• 131.91 KB
  • 2021-05-24 发布

2021江苏新高考物理一轮复习检测:第四章章末检测(四)(含解析)

  • 11页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
章末检测 (四 ) (时间: 50 分钟 满分: 100 分) 一、单项选择题 (共 6 题,每小题 5 分,共 30 分) 1.(2019 ·沭阳月考 )在我国探月工程计划中, “嫦娥五号”将会登月取样返回地球。 当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中,地球和月球对它的引力 F1 和 F2 的大小变化情况是 ( ) A.F1 增大, F2 减小 B.F1 减小, F2 增大 C.F1 和 F2 均增大 D.F1 和 F2 均减小 解析 根据 F=GMm r2 知,当 “嫦娥五号 ”离开绕月轨道飞回地球的过程中,与月 球之间的距离变大,与地球之间的距离减小,可知地球对它的万有引力 F1 增大, 月球对它的万有引力 F2 减小。故 A 项正确, B、C、D 项错误。 答案 A 2. (2019 ·江苏省扬州中学高三 4 月质检 )如图 1,A、B 两物体叠放在水平地面上, A 物体质量 m=20 kg,B 物体质量 M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于 墙壁, 另一端与 A 物体相连, 弹簧处于自然状态, 其劲度系数为 250 N/m,A 与 B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为 0.5。现有一水平推力 F 作用于物体 B 上, 使 B 缓慢地向墙壁移动, 当 B 移动 0.2 m 时, 水平推力的大小为 (g 取 10 m/s2)( ) 图 1 A.200 N B.250 N C.300 N D.350 N 解析 若 A 物块与 B 间未发生相对滑动,则弹簧的压缩量为 0.2 m,则弹簧的弹 力 F1=kx=250×0.2 N=50 N<μmg=100 N,假设成立。对 B 在竖直方向上平衡, 在水平方向上受推力 F、A 对 B 的静摩擦力、地面的滑动摩擦力,根据平衡有 F =f1+f2=F1+μ(M+m)g=(50+250) N=300 N。故 C 正确, A、B、D 错误。 答案 C 3.(2019 ·江苏省南通市高考物理二模 )如图 2 所示,地球绕太阳的运动与月亮绕地 球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动,农历初一前后太阳与月亮对地球 的合力约为 F1,农历十五前后太阳与月亮对地球的合力约为 F2,则农历初八前后 太阳与月亮对地球的合力表达式正确的是 ( ) 图 2 A.F1+F2 B. F2 1-F2 2 2 C. F1F2 F1+F2 D. F2 1+F2 2 2 解析 农历初一前后太阳与月亮对地球的合力约为: F1=F 日+F 月,农历十五前 后太阳与月亮对地球的合力约为: F2=F 日-F 月,则农历初八前后太阳与月亮对 地球的合力为: F= F2 日+F2 月,三式联立解得: F= F21+F22 2 ,故 A、B、C 项错 误, D 项正确。 答案 D 4. (2019 ·江苏省宿迁市高三上学期期末 )如图 3 所示, 某人在水平地面上的 C 点射 击竖直墙靶,墙靶上标一根水平线 MN。射击者两次以初速度 v0 射出子弹,恰好 水平击中关于 z 轴对称的 A、B 两点。忽略空气阻力,则两次子弹 ( ) 图 3 A.在空中飞行的时间不同 B.击中 A、B 点时速度相同 C.射击时的瞄准点分别是 A、B D.射出枪筒时,初速度与水平方向夹角相同 解析 将该斜抛运动逆向等效为平抛运动后,从 A 到 C 的平抛和从 B 到 C 的平 抛,下落高度相等,故下落时间相等, A 项错误;由于从 A 到 C 的平抛和从 B 到 C 的平抛, 下落高度相同, 水平射程相同, 故水平初速度大小相等, 但方向不同, B 项错误;从 C 射出的子弹,如果瞄准点是 A、B,因为重力的作用,将打不到 A 和 B 的位置, C 项错误;根据运动的对称性可知,两次子弹射出枪筒时,初速度 与水平方向的夹角相同, D 项正确。 答案 D 5.