内容正文:
一本高中物理周末小测卷
模块综合检测·冲刺卷
⊙时间:75分钟三总分:100分
8得分:
☑答案:P38
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.如图所示,POQ为固定在竖直面内的半圆轨道,以其最低点O为坐标原点,水平向右为x轴正方
弥向,竖直向上为y轴正方向,在该竖直面内建立平面直角坐标系xOy。一个可视为质点的滑块从
P点沿半圆轨道滑下,则其第一次经过O点时的速度方向
()
n
洲
Q
A沿x轴正方向
B.沿x轴负方向
C.沿y轴正方向
D.沿y轴负方向
2.如图所示,马拉雪橇沿水平冰面以速度v做匀速直线运动。若马对雪橇的拉力F恒定,与竖直方
向夹角为α,则拉力F的功率为
()
数
封
CFo
D.-
Fv
A.Fusin a
B.Fvcos a
sin a
“cosa
3.新考法形式创新如图所示,质量相同的两物体P、Q用长为L的轻绳连接并放置在水平面上,物体
Q左右两侧有固定光滑挡板(图中未画出),使物体Q只能沿竖直方向运动。现给物体P一个竖直
向上的速度,使其围绕物体Q做圆周运动,当物体P运动到最高点时,物体Q对地面刚好无压力。
两物体可看作质点,重力加速度为g,则物体P到达最高点时的速度大小为
()
爵
P
77777777777777
线
A受
B.VgL
C.√2gL
D.V3gL
4.地球沿椭圆轨道绕太阳运行时,所处不同位置对应的中国节气如图所示。地球从春分到夏至的运
行过程中,下列说法正确的是
()
春分
亲
太阳
夏至Q
○-9冬至
秋分
必修第二册RJ版
A.运行时间小于从秋分到冬至的运行时间
B.太阳对地球的引力逐渐增大
C.太阳对地球的引力做负功
D.地球在春分的运行速率小于在夏至的运行速率
5.图甲所示装置为灭火火箭筒,主要用于实施远距离高效、安全灭火作业。在一次消防演练中,消防
员在同一位置用火箭筒先后两次以相同速率、不同角度发射火箭弹,火箭弹均击中着火点,火箭弹
两次的运动轨迹如图乙所示。忽略空气阻力,下列说法正确的是
着火点
甲
A.不同轨迹的火箭弹,击中着火点时的速度相同
B.不同轨迹的火箭弹,运动过程中速度变化量相同
C.火箭弹沿轨迹1运动的时间大于沿轨迹2运动的时间
D.火箭弹沿轨迹1的最小速度大于沿轨迹2的最小速度
6.火星、地球和太阳处于三点一线,这叫作“火星冲日”,这时火星距地球最近,“火星冲日”的模拟图
如图所示,地球绕太阳的公转周期为T1,火星绕太阳的公转周期为T2,且两者运行在同一平面上,
运行方向相同,下列说法正确的是
()
○地球
火星
太阳
A火星绕太阳的线速度大于地球的线速度
B.火星绕太阳的角速度大于地球的角速度
C.火星的公转周期小于地球的公转周期
D,相邻两次“火星冲日”的时间间隔为T,二无
7新考法物理与生活如图所示,小巴同学自制了一种可以爬墙的遥控小车,它利用排放车
身内部空气的方式,与周围大气产生压力差,从而实现在墙面上的吸附。遥控小车从
A点静止出发,沿虚线经过B、C点到达D点,运动到D点时速度大小为3/s,小车
从A点运动到D点的过程中牵引力方向始终与小车运动方向一致。到达D点后小车随即调整速
度方向,在发动机提供大小恒定的牵引力下,在D点仍以3m/s开始绕O点做半径为1.5m的匀
速圆周运动。AB沿竖直方向,BC与竖直方向夹角0为37°,CD沿水平方向,三段长度均为1m。
小车质量为0.5kg,车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙
壁的阻力f与车和墙壁间的弹力F、之间的关系为f=0.2FN,阻力f的方向总与速度的方向相
·35·
一本高中物理周末小测卷
反。小车可视为质点,忽略空气阻力,不计转折处的能量损失,重力加速度g取10m/s2,sin37°=
0.6,c0s37°=0.8。以下选项错误的是
()
B
立体图
侧视图
A.小车在AB段向上运动时,小车受到墙壁的阻力做功大小为5J
B.小车在BC段受到的墙壁的阻力大小为4.4N
C,小车做匀速圆周运动时小车提供的牵引力大小为√34N
