高中物理综合能力检测A新人教版必修2 13页

综合能力检测(A)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题　共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(济南一中2014～2015学年高一下学期检测)如图所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，则对于B物体来说，下列说法正确的是(　　)A．匀加速上升B．匀速上升C．B物体受到的拉力大于B物体受到的重力D．B物体受到的拉力等于B物体受到的重力答案：C解析：如图所示，vB＝vcosθ，当小车向左运动时，θ变小，cosθ变大，故B物体向上做变加速运动，A、B错误；对于B物体有F－mBg＝mBa>0，则F>mBg，故C正确，D错误。2．(山东大学附中2015～2016学年高一下学期检测)甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示。将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，在下列条件下，乙球可能击中甲球的是(　　)A．同时抛出，且v1v2D．甲后抛出，且v1>v2答案：B解析：甲球从较高位置抛出，运动时间较长，故应先抛出甲球。甲、乙两球的水平位移相等，由x＝v0t，t甲>t乙，所以v1r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道固定在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是(　　)A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B．小球经过甲轨道最高点时与经过乙轨道最高点时速度相等C．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力答案：BD解析：在空间站内小球处于完全失重状态，不受摩擦力，运动的速度大小不变，所以A、C错，B正确；由F＝m知D正确。9．(陕西西工大附中2015～2016学年高一检测)如图(a)所示，小球的初速度为v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，在图(b)中，四个小球的初速度均为v0。在A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h ；在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点无摩擦向上转动。则小球上升的高度能达到A的有(　　)答案：AD解析：由题意，(a)图中，由机械能守恒得mgh＝mv，得h＝。A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h，设小球上升的最大高度为H时，速度为零，根据机械能守恒定律mv＝mgH，得H＝＝h，故A正确。B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h，小球离开轨道后做斜上抛运动，上升到最大高度时，速度v>0，根据机械能守恒mv＝mgH＋mv2，得H<＝h，故B错误。C图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h，在最高点有最小速度，则知小球未到达最高点已离开轨道，故C错误。D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点向上转动，最高点的最小速度为零，小球能够到达最高点，故D正确。10．(山东省部分重点中学2015～2016学年高一下学期联考)如图所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则(　　)A．足球位移的大小x＝B．足球初速度的大小v0＝C．足球末速度的大小v＝D．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ＝ 答案：BC解析：根据几何知识可得足球的位移为x＝，A错误；足球做平抛运动，在水平方向上有x′＝v0t，在竖直方向上有h＝gt2，联立解得v0＝，B正确；根据运动的合成可得足球末速度的大小v＝，结合h＝gt2，v0＝，解得v＝，C正确；足球初速度的方向与球门线夹角等于足球做平抛运动过程水平方向上的位移与球门线的夹角，故根据几何知识可知tanθ＝＝，D错误。第Ⅱ卷(非选择题　共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11．(青州市2014～2015学年高一下学期期中)如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：(1)球B在光滑的水平轨道上做________运动；实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出______________的结论。(2)若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球B到达P点的速度为________m/s。(g取10m/s2)答案：(1)匀速直线　平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动　(2)1解析：由图可知：球A竖直方向的位移为y＝0．45m，水平方向的位移为x＝0．3m，由平抛运动知识可知，y＝gt2，x＝v0t，得v0＝1m/s。 12．(聊城市2015～2016学年高一下学期三校联考)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。图1(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。(用字母表示)图2(2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________。答案：(1)AB　BDE　(2)①　(2．5±0．2)m/s2解析：(1)“验证机械能守恒定律”实验，需要在竖直面上打出一条重锤下落的纸带，即可验证，故选仪器A、B，“探究加速度与力、质量的关系”实验需要钩码拉动小车打出一条纸带，故选B、D、E。(2)纸带①中前第1、2点与第2、3点的位移差为Δx1＝(32．40－30．70)－(30．70－29．10)＝0．1cm。纸带②中前第1、2点与第2、3点的位移差为Δx1＝(30．65－29．00)－(29．00－27．40)＝0．05cm，根据逐差法Δx＝aT2可得纸带①的加速度大，大小为a＝＝2．5m/s2。13．如图所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当我们把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出。 (1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有__________________________；(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是_______________；(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量；(4)下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次……实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；数据物理量橡皮筋做的功10个间距的距离x(m)10个间距的时间T(s)小车获得的速度vn小车速度的平方v1W0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2(5)从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝________，请你根据表中测定的数据在如图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性。百度文库-让每个人平等地提升自我(6)若在实验中你作出的图线与理论的推测不完全一致，你处理这种情况的做法是________________________________。答案：(1)刻度尺　(2)把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力　(3)点距均匀　(4)2W、3W、4W、5W　1、1．4、1．5、2、2．25　1、1．96、2．25、4、5．06　(5)v　图象见解析图　(6)分析误差来源，改进实验方案或测量手段，重新进行实验解析：(1)计算小车速度需要测量纸带上的点的距离，要用刻度尺(2)要让小车在木板上匀速运动，因而木板要适当倾斜以平衡摩擦力(3)小车匀速运动时，纸带上的点的间隔均匀(4)橡皮筋每增加一条，对小车做的功就增加W (5)纵坐标表示速度的平方，横坐标表示功，利用描点法描出各组数据对应的点，然后用平滑曲线连线作出v－Wn图象，如图所示。三、论述·计算题(本题共4小题；共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(9分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H。N板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力，重力加速度为g。求：(1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；(2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；(3)摩擦力对小球做的功。答案：(1)H　(2)L　mg(1＋)　方向竖直向下　(3)mg(－R)解析：(1)由平抛运动规律可知L＝vt，H＝gt2，同理：＝vt1，h＝gt，解得：h＝，则距底板高度为H－＝H。(2)由平抛规律解得v＝＝L，对抛出点分析，由牛顿第二定律： F支－mg＝m，解得F支＝mg＋。由牛顿第三定律知F压＝F支＝mg＋，方向竖直向下。(3)对P点至Q点，由动能定理：mgR＋Wf＝mv2－0。解得：Wf＝－mgR，即摩擦力对小球做功mg(－R)。15．(10分)(华中师大附中2014～2015学年高一下学期期中)在半径R＝5000km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m＝0．2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：(1)圆轨道的半径；(2)该星球的第一宇宙速度。答案：(1)0．2m　(2)5×103m/s解析：(1)小球过C点时满足F＋mg＝m①又根据mg(H－2r)＝mv②由①②得：F＝H－5mg③ 由图可知：H1＝0．5m时F1＝0；代入③可得r＝0．2mH2＝1．0m时F2＝5N；代入③可得g＝5m/s2(2)据m＝mg可得v＝＝5×103m/s16．(11分)(辽宁省实验中学、东北育才中学、大连二十高2013～2014学年高一下学期期末联考)如图所示，半径R＝0．8m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m＝1kg的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道．此后小物块将沿圆弧轨道下滑，已知AO连线与水平方向的夹角θ＝45°，在轨道末端C点紧靠一质量M＝3kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0．3，g取10m/s2。求：(1)小物块刚到达C点时的速度大小；(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力；(3)要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？答案：(1)4m/s　(2)50N方向竖直向下　(3)4m解析：(1)小物块从A到C，根据机械能守恒有mg2R＝mv，解得vC＝4m/s。(2)小物块刚要到C点，由牛顿第二定律有FN－mg＝mv/R，解得FN＝50N。由牛顿第三定律，小物块对C点的压力FN′＝50N，方向竖直向下。(3)设小物块刚滑到木板右端时达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为am＝μmg/maM＝μmg/Mv＝vC－amtv＝aMt将数据代入上面各式解得v＝m/s 由能量守恒得mv＝μmgL＋(M＋m)v2将数据代入解得L＝4m。17．(12分)(福建省八县(市)一中2015～2016学年高一下学期联考)如图所示，在距地面高h1＝2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能Ep＝4．5J。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑的BC斜面，已知B点距水平地面的高h2＝1．2m，小物块过C点无机械能损失，并与水平地面上长为L＝10m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁发生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：(1)小物块运动到平台末端A的瞬时速度vA大小；(2)小物块从A到B的时间、水平位移大小以及斜面倾角θ的正切(tanθ)大小；(3)若小物块与墙壁碰撞后速度等大反向，只会发生一次碰撞，且不能再次经过C点，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件。答案：(1)3m/s　(2)0.4s　1.2m　　(3)0.1225≤μ≤0.245解析：(1)小物块与弹簧分离过程中，机械能守恒EP＝mv，vA＝3m/s(2)从A到B点过程，根据平抛运动规律可知，h1－h2＝gt2t＝0．4s水平位移：x＝vAtx＝1．2mvy＝gt＝4m/stanθ＝＝(3)依据题意有①μ的最大值对应的是物块撞墙瞬间的速度趋近于零，根据功能关系有：mgh1＋EP>μmgL带入数据解得：μ<0．245 ②对于μ的最小值求解，物体第一次碰撞后反弹，恰好不能过C点，根据功能关系有：mgh1＋Ep≤2μmgL解得μ≥0．1225综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：0.1225≤μ<0.245