高中物理人教版本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 本冊綜合能力檢測b

本冊綜合能力檢測(B)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．如圖甲所示，滑雪運動員沿斜坡高速向下滑行，其速度—時間圖象如圖乙所示，則由圖象中AB段曲線可知，運動員在此過程中eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820608)()A．做曲線運動 B．機械能守恒C．所受力的合力不斷增大 D．平均速度v>eq\f(vA＋vB,2)答案：D解析：速度—時間圖象并不是表示物體的運動軌跡，A錯誤；由圖象可知，運動員的加速度越來越小，故運動員所受的合外力越來越小，且運動員的機械能不守恒，B、C錯誤；利用圖象的面積表示位移可知，此運動過程中的平均速度v>eq\f(vA＋vB,2)，D正確。2．如圖所示，一架在2000m的高空以200m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機，要想用兩枚炸彈分別炸到山腳和山頂?shù)哪繕?biāo)A和B。已知山高720m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為1000m，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則投彈的時間間隔應(yīng)為eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820609)()A．4s B．5sC．9s D．16s答案：C解析：若要炮彈擊中A，炮彈下落的時間t1＝eq\r(\f(2h,g))＝20s，投彈點距A點的水平距離x1＝v0t1＝4000m。若要炮彈擊中B，炮彈下落的時間t2＝eq\r(\f(2h′,g))＝16s，投彈點距B點的水平距離x2＝v0t2＝3200m，投彈的時間間隔Δt＝eq\f(4000＋1000－3200,200)s＝9s。3．自行車的大齒輪、小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分(如圖)，行駛時eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820610)()A．大齒輪邊緣點比小齒輪邊緣點的線速度大B．后輪邊緣點比小齒輪邊緣點的角速度大C．大齒輪邊緣點與小齒輪邊緣點的向心加速度與它們的半徑成正比D．后輪邊緣點與小齒輪邊緣點的向心加速度與它們的半徑成正比答案：D解析：大齒輪邊緣點與小齒輪邊緣點的線速度相等，A錯；后輪與小齒輪的角速度相等，B錯；根據(jù)an＝eq\f(v2,r)知C錯誤；根據(jù)an＝ω2r知D正確。4．(河北冀州中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)如圖，拉格朗日點L1位于地球和月球連線上，處在該點的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運動。據(jù)此，科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運動。以a1、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820611)()A．a(chǎn)2＞a3＞a1 B．a(chǎn)2＞a1＞a3C．a(chǎn)3＞a1＞a2 D．a(chǎn)3＞a2＞a1答案：D解析：因空間站建在拉格朗日點，故周期等于月球的周期，根據(jù)a＝eq\f(4π2,T2)r可知，a2>a1；對空間站和地球的同步衛(wèi)星而言，因同步衛(wèi)星周期小于空間站的周期，則同步衛(wèi)星的軌道半徑較小，根據(jù)a＝eq\f(GM,r2)可知a3>a2，故選項D正確。5．(濟南市2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期五校聯(lián)考)距地面高5m的水平直軌道上A、B兩點相距2m，在B點用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖。小車始終以4m/s的速度沿軌道勻速運動，經(jīng)過A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運動至B點時細(xì)線被軋斷，最后兩球同時落地。不計空氣阻力，取重力加速度的大小g＝10m/s2?？汕蟮胔等于eq\x(A．1．25m B．2C．3．75m D．4答案：A解析：小車上的物體落地的時間t1＝eq\r(\f(2H,g))，小車從A到B的時間t2＝eq\f(d,v)；小球下落的時間t3＝eq\r(\f(2h,g))；根據(jù)題意可得時間關(guān)系為：t1＝t2＋t3，即eq\r(\f(2H,g))＝eq\f(d,v)＋eq\r(\f(2h,g))解得h＝1．25m，選項A正確。6．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2．5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止。物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2。則ω的最大值是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820613)()A．eq\r(5)rad/s B．eq\r(3)rad/sC．1．0rad/s D．0．5rad/s答案：C解析：對物體進行受力分析，當(dāng)ω最大時，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1．0rad/s，C正確。7．(北京師大附屬實驗中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期中)轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點O做勻速圓周運動，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820614)()A．筆桿上的各點做圓周運動的線速度大小相同B．筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由萬有引力提供的C．若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動做離心運動被甩走D．筆桿上的點離O點越遠(yuǎn)的，做圓周運動的向心加速度越大答案：CD解析：筆桿上的各個點都做同軸轉(zhuǎn)動，所以角速度是相等的，但轉(zhuǎn)動半徑不同，所以線速度不一定相同，故A錯誤；桿上的各點做圓周運動的向心力是由桿的彈力提供的，與萬有引力無關(guān)，故B錯誤；當(dāng)轉(zhuǎn)速過大時，當(dāng)提供的向心力小于所需向心力時，筆尖上的小鋼珠有可能做離心運動被甩走，故C正確；由向心加速度公式an＝ω2R，筆桿上的點離O點越遠(yuǎn)的，做圓周運動的向心加速度越大，故D正確；故選C、D。8．(山東淄博2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期質(zhì)檢)“太空涂鴉”技術(shù)就是使低軌運行的攻擊衛(wèi)星在接近高軌偵查衛(wèi)星時，準(zhǔn)確計算軌道向其發(fā)射“漆霧”彈，并在臨近偵查衛(wèi)星時，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵查衛(wèi)星，噴散后強力吸附在偵查衛(wèi)星的偵察鏡頭、太陽能板、電子偵察傳感器等關(guān)鍵設(shè)備上，使之暫時失效。