D.小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中,牵引力做功为24.65J
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得
6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图所示,一根长为1的轻杆,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的
物块上。若物块与地面摩擦不计,物块以速度向右运动至轻杆与水平方向夹角为0时,物块与轻
杆的接触点为B。下列说法正确的是
()
A.小球A与B点的线速度相同
分
B
B.小球A与B点的角速度相同
a
C.小球A的线速度大小为心sinm0
h
D,轻杆转动的角速度为hsin9
l
9.2024年9月29日,自贡到重庆的高铁正式开通,早上吃冷吃兔,中午吃重庆火锅。假设此高铁列
车启动后沿水平直轨道行驶,发动机的总功率恒为P。且行驶过程中受到的阻力大小恒定,高铁
列车的质量为m,最大行驶速度为vmax。下列说法正确的是
()
A.在加速阶段,高铁列车的加速度保持不变
B高铁列车受到阻力大小为
Umax
C,在加速阶段,发动机对高铁列车的牵引力逐渐减小
D当高铁列车的速度为”时,高铁列车的加速度大小为20,
10.如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质
点),另一端固定在一光滑维体顶端,锥面与竖直方向的夹角0=30°,当小球在水平面
内绕锥体的轴做角速度为ω的匀速圆周运动时,细线的张力为FT,g取10/s2。则
·36·
必修第二册RJ版
下列说法正确的是
A当w=2rad/s时,Fr=(53+1)N
弥
B.当w=2rad/s时,Fr=4N
C.当w=4rad/s时,Fr=16N
D.当w=4rad/s时,细线与竖直方向间夹角大于45°
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(8分)小明用如图甲所示的实验装置探究平抛运动的规律。
纸板
斜槽
封
(1)实验时,让小球多次从斜槽上同一位置由静止释放,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,
在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,下图中
yx2图线能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是
A
B
C
(2)如图乙为一个小球做平抛运动的轨迹图线,小球先后通过α、b、c三点,若相邻两点间的水平距
离均为s=10.00cm,竖直距离分别为h1=5.10cm和h2=14.90cm,则小球平抛的初速度大小为线
m/s,b点瞬时速度的大小为
m/s,ac之间平均速度的大小为
m/s。
(重力加速度g取9.8m/s2,取√2=1.414,所有结果均保留三位有效数字)
乙
一本高中物理周末小测卷
12.(12分)某班同学在实验室利用“自由落体运动”来验证机械能守恒定律。
(1)下列说法正确的是
A应选用密度大、体积小的重锤
B.必须用天平称出重锤的质量
C.需使用秒表测出重锤下落的时间
D.可以利用v=√2gh计算出瞬时速度v
弥
(2)不同组的学生在实验操作过程中出现的四种情况如图所示,其中操作正确的是
帅
流交
A
B
D
(3)在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起点O的距离分别为hA、hB、hc,如图
甲所示。若打点时间间隔为T,重锤质量为,则从O点到B点动能增加量△Ek=
封
-hc
甲
(4)甲同学认为可通过测量重锤下落过程的加速度来验证机械能是否守恒,设O点到测量点的距
离为h,v为对应测量点的速度,他作出的v2-h关系图线如图乙所示,由图可得重物下落的加速
度a=
m/s2(结果保留三位有效数字)。
↑v2/(m2.s2)
