2013年高考物理复习卷C（四）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（ ）

A．人拉绳行走的速度为vcosθ
B．人拉绳行走的速度为v/cosθ
C．船的加速度为
D．船的加速度为

2. 难度：中等

如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度v平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时（ ）

A．小球的速率为
B．小球的速率为
C．小球在水平方向的速度大小为v
D．小球在水平方向的速度大小为

3. 难度：中等

如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片．如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量，那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息（ ）
A．可以计算出m、v和v
B．可以计算出v、v和g
C．只能计算出v和v
D．只能计算出v和g

4. 难度：中等

圆环绕通过直径的竖直轴OO'匀速转动，在圆环上套有两个质量相等的小球，如图所示，连接小球与圆环中心C的连线AC、BC分别与转轴成37°和53°角，转动中小球均没有在圆环上滑动．已知sin37°=0.6，sin53°=0.8．下列说法中错误的是（ ）

A．圆环对A的弹力方向可能沿AC方向向下
B．圆环对B的弹力方向只能沿BC方向向上
C．A与圆环间可能没有摩擦力
D．A、B两球所受的合力大小之比为3：4

5. 难度：中等

如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆周运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆周运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员（ ）
A．受到的拉力为G
B．受到的拉力为2G
C．向心加速度为g
D．向心加速度为2g

6. 难度：中等

如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为圆周的光滑轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（ ）
A．在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关
B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上
C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D．调节h的大小，使小球飞出de面之外（即e的右面）是可能的

7. 难度：中等

如图所示，小球从距地面高度为2R的斜面上P点无初速度释放，分别滑上甲、乙、丙、丁四个轨道，甲为半径为1.2R的半圆轨道，乙为半径为2R的圆轨道、轨道和地面连接处有一段小圆弧，丙为半径为R的半圆轨道，丁为高为l.5R的斜面、斜面和地面连接处有一段小圆弧，所有接触面均光滑，则滑上四个轨道后运动到的最高点能和P等高的是（ ）

A．甲
B．乙
C．丙
D．丁

8. 难度：中等

用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω²变化的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

2012年2月25日凌晨0时12分，我国成功发射第十一颗北斗导航卫星，它的成功发射标志着北斗卫星导航系统建设又迈出坚实一步，北斗卫星导航系统包含多颗地球同步卫星和中地轨道卫星，其中代号为北斗M1的卫星进入高度为21500km的地球中地轨道，有5颗卫星则进入高度为36000km的地球同步轨道，关于这些卫星，下列说法正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9km/s
B．北斗M1绕地球运行的角速度比5颗同步卫星绕地球运行的角速度大
C．5颗同步卫星受到地球的引力完全相同
D．同步卫星的向心加速度与静止在赤道上的物体的向心加速度大小相同

10. 难度：中等

如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．下列说法中正确的是（ ）
A．a、b的线速度大小之比是：1
B．a、b的周期之比是1：2
C．a、b的角速度大小之比是3：4
D．a、b的向心加速度大小之比是9：4

11. 难度：中等

随着“嫦娥一号”卫星“受控撞月”的准确实施，中国探月一期工程宣布完美落幕．“嫦娥一号”卫星“受控撞月”前在离月球表面200km高度的圆轨道上绕月球运行，经减速、下落等过程完成了撞月壮举．在卫星撞月前和撞月过程中，科学家收集了下列实验数据：
①卫星绕月球运行的周期T
②卫星绕月球做圆周运动的速度v₁
③卫星从减速开始到撞击月球表面所用的时间t₁
④卫星撞击月球表面时的速度v₂
已知引力常量为G，那么下列数据组合中能较准确地计算出月球的密度的是（ ）
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④

12. 难度：中等

有一宇宙飞船到了某行星上（该行星没有自转运动），以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得（ ）
A．该行星的半径为
B．该行星的平均密度为
C．无法测出该行星的质量
D．该行星表面的重力加速度为

13. 难度：中等

设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v₁，加速度为a₁；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a₂，第一宇宙速度为v₂，地球的半径为R，则下列比值正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

天宫一号目标飞行器相继与神舟八号和神舟九号飞船成功交会对接，标志着我国太空飞行进入了新的时代．天宫一号在运行过程中，由于大气阻力影响，轨道高度会不断衰减．2011年11月16日18时30分，神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功分离后，为减少对天宫一号轨道维持的次数，18日19时22分，天宫一号成功实施升轨控制，轨道高度由337km抬升至382km，在大气阻力的影响下，其轨道高度缓慢降低，以满足约一年后能与神舟九号在343km的轨道交会对接．假定在轨道高度缓慢降低的过程中不对天宫一号进行轨道维持，则在大气阻力的影响下，轨道高度缓慢降低的过程中（ ）
A．天宫一号的运行速率会缓慢减小
B．天宫一号的运行速度始终大于第一宇宙速度
C．天宫一号的机械能不断减小
D．天宫一号的运行周期会缓慢增大

15. 难度：中等

2013年6月11日17时38分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F改进型运载火箭“神箭”，成功地将“神舟十号”飞船送入太空预定轨道，其发射全过程可简化为如图所示的过程，飞船在A点发射，在椭圆轨道Ⅰ运行到B点，在B点飞船从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，关于飞船的运动，下列说法中正确的有（ ）

A．在轨道Ⅰ上经过B的速度小于经过A的速度
B．在轨道Ⅰ上经过B的动能大于在轨道Ⅱ上经过B的动能
C．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
D．在轨道Ⅰ上经过B的加速度等于在轨道Ⅱ上经过B的加速度

16. 难度：中等

河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间关系如图乙所示，若船以最短时间渡河，则下列判断正确的是（ ）

A．船渡河的最短时间是100s
B．船在河水中的最大速度是5m/s
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直