下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820615)()A．攻擊衛(wèi)星在軌運行速率小于7．9km/sB．攻擊衛(wèi)星進攻前的速度比偵查衛(wèi)星的速度小C．攻擊衛(wèi)星完成“太空涂鴉”后應(yīng)減速才能返回低軌道上D．若攻擊衛(wèi)星周期已知，結(jié)合萬有引力常量就可計算出地球質(zhì)量答案：AC解析：7．9km/s是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，選項A正確；攻擊衛(wèi)星進攻前在低軌運行，軌道半徑小于高軌偵查衛(wèi)星，根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)可知攻擊衛(wèi)星進攻前的速度比偵查衛(wèi)星的速度大，選項B錯誤；攻擊衛(wèi)星完成“太空涂鴉”后減速做向心運動能返回低軌道上，選項C正確；根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r可知，計算地球質(zhì)量，除了知道攻擊衛(wèi)星周期、萬有引力常量，還需知道攻擊衛(wèi)星的軌道半徑，選項D錯誤。9．(青島市2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期五校聯(lián)考)如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動。不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。則eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820616)()A．a(chǎn)落地前，輕桿對b一直做正功B．a(chǎn)落地時速度大小為eq\r(2gh)C．a(chǎn)下落過程中，其加速度大小始終不大于gD．a(chǎn)落地前，當(dāng)a的機械能最小時，b對地面的壓力大小為mg答案：BD解析：由題意知，系統(tǒng)機械能守恒。設(shè)某時刻a、b的速度分別為va、vb。此時剛性輕桿與豎直桿的夾角為θ，分別將va、vb分解，如圖。因為剛性桿不可伸長，所以沿桿的分速度v∥與v′∥是相等的，即vacosθ＝vbsinθ。當(dāng)a滑至地面時θ＝90°，此時vb＝0，由系統(tǒng)機械能守恒得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,a)，解得va＝eq\r(2gh)，選項B正確。同時由于b初、未速度均為零，運動過程中其動能先增大后減小，即桿對b先做正功后做負(fù)功，選項A錯誤。桿對b的作用先是推力后是拉力，對a則先是阻力后是動力，即a的加速度在受到桿的向下的拉力作用時大于g，選項C錯誤。b的動能最大時，桿對a、b的作用力為零，此時a的機械能最小，b只受重力和支持力，所以b對地面的壓力大小為mg，選項D正確。正確選項為B、D。10．(運城一中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)如圖所示，兩個3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對于下述說法中錯誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820617)()A．若hA＝hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點B．若hA＝hB＝3R/2，由于機械能守恒，兩小球在軌道上上升的最大高度均為3R/2C．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動D．若使小球沿軌道運動并從最高點飛出，A小球在hA≥5R/2，B小球在hB>2R的任意高度均可答案：ABC解析：A球到達最高點的臨界條件為vA＝eq\r(gR)根據(jù)機械能守恒mghA＝mg2R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)得hA＝2．5RB球到達最高點的臨界條件為vB＝0顯然hB＝2R，即可達最高點。故A錯誤，D選項正確；由于A小球離開軌道后在水平方向有初速度，根據(jù)機械能守恒可判B選項錯誤；若使小球從最高點飛出后再次進入圓形軌道，據(jù)平拋運動規(guī)律有R＝vt，R＝eq\f(1,2)gt2，解得v＝eq\r(\f(gR,2))<eq\r(gR)，所以A球最高點飛出后不可能再次進入圓形軌道，C錯誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上)11．(5分)“神舟十號”飛船在預(yù)定軌道上做勻速圓周運動，在該飛船的密封艙內(nèi)，如圖所示的實驗?zāi)軌蜻M行的是________。eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820618)答案：C解析：飛船在預(yù)定軌道上做勻速圓周運動，飛船內(nèi)的一切物體都處于完全失重狀態(tài)，與重力相關(guān)的現(xiàn)象都消失了，故正確選項為C。12．(6分)(昌樂二中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期檢測)在研究彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系的實驗中，彈簧長度的改變量可以利用刻度尺直接測量得到，而彈性勢能的大小只能通過物理原理來間接測量?，F(xiàn)有兩組同學(xué)分別按圖甲(讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面)和圖乙(讓滑塊向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上向右運動，通過相應(yīng)的測量儀器可以測出滑塊脫離彈簧后的速度)兩組不同的測量方案進行測量。請寫出圖甲方案中彈性勢能與小球質(zhì)量及圖中各量之間的關(guān)系Ep＝________；圖乙方案中除了從儀器上得到滑塊脫離彈簧后的速度外還要直接測量的量為________；兩種方案的共同點都是將彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對________能的測量。eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820619)答案：eq\f(mgx2,4h)滑塊的質(zhì)量動解析：題圖甲中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，此后小球做平拋運動，有x＝v0t，h＝eq\f(1,2)gt2，所以Ep＝eq\f(mgx2,4h)；題圖乙中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，此后滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運動，由測速裝置可以測出滑塊的速度，用天平稱量滑塊的質(zhì)量，即可求出彈簧的彈性勢能。13．