统考版2023版高考物理一轮复习单元素养评价（四）曲线运动万有引力与航天含答案

这是一份统考版2023版高考物理一轮复习单元素养评价（四）曲线运动万有引力与航天含答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(1～8题为单项选择题，9～11题为多项选择题)
1.
如图所示，一架执行救援任务的直升机用缆绳将被救人员竖直向上匀速拉起，同时直升机沿水平方向匀速飞行．若仅增大直升机水平匀速飞行的速度，以地面为参考系，则被救人员( )
A.上升时间变短 B．上升时间变长
C.运动速度不变 D．运动速度变大
2.
在竖直墙壁上悬挂一镖靶，某人站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法中正确的是 ( )
A.A、B两镖在空中运动时间相同
B.B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小
C.A、B镖的速度变化方向可能不同
D.A镖的质量一定比B镖的质量小
3．如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的 eq \f(1,9) ，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A. eq \f(1,9) 天 B．1天
C. eq \f(1,3) 天 D．9天
4．如图所示，一辆汽车正通过一弯道半径为R的道路(已知车辆通过该路段时的转弯半径均为R).道路左低右高，其水平宽度为s，右侧与左侧之间的竖直高度为h，重力加速度为g，考虑到雨雪天气，路面结冰，此路段应限速为( )
A. eq \r(\f(2Rgh,s)) B． eq \r(\f(Rgh,\r(h2＋s2)))
C. eq \r(\f(Rgh,s)) D． eq \f(Rgh,s)
5.
[2022·浙江模拟]三个不同半径光滑圆环同圆心竖直放置，都固定在竖直轴上可绕其转动(如图所示)，在每个环上转轴的两侧分别套两个小球，当环绕轴以某一角速度匀速转动时，六个小球所处的相对位置是 ( )
6.
在第18届亚运会，中国女排毫无悬念地赢得了冠军，图为中国队员比赛中高抛发球．若排球离开手时正好在底线中点正上空3.49 m处，速度方向水平且与底线垂直．已知每边球场的长和宽均9 m，球网高2.24 m，不计空气阻力，g取10 m/s2.为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是( )
A.15 m/s B．17 m/s
C.20 m/s D．25 m/s
7．2020年5月12日9时16分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式，将“行云二号”01星(武汉号)和“行云二号”02星两颗卫星送入预定轨道，发射任务取得成功，此次发射的“行云二号”01星命名为“行云·武汉号”，并通过在箭体上涂刷“英雄武汉伟大中国”，画上了“致敬医护工作者群像”，致敬英雄的城市、英雄的人民和广大医护工作者！若“行云·武汉号”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“行云·武汉号”的运动，下列说法中正确的是 ( )
A.经过A的速度大于经过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上运动的周期等于在轨道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
8.
如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动．某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止．下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C.圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D.圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
9．[2022·四川自贡高三一诊]如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图，轨道Ⅰ是圆轨道，轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道．下列说法正确的是 ( )
A.卫星在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9 km/s
B.卫星在轨道Ⅱ上运动时，在P点和Q点的速度大小相等
C.卫星在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于卫星在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D.卫星从轨道Ⅰ上的P点加速进入轨道Ⅱ后机械能增加
10．如图所示，在水平地面上M点的正上方h＝5 m高度处，将小球S1以初速度v1＝5 m/s水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以初速度v2竖直向上抛出．已知小球与地面的碰撞是弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计，M、N两点间的距离为x＝7.5 m，重力加速度大小为g＝10 m/s2，不计地面阻力和空气阻力．若在S2落地前两小球相遇，则( )
A.两小球抛出后经1.5 s相遇
B.S2的初速度v2＝10 m/s
C.S2可能在上升过程中与S1相遇
D.两小球在N点上方2.5 m处相遇
11.
