【優(yōu)化方案】2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)綜合講義：綜合檢測(cè)1

綜合檢測(cè)一、選擇題1．(2022·山西太原一模)如圖所示，一只小鳥沿著較粗的均勻樹枝從右向左緩慢爬行，在小鳥從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中()A．樹枝對(duì)小鳥的合作用力先減小后增大B．樹枝對(duì)小鳥的摩擦力先減小后增大C．樹枝對(duì)小鳥的彈力先減小后增大D．樹枝對(duì)小鳥的彈力保持不變解析：選B.樹枝對(duì)小鳥的合作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，它與小鳥重力等大反向，因小鳥所受重力不變，所以樹枝對(duì)小鳥的合作用力不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤．由受力分析圖可知，樹枝對(duì)小鳥的摩擦力先減小后增大，對(duì)小鳥的彈力先增大后減小，所以B項(xiàng)對(duì)，C、D兩項(xiàng)均錯(cuò)誤．2．(2022·嘉興教學(xué)測(cè)試)如圖所示為通過輕桿相連的A、B兩小球，用兩根細(xì)線將其懸掛在水平天花板上的O點(diǎn)．已知兩球重力均為G，輕桿與細(xì)線OA長(zhǎng)均為L(zhǎng).現(xiàn)用力F作用于小球B上(圖上F未標(biāo)出)，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)且A、B兩球在同一水平線上．則力F最小值為()A.eq\f(\r(2),2)GB.eq\r(2)GC．G D．2解析：選A.由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，A、B兩球在同一水平線上，因此懸線OA豎直，輕桿中的彈力為零，小球B受豎直向下的重力、沿懸線OB斜向上的拉力和F的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，三力的合力為零，表示三力的線段構(gòu)成封閉三角形，由于重力的大小及方向不變，懸線拉力的方向不變，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F的方向與OB垂直且斜向右上方時(shí)，F(xiàn)最小，由幾何關(guān)系可知，此時(shí)F＝Gsin45°＝eq\f(\r(2),2)G，選項(xiàng)A正確．3．(多選)(原創(chuàng)題)傾角為θ的斜面固定在水平面上，質(zhì)量為m的物體在沿斜面對(duì)上的推力F1作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)把推力漸漸增大到F2，物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列推斷正確的是()A．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ確定不為0B．物體受到的靜摩擦力確定漸漸減小C．物體受到的靜摩擦力可能漸漸增大D．物體受到的靜摩擦力可能先減小后增大解析：選ACD.推力變化，物體仍保持靜止，說明物體與斜面間摩擦力變化，故A正確．若F1＜F2＜mgsinθ，則Ff＝mgsinθ－F，F(xiàn)f隨推力增大而減小；若F2＞F1＞mgsinθ，則Ff＝F－mgsinθ，F(xiàn)f隨推力增大而增大，若F1＜mgsinθ＜F2，隨推力增大，F(xiàn)f先減小到0，再反向增大，故B錯(cuò)，C、D正確．4．嫦娥三號(hào)攜帶“玉兔”探測(cè)車在月球虹灣實(shí)施軟著陸過程中，嫦娥三號(hào)離月球表面4m高時(shí)最終一次懸停，確認(rèn)著陸點(diǎn)．若總質(zhì)量為M的嫦娥三號(hào)在最終一次懸停時(shí)，反推力發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其供應(yīng)的反推力為F，已知引力常量為G，月球半徑為R，A.eq\f(FR2,MG)B.eq\f(FR,MG)C.eq\f(MG,FR)D.eq\f(MG,FR2)解析：選A.嫦娥三號(hào)懸停時(shí)，其合力為零，設(shè)月球的質(zhì)量為m，由平衡條件可得：F－Geq\f(Mm,R2)＝0，則m＝eq\f(FR2,MG)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．5．(2022·忻州檢測(cè))如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB相互垂直，且OA與豎直方向成α角，則兩小球初速度之比為()A．tanα B．sinαC．tanαeq\r(tanα) D．cosα解析：選C.兩小球被拋出后都做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)半圓形容器的半徑為R，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2，對(duì)A球：Rsinα＝v1t1，Rcosα＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1).對(duì)B球：Rcosα＝v2t2，Rsinα＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2).聯(lián)立解得：兩小球初速度之比為eq\f(v1,v2)＝tanαeq\r(tanα)，選項(xiàng)C正確．6．