(7分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820620)(1)供實驗選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇：()A．質(zhì)量為10g的砝碼 B．質(zhì)量為200g的木球C．質(zhì)量為50g的塑料球 D．質(zhì)量為200g的鐵球(2)下列敘述正確的是()A．實驗中應(yīng)用秒表測出重物下落的時間B．可用自由落體運動的規(guī)律計算重物的瞬時速度C．因為是通過比較eq\f(mv2,2)和mgh是否相等來驗證機械能是否守恒，故不需要測量重物的質(zhì)量D．釋放重物前應(yīng)手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔(3)質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0．04s，那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，物體重力勢能的減少量Ep＝________J，此過程中物體動能的增加量Ek＝________J。(g＝9．8m/s2，保留三位有效數(shù)字)答案：(1)D(2)CD(3)2．282．26解析：(1)為減小實驗誤差應(yīng)選用鐵球。(2)打點計時器可記錄時間不用秒表即可，測物體下落速度必須通過紙帶上的點來計算不能用v＝gt來計算，則本題選C、D。(3)ΔEP＝mgeq\x\to(OB)＝2．28JvB＝eq\f(\x\to(AC),2T)＝2．125m/sΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝2．26J。三、論述·計算題(本題共4小題；共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(9分)蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動。隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也許會在其他星球上享受蕩秋千的樂趣。假設(shè)你當(dāng)時所在星球的質(zhì)量為M、半徑為R，可將人視為質(zhì)點，秋千質(zhì)量不計、擺長不變、擺角小于90°，萬有引力常量為G。那么，eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820621)(1)該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？(2)若經(jīng)過最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？答案：(1)eq\f(GM,R2)(2)eq\f(R2v\o\al(2,0),2GM)解析：(1)設(shè)人的質(zhì)量為m，在星球表面附近的重力等于萬有引力，有mg星＝eq\f(GMm,R2)解得g星＝eq\f(GM,R2)(2)設(shè)人能上升的最大高度為h，由功能關(guān)系得mg星h＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得h＝eq\f(R2v\o\al(2,0),2GM)15．(10分)(河北冀州市中學(xué)2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期期末)如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的eq\f(1,4)細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑，進入管口C端時與管壁間恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為EP，已知小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820622)(1)小球到達B點時的速度大小vB；(2)水平面BC的長度s；(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm。答案：(1)2eq\r(gr)(2)3r(3)eq\r(3gr＋\f(2mg2,k)－\f(2EP,m))解析：(1)由機械能守恒得mg2r＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vB＝2eq\r(gr)。(2)由mg＝meq\f(v\o\al(2,C),r)得vC＝eq\r(gr)由A至C，由動能定理得mg2r－μmgs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)解得s＝3r。(3)設(shè)在壓縮彈簧過程中小球速度最大時離D端的距離為x，則有kx＝mg得x＝eq\f(mg,k)由功能關(guān)系得mg(r＋x)－EP＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)得vm＝eq\r(3gr＋\f(2mg2,k)－\f(2Ep,m))16．(11分)如圖所示，人騎摩托車做騰躍特技表演，以1．0m/s的初速度沿曲面沖上高0．8m、頂部水平的高臺，若摩托車沖上高臺的過程中始終以額定功率1．8kW行駛，經(jīng)過1．2s到達平臺頂部，然后離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為R＝1．0m，人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全過程中不計一切阻力(計算中取g＝10m/s2，sin53°＝0．8，cos53°＝0．6)。求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820623)(1)人和車到達頂部平臺的速度v；(2)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離x；(3)圓弧對應(yīng)圓心角θ；(4)人和車運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力。答案：(1)3m/s(2)1．2m(3)106°(4)7．74×103N方向向下解析：(1)摩托車沖上高臺的過程中，由動能定理得Pt－mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)據(jù)得v＝3m/s。(2)摩托車離開平臺后平拋運動過程中，在豎直方向h＝eq\f(1,2)gt2，水平方向x＝vt，所以x＝1．2m。(3)人和車落到A點時速度方向沿A點切線方向，此時的豎直分速度vy＝gt＝4m/s，人和車的水平分速度vx＝v＝3m/s，所以tanα＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(4,3)，可知α＝53°，θ＝2α＝106°。(4)設(shè)人和車到達最低點O的速度為v1，則摩托車由高臺頂部到圓弧軌道最低點的過程中，由機械能守恒定律得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)mv2＋mg[h＋R(1－cos53°)]，在最低點據(jù)牛頓第二定律，有FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)，代入數(shù)據(jù)解得：FN＝7．74×103N。再由牛頓第三定律可得，人和車對軌道的壓力為FN′＝