内容正文:
综合模块测评(一)
力学部分
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本课结束
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eq \a\vs4\al()
时间:75分钟 eq \a\vs4\al()
满分:100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022·福建省三明市普通高中高三下第三次质量测试)2022年3月23日,中国空间站第二次太空授课,演示了在失重环境下水的表面张力将两个塑料板连接起来的“液桥”实验。已知表面张力大小F=σL,其中L为长度,σ为表面张力系数,表示不同液体表面张力大小的性质,则σ的单位用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A.kg/m
B.kg/m2
C.kg/s
D.kg/s2
答案 D
解析 设L=x m时,对应表面张力大小F=y N,根据F=σL,可得σ= eq \f(F,L)= eq \f(y N,x m)= eq \f(y kg·m/s2,x m)= eq \f(y,x) kg/s2,可知σ的单位用国际单位制中的基本单位可表示为kg/s2,D正确,A、B、C错误。
2. (2022·北京市西城区高三下一模)很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出( )
A.手机可能离开过手掌
B.手机在t1时刻运动到最高点
C.手机在t2时刻改变运动方向
D.手机在t1~t3时间内,受到的支持力先减小再增大
答案 A
解析 由题图可知,手机的加速度在t3时刻后的一段时间内等于重力加速度,则此过程手机与手掌没有力的作用,手机可能离开过手掌,故A正确;根据Δv=aΔt可知,at图像与t轴围成的面积表示速度变化量,又t=0时v=0,可知手机在t1时刻之后一段时间向上的速度还在增大,即t1时刻还没有到最高点,故B错误;根据上述分析同理可知,t2时刻手机向上的速度最大,之后向上减速,即t2时刻运动方向没有发生改变,故C错误;由题图可知,t1~t2时间内加速度向上不断减小,根据牛顿第二定律有N-mg=
ma,解得N=ma+mg,可知t1~t2时间内手机受到的支持力不断减小,t2~t3时间内加速度向下不断增大,根据牛顿第二定律有mg-N=ma′,解得N=mg-ma′,可知支持力仍是不断减小,故D错误。
3.(2022·湖南高考)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是( )
答案 A
解析 将飘带等分为极多段长度相等的小段,每段均可看成质量相等的质点,因风速水平向右、大小恒定且不随高度改变,则每段飘带受到的风力相等,设为F,方向水平向右,每段飘带所受的重力设为G,
则从飘带自由端起,x段飘带受重力xG、风力xF以及紧邻的上方飘带(或与杆的系点)的拉力Tx而平衡,如图所示,这部分飘带上端切线与竖直方向的夹角θx满足tan θx= eq \f(xF,xG)= eq \f(F,G),即θx与选取的x的大小无关,为定值,则飘带为一条倾斜的直线,故选A。
4. (2022·河北省邯郸市高三下一模)如图所示,每一级台阶的高度h=0.2 m,宽度x=0.4 m,将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力。若小球落在台阶3上,则小球的初速度大小可能为( )
A.1 m/s
B.2 m/s
C.3 m/s
D.4 m/s
答案 C
解析 若小球恰好落到台阶2的右边沿,根据平抛运动规律有2h= eq \f(1,2)
gt eq \o\al(2,2),2x=v2t2,联立解得初速度大小v2=2 eq \r(2) m/s;若小球恰好落到台阶3的右边沿,根据平抛运动规律有3h= eq \f(1,2)gt eq \o\al(2,3),3x=v3t3,联立解得初速度大小v3=2 eq \r(3) m/s,故小球的初速度大于2 eq \r(2) m/s,且小于或等于2 eq \r(3) m/s时,才会落在台阶3上,故C正确。
5. (2022·山东省青岛市高三下三模)如图,相同的物块a、b用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘上。开始时线中无拉力。当圆盘绕转轴转动时,物块a、b始终相对圆盘静止。下列关于物块a所受的摩擦力随圆盘角速度的平方(ω2)的变化关系正确的是( )
INCLUDEPICTURE "296WL183.TIF"
答案 D
解析 圆盘转动过程中a、b角速度相同。当圆盘