6.00▣
A0
馨
5.00
b
4.00
d
3.00
线
200zH由Hh/(102m
10.0015.0020.0025.0030.0035.00
U
丙
(5)乙同学误把O'点当作O点,其他操作与甲同学相同,也绘制出2-h图像,如图丙所示,b图线
是甲同学作的图线,则乙同学所作的图线最有可能是
(填写图线上的字母)。
荞
(6)甲同学用上述的数据求出重力加速度g=α,并用此g值计算得出打点“O”到“B”过程重锤的
重力势能减小值,另计算得出动能增加值,则该结果
(选填“能”或“不能”)验证机械能守
恒定律,理由是
0
必修第二册RJ版
A.在误差允许范围内
B.没有用当地的重力加速度g
13.(9分)某小组设计的轨道示意图如图甲所示。长L=2m、倾角0=37°的斜面AB,与
足够长的水平面BC平滑连接,并处于同一竖直面内。质量m=1kg的小物块,从斜
面顶端A点由静止滑下,到达B点时速度大小vs=4m/s,物块与水平面间的动摩擦
因数4与物块到B点的距离x的关系如图乙所示。不计空气阻力,物块可视为质点,si37°=
0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,取水平面BC为零势能面。求物块:
(1)在A点的重力势能Ep;
(2)从A到B运动过程中,摩擦力对物体做的功W;
(3)在水平面BC上滑行的最大距离xmx。
0.6
B
0
24x/m
乙
。37·
一本高中物理周末小测卷
14.(12分)如图所示,质量为M=50kg的人静止站立在水平台秤上,长为L=1m的轻绳一端系一
个质量为m=2kg的小球,另一端用手握住固定在O点,给小球一个初速度让小球恰好在竖直平
面内绕O点做完整的圆周运动,空气阻力不计,重力加速度g取10/s2。求:
(1)小球通过最高点时速度的大小v;
(2)小球通过右侧与O点等高位置时,台秤对人的摩擦力大小F;
(3)小球通过最低点时,台秤的示数F。
1
+年
台秤
·38·
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15.(13分)如图所示,倾角0=37°的斜面顶端与光滑竖直的圆弧形轨道相切,斜面底端与
圆弧形轨道最低端在同一水平面上,斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板。一个质
量=1kg的物块在圆弧形轨道的最低端压缩一个弹簧,由静止释放物块,经过O点
正下方时物块脱离弹簧,沿圆弧形轨道滑上斜面,与挡板碰撞后原速率弹回。已知物块与斜面间
的动摩擦因数为0.5,圆弧形轨道的半径R=1m,斜面的长度L=3m。重力加速度g取
10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若弹簧的弹性势能E。=32J,求物块脱离弹簧时的速度大小。
弥
(2)若物块与挡板碰撞后,恰能返回到斜面顶端,求物块刚滑上斜面时的速度大小。
(3)若物块滑上斜面后不离开斜面,求物块在斜面上滑行的最小路程。
封
线模块综合检测·冲刺卷
1.A【解析】该滑块第一次经过O点时的速度方向沿轨迹切
线方向,故沿x轴正方向,故A正确。
2.A【解析】根据功率的公式P=Fvcos(90°-a)=Fvsin a,
故A正确。
3.C【解析】物体P运动到最高点时,轻绳的拉力F=mg,对
物体P有F+mg-mY,联立解得=√2gL,故C正确」
4.C【解析】由题图可知,从春分到夏至的路程与从秋分到冬
至的路程相同,地球从春分到夏至的运行过程离太阳较远,
平均速率较小,运行时间大于从秋分到冬至的运行时间,故
A错误;根据万有引力计算公式P,-G可知地球从春
分到夏至的运行过程中,地球与太阳的距离越来越大,太阳
对地球的引力逐渐减小,故B错误;由题图可知,太阳对地
球的引力与地球线速度方向夹角为钝角,可知太阳对地球
的引力做负功,故C正确:根据开普勒第二定律可知,地球
在春分的运行速率大于在夏至的运行速率,故D错误。
5.C【解析】令初速度。方向与水平方向夹角为0,水平方向
