2024屆高考物理大一輪復(fù)習(xí)模擬題：章末測評驗(yàn)收卷(四)

章末測評驗(yàn)收卷(四)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分)1.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識世界的基本手段，在研究和解決問題的過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還需要運(yùn)用科學(xué)的方法。理想實(shí)驗(yàn)有時更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示。①兩個對接的斜面，靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；②如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；③減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然會達(dá)到原來的高度；④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球會沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動。通過對這個實(shí)驗(yàn)的分析，我們可以得到的最直接結(jié)論是()A.自然界的一切物體都具有慣性B.光滑水平面上運(yùn)動的小球，運(yùn)動狀態(tài)的維持并不需要外力C.如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變D.小球受到的力一定時，質(zhì)量越大，它的加速度越小答案B解析理想斜面實(shí)驗(yàn)只能說明小球具有慣性，推廣到一切物體的是牛頓，A錯誤；伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”和科學(xué)推理，得出的結(jié)論是：力不是維持物體運(yùn)動的原因，光滑水平面上運(yùn)動的小球，運(yùn)動狀態(tài)的維持并不需要外力，B正確；如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變，這是牛頓得出的，C錯誤；小球受到的力一定時，質(zhì)量越大，它的加速度越小，這是牛頓第二定律內(nèi)容，D錯誤。2.下列說法中正確的是()A.在完全失重的情況下，物體的慣性將消失B.牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C.單位m、kg、s是一組屬于國際單位制的基本單位D.長度、時間、力是一組屬于國際單位制的基本單位的物理量答案C解析慣性只與質(zhì)量有關(guān)，慣性不會消失，與物體所處的狀態(tài)無關(guān)，故A錯誤；牛頓第一定律是指在物體不受力的情況下，生活中不存在物體不受外力的作用，因此牛頓第一定律無法通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但是可以通過實(shí)驗(yàn)推理出來。牛頓第二定律則可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，故B錯誤；單位m、kg、s是一組屬于國際單位制的基本單位，故C正確；長度、時間、質(zhì)量是一組屬于國際單位制的基本單位的物理量，力不屬于，故D錯誤。3.(2021·北京豐臺期中)如圖所示，一顧客乘扶梯上樓，隨電梯一起加速運(yùn)動。在這一過程中，關(guān)于顧客的受力分析正確的是()答案C解析當(dāng)扶梯加速上升時，在豎直方向，人受重力、支持力；接觸面水平，摩擦力沿水平方向，將加速度分解可知，物體應(yīng)有水平向右的加速度，所以在水平方向，扶梯應(yīng)對人有平行于接觸面向前的摩擦力，選項(xiàng)C正確。4.如圖所示，建筑工人在砌墻時需要將磚塊運(yùn)送到高處，采用的方式是一工人甲在低處將一摞磚豎直向上拋出，在高處的工人乙將其接住。每塊磚的質(zhì)量均為m，現(xiàn)只考慮最上層的兩塊磚，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A.工人甲在將磚塊拋出時(磚未離手)磚塊處于失重狀態(tài)B.工人甲在將磚塊拋出時(磚未離手)磚塊間作用力等于mgC.工人甲在將磚塊拋出后，磚塊處于失重狀態(tài)D.工人甲在將磚塊拋出后，磚塊間作用力等于mg答案C解析工人甲在將磚塊拋出時，磚塊具有向上的加速度，磚塊處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯誤；以最上層的一塊磚為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可知，磚塊間作用力FN＝m(g＋a)>mg，選項(xiàng)B錯誤；工人甲在將磚塊拋出后，磚塊具有向下的加速度g，處于完全失重狀態(tài)，磚塊間的作用力為0，選項(xiàng)C正確，D錯誤。5.在傾角為30°的光滑斜面上，小滑塊A和B之間用輕質(zhì)彈簧連接，A的上端用細(xì)線固定，小滑塊A的質(zhì)量是小滑塊B質(zhì)量的一半。