(2022·黑龍江齊齊哈爾二模)一物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖所示，依據(jù)圖象可知()A．0～4s內(nèi)，物體在做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．0～4s內(nèi)，物體的速度始終在減小C．物體的加速度方向在2.5s時(shí)轉(zhuǎn)變D．0～4s內(nèi)，物體速度的變化量為－8解析：選D.通過v－t圖象可知，在0～2.5s內(nèi)，物體沿正方向做加速度漸漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，在2.5s時(shí)減為零；在2.5～4s內(nèi)，物體沿負(fù)方向做加速度漸漸增大的加速直線運(yùn)動(dòng)；整個(gè)過程中物體的加速度始終沿負(fù)方向，故A、B、C錯(cuò)誤．在0～4s內(nèi)，速度變化量Δv＝(－3－5)m/s＝－8m7．(2022·湖北黃岡期末)近年來，我國(guó)大部分地區(qū)經(jīng)常毀滅霧霾天氣，給人們的正常生活造成了極大的影響．在一霧霾天，某人駕駛一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速大路上，突然發(fā)覺正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，但剎車過程中剎車失靈．如圖a、b分別為小汽車和大卡車的vA．因剎車失靈前小汽車已減速，不會(huì)追尾B．在t＝5s時(shí)追尾C．在t＝3s時(shí)追尾D．由于初始距離太近，即使剎車不失靈也會(huì)追尾解析：選C.從圖象可以看出，小汽車剎車失靈前的加速度a1＝－10m/s2，失靈后的加速度a2＝－2.5m/s2，假設(shè)能追尾，設(shè)追尾時(shí)間為t，則有小汽車剎車失靈前的位移：x1＝eq\f(1,2)×(20＋30)×1m＝25m，小汽車剎車失靈后的位移：x2＝20×(t－1)－eq\f(1,2)×2.5×(t－1)2，大卡車的位移：x3＝10t，由x1＋x2＝30＋x3，得t＝3s，則假設(shè)成立，所以A、B錯(cuò)誤，C正確；假如剎車不失靈，則在t＝28．(2022·寧夏銀川一中一模)如圖所示為某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置．當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)．若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開頭沿直線加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為x，且速度達(dá)到最大值vm.設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么這段時(shí)間內(nèi)()A．小車做勻加速運(yùn)動(dòng)B．小車受到的牽引力漸漸增大C．小車受到的合外力所做的功為PtD．小車受到的牽引力做的功為Fx＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)解析：選D.小車在運(yùn)動(dòng)方向上受向前的牽引力F1和向后的阻力F，由于v增大，P不變，由P＝F1v，F(xiàn)1－F＝ma，得出F1漸漸減小，a也漸漸減小，當(dāng)v＝vm時(shí)，a＝0，故A、B項(xiàng)均錯(cuò)；合外力做的功W外＝Pt－Fx，由動(dòng)能定理得W牽－Fx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，故C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)．9．(2022·淄博模擬)在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一平行斜面對(duì)上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v.則此時(shí)()A．拉力做功的瞬時(shí)功率為FvsinθB．物塊B滿足m2gsinθ＝kdC．物塊A的加速度為eq\f(F－kd,m1)D．彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Fd－eq\f(1,2)m1v2解析：選C.拉力做功的瞬時(shí)功率為Fv，A錯(cuò)誤；開頭靜止時(shí)，m1gsinθ＝kx1，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，m2gsinθ＝kx2，而d＝x1＋x2，故B錯(cuò)誤；對(duì)A應(yīng)用牛頓其次定律：F－m1gsinθ－kx2＝m1aA，故有aA＝eq\f(F－kd,m1)，C正確；由能量守恒定律可得：Fd＝m1gdsinθ＋eq\f(1,2)m1v2＋ΔEp，故彈簧彈性勢(shì)能的增加量ΔEp＝Fd－m1gdsinθ－eq\f(1,2)m1v2，D錯(cuò)誤．二、計(jì)算題10．(2022·武漢高三調(diào)研)假設(shè)某航母的飛行跑道長(zhǎng)L＝160m，艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度a＝5m/s2，艦載機(jī)所需的起飛速度為v(1)若航母靜止，①請(qǐng)通過計(jì)算推斷，艦載機(jī)能否靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛？