時(shí)間；

(2)若在同一高地P處先后以不同速度射出兩發(fā)炮彈，擊中A點(diǎn)的炮彈運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

是擊中3點(diǎn)的兩倍，已知。、A、3、尸在同一豎直平面內(nèi)，求高地產(chǎn)離A點(diǎn)的高

度。

解析(1)炮彈做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)炮彈恰好垂直打在圓瓠的中點(diǎn)C時(shí)，由幾何關(guān)系可

知，其水平分速度和豎直分速度大小相等，即4、=內(nèi)=。0

又知“=G，聯(lián)立解得f*

⑵設(shè)高地P離A點(diǎn)的高度為"擊中8點(diǎn)的炮彈運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為g則有人=5(2附2

h-R=>i

聯(lián)立解得〃=京4？

答案⑴*⑵京

10.一組宇航員乘坐太空穿梭機(jī)S去修理位于離地球表面〃=6.0X105m的圓形

軌道上的太空望遠(yuǎn)鏡〃。機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與〃相同的軌道并關(guān)閉助推火

箭，望遠(yuǎn)鏡在穿梭機(jī)前方數(shù)千米處，如圖9所示。已知地球半徑為R=6.4Xl()6m,

地球表面重力加速度為g=9.8m/s2,第一宇宙速度為0=7.9km/s。(結(jié)果保留一

位小數(shù))

圖9

(1)求穿梭機(jī)所在軌道上的向心加速度心

⑵計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率

(3)穿梭機(jī)需先進(jìn)入半徑較小的軌道，才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡。試判斷穿梭

機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)增加還是減小其原有速率，并說(shuō)明理由。

解析(1)在地球表面處，由

"7g=

可得地球表面的重力加速度8=鬻

同理，穿梭機(jī)所在軌道上的向心加速度父=等，其中r=/?+〃

聯(lián)立以上各式解得g，=8.2m/s2

(2)在地球表面處，由牛頓第二定律得

MmV2

G^="9

解得第一宇宙速度

同理，穿梭機(jī)在軌道上的速率"

解得v'=7.6km/s

(3)應(yīng)減速，由G誓=打中知穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道，必須有萬(wàn)有引力大于穿梭機(jī)

做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，故當(dāng)。'減小時(shí)，/〃;減小，則G，誓＞〃弓二。

答案(1)8.2m/s2(2)7.6km/s(3)見(jiàn)解析

11.(2019?山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué))如圖10所示，高”=0.8m的桌面上固定一半徑R=

0.45m的四分之一光滑圓弧軌道A8,軌道末端8與桌面邊緣水平相切，地面上

的C點(diǎn)位于B點(diǎn)的正下方。將一質(zhì)量加=0.04kg的小球由