開始兩個物塊均靜止，現(xiàn)在把細(xì)線OA剪斷，在剪斷細(xì)線瞬間A和B的加速度大小分別是()A.g，0 B.eq\f(g,2)，eq\f(g,2)C.g，g D.eq\f(3g,2)，0答案D解析設(shè)A的質(zhì)量為m，則B的質(zhì)量為2m，剪斷細(xì)線前細(xì)線的拉力為FT＝(2m＋m)gsinθ＝eq\f(3,2)mg，剪斷細(xì)線的瞬間，細(xì)線的拉力立刻減為零，而彈簧的彈力不變，則B的加速度為零，A的加速度為aA＝eq\f(\f(3,2)mg,m)＝eq\f(3,2)g，選項(xiàng)D正確。6.(2020·江蘇如東中學(xué)月考)如圖甲、乙所示，細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m的小球，小球分別用固定在墻上的輕質(zhì)鉸鏈桿和輕質(zhì)彈簧支撐，平衡時細(xì)繩與豎直方向的夾角均為53°，輕桿和輕彈簧均水平。已知重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列結(jié)論正確的是()A.甲、乙兩種情境中，小球靜止時，細(xì)繩的拉力大小均為eq\f(4,3)gB.甲圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小為eq\f(4,3)gC.乙圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小為eq\f(5,3)gD.甲、乙兩種情境中，細(xì)繩燒斷瞬間小球的加速度大小均為eq\f(5,3)g答案C解析甲、乙兩種情境中，小球靜止時，輕桿對小球與輕彈簧對小球的作用力都是水平向右，如圖所示，由平衡條件得細(xì)繩的拉力大小都為FT＝eq\f(mg,cos53°)＝eq\f(5,3)mg，故A錯誤；甲圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間，小球即將做圓周運(yùn)動，所以小球的加速度大小為a1＝g，乙圖所示情境中，細(xì)繩燒斷瞬間彈簧的彈力不變，則小球所受的合力與燒斷前細(xì)繩拉力的大小相等、方向相反，則此瞬間小球的加速度大小為a2＝eq\f(FT,m)＝eq\f(5,3)g，故C正確，B、D錯誤。7.如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運(yùn)動，小球A用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止在小車右端。B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ。若某時刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向θ角，則此刻小車對物塊B的作用力的大小和方向?yàn)?重力加速度為g)()A.mg，豎直向上B.mgeq\r(1＋μ2)，斜向左上方C.mgtanθ，水平向右D.mgeq\r(1＋tan2θ)，斜向右上方答案D解析以A為研究對象，受力分析如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律得mAgtanθ＝mAa，得a＝gtanθ，方向水平向右。再對B受力分析，小車對B的摩擦力為Ff＝ma＝mgtanθ，方向水平向右，小車對B的支持力大小為FN＝mg，方向豎直向上，則小車對物塊B的作用力的大小為F＝eq\r(Feq\o\al(2,N)＋Feq\o\al(2,f))＝mgeq\r(1＋tan2θ)，方向斜向右上方，D正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，錯選和不選的得0分)8.如圖所示，在光滑水平面上有一物塊在水平恒定外力F的作用下從靜止開始運(yùn)動，在其正前方有一根固定在墻上的輕質(zhì)彈簧，從物塊與彈簧接觸到彈簧壓縮量最大的過程中，下列說法正確的是()A.物塊接觸彈簧后一直做減速運(yùn)動B.物塊接觸彈簧后先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動C.當(dāng)物塊的加速度等于零時，速度最大D.當(dāng)彈簧壓縮量最大時，物塊的加速度等于零答案BC解析物體與彈簧接觸前做勻加速直線運(yùn)動；物體與彈簧接觸后，彈簧彈力不斷增大，開始階段彈簧彈力小于推力F，合力向右，加速度向右，物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動；當(dāng)加速度減小為零時，速度達(dá)到最大，故A錯誤，C正確；接下來物體由于慣性繼續(xù)向右運(yùn)動，彈力進(jìn)一步變大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物體做加速度不斷變大的減速運(yùn)動，當(dāng)速度減為零時，加速度最大，故B正確，D錯誤。9.如圖所示，用輕繩懸掛于運(yùn)動小車?yán)锏男∏蛳蜃笃x豎直方向θ角，則小車可能的運(yùn)動情況是()A.向右加速運(yùn)動 B.向右減速運(yùn)動C.向左加速運(yùn)動 D.