(2018 ·江都中学等六校联考 )放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推 力 F 的作用, F 的大小与时间 t 的关系如图 4 甲所示,物块速度 v 与时间 t 的关 系如图乙所示。取重力加速度 g=10 m/s2。由这两个图象可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 μ分别为 ( ) 图 4 A.0.5 kg,0.4 B.1 kg,0.4 C.0.5 kg,0.2 D.1 kg,0.2 解析 由 F-t 图象和 v-t 图象可得,物块在 2~4 s 内所受推力 F=3 N,物块做 匀加速直线运动, a=Δv Δt =4 2 m/s2=2 m/s2,由牛顿第二定律得 F-Ff=ma① 物块在 4~6 s 内所受推力 F′=2 N,物块做匀速直线运动, 则 F′=Ff,F′=μmg② 由 ①② 并代入数据解得 m=0.5 kg,μ=0.4,故选项 A 正确。 答案 A 6. (2018 ·常州一模 )如图 5 所示,某同学把布娃娃“小芳”挂在“魔盘”竖直壁上 的可缩回的小圆柱上、布娃娃“盼盼”放在“魔盘”底盘上,用手摇机械使“魔 盘”转动逐渐加快,到某一转速时匀速转动,他发现小圆柱由于离心作用已缩回 竖直壁内,“小芳”悬空随“魔盘”一起转动,“盼盼”在底盘上也随“魔盘” 一起转动。若魔盘半径为 r,布娃娃与魔盘的平面和竖直壁间的动摩擦因数均为 μ, 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是 ( ) 图 5 A.“小芳”受到重力、摩擦力和向心力的作用 B.“盼盼”放在底盘靠近竖直壁附近,也可能随“魔盘”一起转动 C.此时“魔盘”的转速一定不大于 1 2π μg r D.此时“魔盘”的转速一定不小于 1 2π g μr 解析 “小芳 ”受到重力、 支持力和静摩擦力作用, A 项错误; 对 “小芳 ”分析, 有 f 静=mg≤f 最大静 =μFN=μmω2r,得出 ω≥ g μr,对 “盼盼 ”分析,若放在竖直 壁附近需保持相对静止有 f 静′= mω2r≤f 最大静 ′=μmg,得出 ω≤ μg r ,则 μg r ≥ g μr,得 μ≥1,不可能,所以满足 “小芳 ”相对壁静止, “盼盼 ”不可能在 底盘竖直壁附近相对静止, B 项错误;由 ω=2πn≥ g μr得出 n≥ 1 2π g μr,D 项 正确;设 “盼盼”离圆心的距离为 r′,由 ω′=2πn≤ μg r′,得出 n≤ 1 2π μg r′,无 法判断 n 与 1 2π μg r 的大小关系, C 项错误。 答案 D 二、多项选择题 (共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分) 7.(2019 ·运河中学高三初考 )有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是 ( ) 图 6 A.如图 6a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B.如图 6b 所示是一圆锥摆,增大 θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不 变 C.如图 6c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速圆周 运动,则在 A、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D.火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用 解析 图 a 中汽车在最高点 mg-FN= mv2 r 知 FN<mg,故处于失重状态, 故选项 A 错误; 如图 b 所示是一圆锥摆, 重力和拉力的合力提供向心力 F=mgtan θ=mω2r, r=Lsin θ,知 ω= Lcos θ g = h g,故增大 θ,但保持圆锥的高不变, 角速度不变, 故选项 B 正确;根据受力分析知两位置小球受力情况相同,即向心力相同,由 F =mω2r 知 r 不同,角速度不同,故选项 C 错误;火车转弯超过规定速度行驶时, 重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对火车轮缘会有挤压作用,故选 项 D 正确。 答案 BD 8.