17. 难度：中等

如图所示，物体a、b、c分别穿在竖直固定的直杆上，且物体a、b、c由轻质不可伸长的细线通过两定滑轮相连．某时刻物体a有向下的速度v，吊住物体c的两根细线与竖直方向的夹角分别为α和β，则物体b的速度大小为（ ）

A．
B．
C．
D．以上均错

18. 难度：中等

在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v水平向右匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．相对地面的运动轨迹为直线
B．相对地面做变加速曲线运动
C．t时刻猴子对地速度的大小为v+at
D．t时间内猴子对地的位移大小为

19. 难度：中等

在水平面上有A、B两个物体，通过一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连接，现A物体以v_A的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别为α、β时，B物体的运动速度v_B为（绳始终有拉力）（ ）
A．v_A
B．v_A
C．v_A
D．v_A

20. 难度：中等

滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点到飞出点的高度差为3.2m．不计空气阻力，g取10m/s²．运动员飞过的水平距离为s，所有时间为t，则下列说法正确的是（ ）
A．s=16m，t=0.50s
B．s=16m，t=0.80s
C．s=20m，t=0.50s
D．s=20m，t=0.80s

21. 难度：中等

平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线，如图所示，若平抛运动的时间大于2t₁则下列说法中正确的是（ ）

A．图线2表示竖直分运动的v-t图线
B．t₁时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C．t₁时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为
D．2t₁时刻的位移方向与初速度方向夹角为60°

22. 难度：中等

质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为l_a、l_b，如图所示．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则（ ）

A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动
B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大
C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D．绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为mω²l_b

23. 难度：中等

在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小v_x、竖直分量大小v_y与时间t的图象，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

24. 难度：中等

宇宙飞船在半径为R₁的轨道上运行，变轨后的半径为R₂，R₁＞R₂．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（ ）
A．线速度变小
B．角速度变小
C．周期变大
D．向心加速度变大

25. 难度：中等

如图所示，三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）

A．运行线速度关系为v_A＞v_B=v_C
B．向心加速度的大小关系为a_A＜a_B=a_C
C．运行周期关系为T_A＞T_B=T_C
D．半径与周期关系为

26. 难度：中等

如图所示，倾角为α足够大的光滑斜面上，有一个xOy坐标系，x轴沿水平方向．若将光滑金属小球从O点分别施以不同的初始运动条件，关于其后运动规律，下列分析不正确的有（ ）

A．将小球以初速度v分别沿x和y的正方向抛出后，将同时到达斜面底边
B．将小球以初速度v分别沿x正方向和y的负方向抛出，到达斜面底边时速度一样大
C．将小球以速度v沿x正方向抛出和无初速度释放小球，到达斜面底边的时间相同
D．无论怎样将小球沿斜面抛出或释放，小球做的都是匀变速运动，加速度大小均为gsinα

27. 难度：中等

如图所示，在斜面顶端a处以大小为v_a的水平速度抛出一小球，经过时间t_a恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以大小为v_b的水平速度抛出另一小球，经过时间t_b恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）

A．v_a=v_b
B．v_a=v_b
C．t_a=t_b
D．t_a=t_b

28. 难度：中等

如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中．则（ ）
A．初速度大的小球运动时间长
B．初速度小的小球运动时间长
C．速度不同的小球运动时间可能相同
D．落在圆形轨道最低点的小球运动时间最长

29. 难度：中等

如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（ ）

A．小球通过最高点时的最小速度
B．小球通过最高点时的最小速度v_min=0
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

30. 难度：中等

如图“小飞人”科比在带球过人时身体与地面的夹角为60°，为保持身体稳定，地面对“小飞人”的力必须与身体平行．若其转弯半径约为5米，重力加速度g=10m/s²，则“小飞人”此时运动的速度大小约为（ ）

A．2m/s
B．5m/s
C．9m/s
D．12m/s

31. 难度：中等

据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55Cancrie”该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的（ ）
A．轨道半径之比约为
B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为
D．向心加速度之比约为

32. 难度：中等

如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法中正确的是（ ）

A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度
B．卫星C的运行速度大于物体A的速度
C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度大小不相等
D．若已知物体A的周期和引力常量G，可求出地球的平均密度

33. 难度：中等

假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是（ ）

A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能
B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同

34. 难度：中等

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

35. 难度：中等

如图所示，质量为M的小球A固定在一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆的端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球B相连．若将小球A由杆水平状态开始释放，且释放时小球A与定滑轮间距离忽略不计，不计摩擦，竖直绳足够长，则当杆转动到竖直位置时，小球B的速度是多大？

36. 难度：中等

如图，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态？（g取10m/s²）

37. 难度：中等

若已知地球赤道上的物体随地球自转的周期为T₁，近地卫星的运行周期为T₂，则地球赤道上的物体的向心加速度与近地卫星的向心加速度的比值为______；地球赤道上的物体的线速度与近地卫星的线速度的比值为______．

38. 难度：中等

某实验中学的学习小组在进行科学探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆（秋千），通过摆动，使自身获得足够大的速度后再平抛到山涧对面，如图所示，若他的质量是M，所用绳长为L，在摆到最低点B处时的速度为v，离地高度为h，当地重力加速度为g．
（1）他用的绳子能承受的最大拉力应不小于多少？
（2）这道山涧的宽度不超过多大？
（3）若该同学是从某高处A点无初速度下摆的，则下摆时绳子倾角θ为多大？

39. 难度：中等

如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T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．

40. 难度：中等

为了研究过山车的原理，物理小组提出了下面的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的．其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个物块以初速度v=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数μ=0.50．（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
（2）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
（3）若按照（2）的要求，小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0．O1m的某一点？