②為了使艦載機(jī)平安起飛，彈射裝置給艦載機(jī)的初速度至少為多大？(2)若航母沿艦載機(jī)起飛的方向以某一速度勻速航行，為了使艦載機(jī)平安起飛，航母勻速運(yùn)動(dòng)的速度至少為多大？解析：(1)①航母靜止時(shí)，艦載機(jī)靠發(fā)動(dòng)機(jī)加速，加速度a＝5m/s2，初速度為v0＝0，位移L＝160m，末速度為v1.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,0)＝2aL解得v1＝40m/s＜50②彈射裝置給艦載機(jī)的初速度為v2，起飛速度為v＝50m/s，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－veq\o\al(2,2)＝2aL解得v2＝30m/s，故彈射裝置給艦載機(jī)的初速度至少為(2)設(shè)艦載機(jī)起飛所用的時(shí)間為t，位移為L(zhǎng)2，航母的位移為L(zhǎng)1，勻速航行的最小速度為v3.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v＝v3＋at，v2－veq\o\al(2,3)＝2aL2，L1＝v3t，L2＝L＋L1聯(lián)立解得，航母勻速航行的最小速度v3＝10答案：(1)①見解析②30m/s(2)11．(2022·高考福建卷)如圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切．點(diǎn)A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面．一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下，不計(jì)空氣阻力．(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開頭滑下，到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn)，OD＝2R，求游客滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf；(2)若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點(diǎn)，又因受到微小擾動(dòng)，連續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道，求P點(diǎn)離水面的高度h.(提示：在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向＝meq\f(v2,R))解析：(1)游客從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，有2R＝vBt①R＝eq\f(1,2)gt2②由①②式得vB＝eq\r(2gR)③從A到B，依據(jù)動(dòng)能定理，有mg(H－R)＋Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0④由③④式得Wf＝－(mgH－2mgR)．⑤(2)設(shè)OP與OB間夾角為θ，游客在P點(diǎn)時(shí)的速度為vP，受到的支持力為N，從B到P由機(jī)械能守恒定律，有mg(R－Rcosθ)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,P)－0⑥過P點(diǎn)時(shí)，依據(jù)向心力公式，有mgcosθ－N＝meq\f(v\o\al(2,P),R)⑦N＝0⑧cosθ＝eq\f(h,R)⑨由⑥⑦⑧⑨式解得h＝eq\f(2,3)R.答案：(1)eq\r(2gR)－(mgH－2mgR)(2)eq\f(2,3)R12．(2022·青島模擬)如圖所示，一粗糙斜面AB與圓心角為37°的光滑圓弧BC相切，經(jīng)過C點(diǎn)的切線方向水平．已知圓弧的半徑為R＝1.25m，斜面AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝1m．質(zhì)量為m＝1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平外力F＝1N作用下，從斜面頂端A點(diǎn)處由靜止開頭沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力，物塊沿圓弧滑至C點(diǎn)拋出，若落地點(diǎn)E與C點(diǎn)間的水平距離為x＝1.2m，C點(diǎn)距離地面高度為h＝0.8m．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8(1)物塊經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧面的壓力大??；(2)物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(3)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．解析：(1)物塊從C點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)由h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝0.4svC＝eq\f(x,t)＝3m/s由牛頓其次定律知：FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,C),R)解得FN＝17.2N由牛頓第三