(2019 ·高邮市高三年级阶段性学情联合调研 )北斗卫星导航系统是我国自行研制 开发的区域性三维卫星定位与通信系 (CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星。关于这些卫星,以下说法正确的是 ( ) A.5 颗同步卫星的轨道半径都相同 B.5 颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内 C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度 D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小 解析 因为同步卫星要和地球自转同步,所以运行轨道就在赤道所在平面内,根 据 F=GMm r 2 =mω2r,因为 ω一定, 所以 r 必须固定, 所以一定位于空间同一轨道 上,故 A 正确;它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了 “同步”,那它 的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的。所以 我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空,故 B 正确;第一宇宙速度是近地 卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度。导航系统所有卫星的运行速 度一定小于第一宇宙速度,故 C 错误;根据周期公式 T=2π r 3 GM,运行轨道半 径越大的,周期越大,故 D 错误。 答案 AB 9. (2018 ·盐城市期中 )公路转弯处通常是交通事故多发地带。如图 7 所示,某公路 转弯处是一圆弧, 当汽车行驶的速率为 v0 时, 汽车恰好没有向公路内外两侧滑动 的趋势。则在该弯道处 ( ) 图 7 A.路面外侧一定高于内侧 B.车速只能为 v0,否则将发生交通事故 C.只要车速小于 v0,车辆便会向内侧滑动 D.车速大于 v0,车辆也不一定会向外侧滑动 解析 路面应建成外高内低,此时重力和支持力的合力指向内侧,可以提供做圆 周运动的向心力,故 A 项正确; 当汽车行驶的速率为 v0 时, 摩擦力为零,靠重力 和支持力的合力提供向心力, 当车速大于 v0 时, 重力和支持力的合力不足以提供 向心力,车辆会受到沿路面指向公路内侧的摩擦力,当车速小于 v0,重力和支持 力的合力大于所需要的向心力,车辆会受到沿路面指向公路外侧的摩擦力,不一 定发生滑动,故 B、C 错误, D 正确。 答案 AD 10. (2017 ·常州中学模拟 )如图 8 所示, 小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运 动,内侧壁半径为 R,小球半径为 r,重力加速度为 g,则下列说法正确的是 ( ) 图 8 A.小球通过最高点时的最小速度 vmin= g(R+r) B.小球通过最高点时的最小速度 vmin=0 C.小球在水平线 ab 以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力 D.小球在水平线 ab 以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力 解析 在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等 于 0 时,内管对小球产生弹力,大小为 mg,故最小速度为 0,故选项 A 错误, B 正确; 小球在水平线 ab 以下管道运动时, 由于沿半径方向的合力提供小球做圆周 运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,而内侧管壁对小球一定无作 用力,故选项 C 正确;小球在水平线 ab 以上管道运动时,由于沿半径方向的合 力提供小球做圆周运动的向心力,可能外侧壁对小球有作用力,也可能内侧壁对 小球有作用力,故选项 D 错误。 答案 BC 三、计算题 (共 3 小题,共 46 分) 11.(12 分) (2018 ·宿迁期末 )如图 9 所示,杆 OO′是竖直放置的转轴,水平轻杆 BC 的长为 L,B 端通过铰链与轴相连 ( 它们之间无摩擦 ) ,C 端固定小球 P,细线 AC 的一端固定在轴上的 A 点,另一端连在小球 P 上。已知小球的质量为 m,细线 AC 与轴的夹角为 θ,重力加速度为 g。