分位移均为x,则有x=ocos0·t,解得t=
cos日,轨迹1
初速度方向与水平方向夹角大一些,则火箭弹沿轨迹1运
动的时间大于沿轨迹2运动的时间,故C正确;火箭弹水平
方向做匀速直线运动,运动到最高点速度最小,该最小速度
等于水平方向的速度,则有vm=0ocos0,由于轨迹1初速
度方向与水平方向夹角大一些,则火箭弹沿轨迹1的最小
速度小于沿轨迹2的最小速度,故D错误;斜抛运动加速度
为重力加速度,根据g,解得△==6由于轨
gx
迹1初速度方向与水平方向夹角大一些,则火箭弹沿轨迹1
运动过程中速度变化量大于沿轨迹2运动过程中速度变化
量,故B错误;两轨迹中火箭弹发射点与击中点的竖直高度
差相等,设为h,则有v,2-(osin0)2=一2g(一h)=2gh,
则击中点的速度大小v=√,十(ocos0)2,解得v=
√十2gh,可知,击中着火点时的速度大小相等,令该速
度与水平方向夹角为a,则有cosa=6s0=
。38
cos9,可知击中着火点时的速度方向不同,即不同轨
Vu。2+2gh
迹的火箭弹,击中着火点时的速度不相同,故A错误。
6.D【解析】根据Gm4
4π2
v
=mwr=m天r=m,可得0=
√。√@,1=2√高由火是轨道半径大于地
球轨道半径可知,火星绕太阳的线速度小于地球的线速度;
火星绕太阳的角速度小于地球的角速度;火星的公转周期
大于地球的公转周期,故A,B,C错误;根据子一无三1,可
TiT2
得相邻两次“火星冲日”的时间间隔为1一。一六,故D
正确。
7.C【解析】对小车,在AB、BC、CD各段运动过程进行受力
分析,如图所示,小车在AB段向上运动时F=F压=
25N,则f1=0.2Fm=5N,小车所受阻力做功W:=
一f1s=一5J,故A正确;小车沿BC运动过程中F2十
mgsin0=F压,小车与BC墙面的阻力f2=0.2F,联立解
得f2=4.4N,故B正确;遥控小车到水平天花板上运动时
Fs十mg=F压,小车与天花板的阻力f3=0.2F=4N,小
车所受阻力与牵引力的合力提供圆周运动的向心力,即
VP-不-m可,又r=1.5m,解得F=5N,故C错误:
小车从A点开始运动第一次到达D点的过程中,根据动能
定理,有Wr一f1xAs-f2x-f3xcD-mg(xcos0十
1
xB)=2mw,解得Wr=24.65J,故D正确。
↑mg
方法技巧
当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简
单、更方便。
8.BC【解析】当轻杆与水平方向夹角为0时,小球A与B点
a,则Frcos a=mg,Frsin a=mw2 lsin a,解得Fr=l6N,
都围绕点O做圆周运动,由于是在同一轻杆上运动,故小球
a=arccos8>45°,故C,D正确。
5
A与B点的角速度相同,但由于转动半径不一样,小球A
11.(1)B(②1.001.411.41
与B点的线速度不相同,故A错误,B正确;如图所示,根据
【解析】(1)小球在竖直方向做自由落体运动,有y=
运动的合成与分解可知,接触点B的实际运动为合运动,可
1
将B点运动的速度沿轻杆和垂直轻杆的方向分解成
8,水平方向做匀速直线运动,有x=t,联立可得
U1=VBCOS0=vcos0,v2=Ua sin0=vsin0,v2为B点做圆
y一2品x,因初速度相同,所以2品为常数,故y为正
周运动的线速度,1为B点沿轻杆运动的速度。当轻杆与
比例关系。故选B。(2)小球做平抛运动,相邻两点间的水
水平方向夹角为0时,B点做圆周运动的线速度大小满足
平距离均为s,则从a到b的时间与从b到c的时间相等,
h
=osin0=laew=sn0,可得轻杆转动的角速度为w一
设时间为T,则竖直方向有h2一h,=gT,水平方向有s=
usin9,则小球A的线速度大小为A=m=u=sin9,
oT,联立解得o=1.00m/s,b点竖直方向的速度v,=
h
h
故C正确,D错误。
hth2-1.00m/s,w=√a,2+w7-2m/s≈1.41m/s,
2T
ac之间平均速度的大小为=√+%,十h,
2T
--√2m/s≈
0
1.41m/s.