[2022·合肥检测]如图所示，餐桌中心有一个半径为r的圆盘，可绕其中心轴转动，在圆盘的边缘放置一质量为m的小物块，物块与圆盘及餐桌间的动摩擦因数均为μ.现缓慢增大圆盘转动的角速度，小物块将从圆盘上滑落，最终恰好停在桌面边缘．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计．则下列说法正确的是( )
A.小物块刚滑落时，圆盘的角速度为 eq \f(\r(μg),2r)
B.餐桌的半径为 eq \f(\r(5),2) r
C.该过程中物块所受支持力的冲量为零
D.该过程中因摩擦产生的内能为 eq \f(1,2) μmgr
二、非选择题
12．某游戏装置如图所示，左侧是一支柱，右侧竖直放置一半径R＝0.5 m的圆弧形管道．弹射装置可以将置于支柱上A处的小球水平向右弹出．一质量为m＝0.2 kg的小球(小球可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度被弹射后，正好从B处沿切线进入圆管(小球的直径略小于管的口径)，运动到管口D处时的速度大小vD＝ eq \r(6) m/s.已知OB与OC的夹角α＝53°，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6，不计空气阻力．试求：
(1)小球运动到B处时的速度大小；
(2)A、B间的高度差；
(3)小球运动到D处时管壁受到弹力的大小和方向．
单元素养评价（四） 曲线运动 万有引力与航天
1．解析：若仅增大直升机水平匀速飞行的速度，竖直方向上的运动不变，上升时间不变，故A、B错误；被救人员速度v＝ eq \r(v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(水)) ＋v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(竖)) ) ，水平速度增大，则运动速度增大，故C错误，D正确．
答案：D
2．解析：飞镖B下落的高度大于飞镖A下落的高度，根据h＝ eq \f(1,2) gt2得t＝ eq \r(\f(2h,g)) ，B下降的高度大，则B镖的运动时间长，故A错误；因为水平位移相等，B镖的运动时间长，则B镖的初速度小，故B正确；因为A、B镖都做平抛运动，速度变化量的方向与加速度方向相同，均竖直向下，故C错误；平抛运动的时间与质量无关，因此无法比较两飞镖的质量，故D错误．故选B.
答案：B
3．解析：根据G eq \f(Mm,r2) ＝m eq \f(4π2,T2) r，得T＝ eq \r(\f(4π2r3,GM)) .因为人造卫星的轨道半径为月球绕地球运转半径的 eq \f(1,9) ，则周期为月球绕地球转动周期的 eq \f(1,27) ，月球绕地球运动的周期为27天，则卫星的运转周期大约是1天，故选项B正确．
答案：B
4．解析：路面结冰后道路与车胎之间的摩擦很小，可不考虑摩擦力．汽车通过此路段时做半径为R的匀速圆周运动，倾斜路面对汽车的支持力和汽车的重力在水平方向的合力提供向心力，设汽车质量为m，路面倾角为θ，则有mg tan θ＝m eq \f(v2,R) ，tan θ＝ eq \f(h,s) ，联立解得：v＝ eq \r(\f(Rgh,s)) ，故C正确．
答案：C
5．解析：
对小球受力分析，如图所示，由合力提供向心力得：mg tan θ＝mω2r.由题意可知：r＝R sin θ，h＝R cs θ.联立得：h＝ eq \f(g,ω2) .即离圆心下方距离与半径、质量无关，故C正确，A、B、D错误．
答案：C
6．解析：设排球离开手时的高度为H，网高为h，每边球场的长和宽均为L，排球刚好过网时，由平抛运动规律可知，在竖直方向H－h＝ eq \f(1,2) gt eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(1)) ，在水平方向L＝v1t1，解得v1＝18 m/s.排球刚好落到对方的场地的底线时，由平抛运动公式有，在竖直方向H＝ eq \f(1,2) gt eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(2)) ，在水平方向2L＝v2t2，解得v2≈21.5 m/s，所以要使球落在对方场地，发球速度范围为18 m/s≤v≤21.5 m/s，故C符合要求．
答案：C
7．解析：根据开普勒第二定律可知，近地点速度大于远地点速度，故A错误；“行云·武汉号”从轨道Ⅱ上A点需要加速才能在轨道Ⅰ上运动，所以在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能，故B正确；根据开普勒第三定律有 eq \f(a3,T2) ＝k，由于（半长轴）RⅡ