向左減速運(yùn)動答案AD解析由圖可知，小球的加速度與小車的加速度相同，小球受繩子的拉力與重力，兩個力的合力方向水平向右，所以小車的加速度水平向右，故選項(xiàng)A正確；向右減速運(yùn)動和向左加速運(yùn)動，加速度都向左，與題意不符，故選項(xiàng)B、C錯誤；向左勻減速運(yùn)動，加速度也向右，故選項(xiàng)D正確。10.熱氣球下面吊著一個箱子，在地面從靜止開始豎直向上運(yùn)動，一段時間后，懸吊箱子的繩子斷開，箱子運(yùn)動的v－t圖像如圖所示，運(yùn)動過程中箱子受到的空氣阻力恒定，g取10m/s2，則下列判斷正確的是()A.t＝3s時刻，箱子上升到最高點(diǎn)B.箱子上升的最大高度為24mC.空氣阻力與箱子重力之比為1∶4D.懸吊箱子的繩子張力與箱子重力之比為8∶5答案BD解析t＝4s時刻，箱子上升到最高點(diǎn)，故A錯誤；箱子上升的最大高度為h＝eq\f(1,2)×12×4m＝24m，故B正確；繩斷后mg＋Ff＝ma2，a2＝12m/s2，則eq\f(Ff,mg)＝eq\f(1,5)，故C錯誤；向上加速運(yùn)動時FT－mg－Ff＝ma1，a1＝4m/s2，解得eq\f(FT,mg)＝eq\f(8,5)，故D正確。11.(2020·山東東明縣一中月考)如圖甲所示，一物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時刻開始受到如圖乙所示的水平外力F作用，下列表述正確的是()A.t1時刻加速度最大 B.t1時刻速度最大C.t2時物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D.t4時物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)答案AD解析在t1時刻物體受到的力最大，根據(jù)牛頓第二定律，則t1時刻加速度最大，A正確；在0～t1加速度和物體的速度同向，物體做正向的加速度增大的加速運(yùn)動，t1～t2加速度也和物體的速度同向，物體做正向的加速度減小的加速運(yùn)動，t2時刻物體的速度最大，t2～t3力反向，加速度和物體的速度反向，做正向的加速度增大的減速運(yùn)動，t3～t4加速度也和物體的速度反向，做正向的加速度減小的減速運(yùn)動，一直到t4時刻，即t4時物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，B、C錯誤，D正確。三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共16分)12.(8分)(2020·福建廈門一中月考)小米同學(xué)用如圖所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時保持小車(含車中重物)的質(zhì)量不變，細(xì)線下端懸掛鉤碼的重力視為小車受到的合力F，用打點(diǎn)計(jì)時器測出小車運(yùn)動的加速度a。(1)下列操作中，是為了保證“細(xì)線下端懸掛鉤碼的重力視為小車受到的合力F”這一條件的有________。A.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將木板遠(yuǎn)離定滑輪一端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力B.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪高度，使定滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行C.小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于鉤碼的質(zhì)量D.實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，后釋放小車(2)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個點(diǎn)跡未標(biāo)出，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz，則小車的加速度a＝________m/s2(結(jié)果保留2位小數(shù))。(3)改變細(xì)線下端鉤碼的個數(shù)，得到a－F圖像如圖所示，造成圖線不過原點(diǎn)的原因可能是_________________________________________________________。答案(1)AB(2)0.93(3)平衡摩擦力過度解析(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將木板遠(yuǎn)離定滑輪一端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力，這樣細(xì)線下端懸掛鉤碼的重力才能視為小車受到的合力F，選項(xiàng)A正確；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪高度，使定滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行，這樣細(xì)線下端懸掛鉤碼的重力才能視為小車受到的合力F，選項(xiàng)B正確；要使得細(xì)線下端懸掛鉤碼的重力等于小車受到的合力，則要使得小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯誤；實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，后釋放小車，這一操作對保證“細(xì)線下端懸掛鉤碼的重力視為小車受到的合力F”這一條件無影響，選項(xiàng)D錯誤。