求 : 图 9 (1)当系统处于静止状态时,杆 BC 对小球的弹力 F1 的大小 ; (2)当轻杆 BC 对小球的弹力为零时,系统转动角速度 ω 的大小和细线上的弹力 F2 的大小;并据此判断当 ω变化时细线上的弹力大小是否变化 。 解析 (1)当系统处于静止状态时,小球受重力、细线拉力和 BC 杆的弹力处于平 衡, 根据平衡知 F1=mgtan θ。 (2)当轻杆 BC 对小球的弹力为零时,小球靠重力和细线拉力的合力提供向心力, 根据牛顿第二定律得 mgtan θ=mω2L,解得 ω= gtan θ L 。 在竖直方向上小球合力为零,有 F2cos θ=mg, 解得 F2= mg cos θ。 当角速度增大时,由于小球竖直方向上的合力为零,则细线上的弹力不变。 答案 (1)mgtan θ (2) gtan θ L mg cos θ ω变化时细线上的弹力大小不变 12.(16 分)(2018 ·仪征中学模拟 )如图 10 所示,一物体 M 从 A 点以某一初速度沿倾 角 α=37°的粗糙固定斜面向上运动,自顶端 B 点飞出后,垂直撞到高 H=2.25 m 的竖直墙面上 C 点, 又沿原轨道返回。已知 B、C 两点的高度差 h=0.45 m,物体 M 与斜面间的动摩擦因数 μ=0.25,取 sin 37 °=0.6,cos 37 °=0.8,重力加速度 g =10 m/s2。试求 : 图 10 (1) 物体 M 沿斜面向上运动时的加速度大小; (2) 物体被墙面弹回后返回 B 点时的速度的大小; (3) 物体被墙面弹回后,从 B 点回到 A 点所需的时间。 解析 (1)物体 M 沿斜面向上运动时的加速度大小为 a, 由牛顿第二定律有 mgsin θ+μmgcos θ= ma 代入数据得 a=8 m/s2。 (2)从 C 点到 B 点做平抛运动,设落至 B 点时在竖直方向的速度为 vBy,由平抛运 动规律有 vBy= 2gh= 2×10×0.45 m/s=3 m/s 由题意知物体落至 B 点时的速度方向沿斜面向下, 与水平方向的夹角为 37°,vB= vBy sin 37 °= 3 0.6 m/s=5 m/s。 (3)设物体从 B 点返回到 A 点过程中的加速度大小为 a′, 时间为 t′,由牛顿第二定律得 mgsin θ-μmgcos θ= ma′,得 a′=4 m/s2 由运动学公式有 H-h sin 37 °=vBt′+ 1 2a′t′2 代入数据得 t′=0.5 s(-3 s 舍去 )。 答案 (1)8 m/s2 (2)5 m/s (3)0.5 s 13.(18 分)(2018 ·泰州模拟 )如图 11甲所示, 有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘, 上面放置劲度系数为 k=46 N/m 的弹簧,弹簧的一端固定于轴 O 上,另一端连接 质量为 m=1 kg 的小物块 A,物块与盘间的动摩擦因数为 μ=0.2,开始时弹簧未 发生形变,长度为 l0=0.5 m,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速 度 g 取 10 m/s2,物块 A 始终与圆盘一起转动。则: 图 11 (1)圆盘的角速度多大时,物块 A 将开始滑动? (2)当角速度缓慢地增加到 4 rad/s 时,弹簧的伸长量是多少? (弹簧伸长在弹性限 度内且物块未脱离圆盘 )。 (3)在角速度从零缓慢地增加到 4 rad/s过程中, 物块与盘间摩擦力大小为 Ff,试通 过计算在如图乙所示的坐标系中作出 Ff-ω2 图象。 解析 (1)设圆盘的角速度为 ω0 时,物块 A 将开始滑动,此时物块的最大静摩擦 力提供向心力, 则有 μmg=mω2 0l0 解得 ω0= μg l0 = 0.2×10 0.5 rad/s=2 rad/s。 (2)设此时弹簧的伸长量为 Δx,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心 力, 则有 μmg+kΔx=mω2(l0+Δx) 代入数据解得 Δx=0.2 m。 (3)在角速度从零缓慢地增加到 2 rad/s 过程中,物块与盘间摩擦力为静摩擦力 Ff =mω20l0,Ff∝ω2,Ff 随着角速度平方的增加而增大;当 ω>2 rad/s时,物块与盘 间摩擦力为滑动摩擦力为定值, Ff=μmg=2 N。 答案 (1)2 rad/s (2)0.2 m (3)如图所示

相关文档