9.BC【解析】发动机的功率恒定,由P=F0,可知加速阶段
12(A(②B(③mhc-点A
8T2
(4)9.52(5)a(6)不能
发动机对高铁列车的牵引力逐渐减小,由牛顿第二定律F
f=a可知,高铁列车的加速度逐渐减小,故A错误,C正
【解析】(1)实验中应选用密度较大、体积较小的重锤进行
确;高铁列车以最大速度行驶时P=Fv=fvmx,故高铁列
实验,这样可以减小空气阻力带来的影响,故A正确;要验
车受到的阻力大小为∫=P,故B正确:当高铁列车的速
证mgh=乞m,两式中的m可以不用比较,直接约去,
度为”2时,由P=F·?,解得牵引方为F-2
,由牛顿
所以不需要测量,故B错误;我们可以通过打点计时器计
Umax
第二定律得
2P P
算时间,不需要秒表,故C错误;如果把重物的实际运动看
=ma,解得高铁列车的加速度大小
成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,则不
为a=P
a,故D错误。
需要验证机械能守恒,故不可以利用v=√2gh计算出瞬
10.ACD【解析】当小球对锥面恰好没有压力时,设角速度为
时速度,应根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时
awo,则有Frcos0=mg,Frsin0=mw2lsin0,解得awo=
速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时
速度v,故D错误。(2)打点计时器应接交流电源,操作时
/5v3
2入3
rad/s,当aw=2rad/s<awo时,小球紧贴锥面,则
应用手提住纸带的上端,让重物尽量靠近打点计时器。故
Frcos 0+Fysin 0=mg,Frsin 0-Fxcos 0=ma2Isin 0,
选B。(3打B点时的速度B=c,4,动能增加量为
2T
入数据整理得FT=(5√3十1)N,故A正确,B错误;当w
1
4rad/s>wo时,小球离开锥面,设细线与竖直方向夹角为
AB-2 mvn'Che-ha)
8T2
。(4)根据2=2ah,由图像
39●
求斜率得a,用a号号×8-mg92mW,
(5)乙同学误把O'点当作O点,其他操作与甲同学相同,
当h=0时,速度不为0,则乙同学所作的图线最有可能是
a。(6)该结果不能验证机械能守恒定律,理由是:甲同学
用的g是重锤受到空气阻力时做匀加速运动的加速度a,
不是当地的重力加速度。没有当地的重力加速度的数值,
无法求出重力势能的减少量,所以无法验证机械能守恒定
律。故选B。
13.解:(1)物块在A点的重力势能E。=mngLsin0
解得E。=12J
(2)物块从A到B过程,根据动能定理有
1
W+mgLsin 0-2 mvn2-0
解得W=一4J
(3)物块在水平面BC上滑行最大距离xm过程中,题图乙
中图像与横轴围成的面积乘以mg等于在水平面BC上克
服摩擦力做的功,根据动能定理有
0.6
xmx·24zmx
1
-mg·
=0一
解得xx=8m
方法点拨
该题中物块与水平面间的动摩擦因数以与到B点距离
x的关系是线性关系,即摩擦力与位移是线性关系,因此计
算摩擦力的功时,可用平均力法。
14.解:(1)小球恰好在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,
v2
小球通过最高点时,有mg=m工
代入数据解得v=√I0m/s
(2)小球通过右侧与O点等高位置时,绳子的张力Fτ提
供向心力。对小球进行分析,从最高点到右侧与O点等高
位置,根据机械能守恒定律有mgL+弓m心=
2 mv'a
又有Fr=m联立得Fr=60N
40
对人进行分析,根据平衡条件,台秤对人的摩擦力大小
F:=FT=60 N
(3)小球通过最低点时,设绳子张力为F。对小球进行分
析,从最高点到最低点,根据机械能守恒定律有
1
2mgL+2 mv-2 m
又有Fn一mg=m工
联立得Fn=120N
小球通过最低点时,台秤的示数F=Fn十Mg=620N
15.解:(1)物块脱离弹簧时,弹性势能转化为动能,则有
1
Eo-2 mvo
解得t=8m/s
(2)设物块刚滑上斜面时的速度为1,若物块与挡板碰撞
后,恰能返回到斜面顶端,在物块从斜面下滑至恰好返回
过程有一4 mg cos0,2L=0-2mu,
解得1=43m/s
(3)若物块恰好通过圆弧轨道最高点,此时速度最小,设物
块在圆弧形轨道最高点的速度为2,
则有mg=mR
设物块滑上斜面的速度为,以此速度滑上斜面顶端过
程,根据动能定理有
mgR (1-cos 0)=7 mv,
2nu23
解得u3=√14m/s<4√3m/s
若物块以上述速度滑上斜面后不离开斜面,且物块在斜面
上滑行路程为最小,由于μ=0.5<tan0=0.75
可知,最终物块在挡板处静止,则有
mgLsin mvs2-umgxcos 0
解得x=6.25m