(2)根據(jù)Δx＝aT2可得小車的加速度a＝eq\f(xCE－xAC,4T2)＝eq\f(0.1636－0.0632－0.0632,4×0.12)m/s2＝0.93m/s2。(3)由圖像可知，小車上拉力為零時就有了加速度，可知是由于平衡摩擦力時木板抬的過高，平衡摩擦力過度引起的。13.(8分)(2020·石嘴山市三中期中)為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的總質(zhì)量(滑輪質(zhì)量不計(jì))。(1)實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是________。A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出)。已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a－F圖像是一條直線，圖線與橫軸的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為________。A.2tanθ B.eq\f(1,tanθ)C.k D.eq\f(2,k)答案(1)BCD(2)1.3(3)D解析(1)本題拉力可以由彈簧測力計(jì)測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，A、E錯誤；將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；打點(diǎn)計(jì)時器使用時，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力的關(guān)系，要記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，C正確；改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，D正確。(2)由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出，兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.06s，由Δx＝aT2可得a＝eq\f(（3.8＋3.3＋2.8）×10－2－（1.4＋1.9＋2.3）×10－2,（3×0.06）2)m/s2≈1.3m/s2(3)由牛頓第二定律得2F＝Ma則a＝eq\f(2,M)Fa－F圖像的斜率k＝eq\f(2,M)小車質(zhì)量為M＝eq\f(2,k)，故D正確。四、計(jì)算題(本題共3小題，共36分)14.(10分)(2020·江西高安中學(xué)高二月考)固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)小環(huán)的質(zhì)量m；(2)細(xì)桿與地面間的傾角α。答案(1)1kg(2)30°解析由圖得0～2s內(nèi)環(huán)的加速度a＝eq\f(v,t)＝0.5m/s2前2s，環(huán)受到重力、支持力和推力，根據(jù)牛頓第二定律，有F1－mgsinα＝ma2s后物體做勻速運(yùn)動，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有F2＝mgsinα由圖讀出F1＝5.5N，F(xiàn)2＝5N聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)可解得m＝1kg，sinα＝0.5，即α＝30°。15.(12分)(2020·安達(dá)市七中高一月考)民航客機(jī)都有緊急出口，發(fā)生意外情況時打開緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣生成一條通向地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地面上。如圖所示，某客機(jī)緊急出口離地面高度AB＝3.0m，斜面氣囊長度AC＝5.0m，要求緊急疏散時乘客從氣囊上由靜止下滑到地面的時間不超過2s，g取10m/s2。求：(1)乘客在氣囊上滑下的加速度至少為多大？(2)乘客和氣囊間的動摩擦因數(shù)不得超過多大？(忽略空氣阻力)答案(1)2.5m/s2(2)0.44解析(1)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式x＝eq\f(1,2)at2得a＝eq\f(2x,t2)＝2.5m/s2。(2)乘客在斜面上受力情況如圖所示。Ff＝μFNFN＝mgcosθ根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ－Ff＝ma由幾何關(guān)系可知sinθ＝0.6，cosθ＝0.8聯(lián)立以上各式得μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ)＝eq\f(7,16)＝0.44乘客和氣囊間的動摩擦因