阶段综合测评1—2021届高考物理总复习考点检测 14页

阶段综合测评 (一) 第Ⅰ卷 (选择题，共 48 分) 一、选择题 (本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中， 1～8 题只有一项符合题目要求， 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选 对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分) 1．(2019 ·浙江选考模拟 )在一次田径运动会上，下列几种关于比赛项目的描述正确 的是 ( ) A．铅球比赛中，研究运动员的推球技术要领时，可以把运动员当成 “质点 ”处理 B．某同学的 100 m 比赛成绩是 13.3 s，“13.3 s ”指的是 “时刻 ” C．某同学的铅球成绩是 20.8 m，“20.8 m ”指的是铅球在空中运动的路程 D．在 400 米比赛中，处在第 1 跑道的同学正好跑了完整一圈的成绩是 50.0 s，则 他在该过程的平均速度为 0 答案 D 解析 研究运动员的推球技术要领时，不能忽略运动员的肢体形状，此时不能把运 动员看做质点， A 错误； 100 m 比赛的成绩是 13.3 s，“ 13.3 s ”指的是 “时间 ”，B 错误； 铅球成绩为 20.8 m，“ 20.8 m ”为铅球在地面上的直线距离，而不是铅球在空中运动的路 程， C 错误； 400 m 比赛中处于第 1 跑道的同学正好跑了完整一圈时位移是 0，平均速 度是位移与时间的比值，故他在该过程的平均速度为 0，D 正确。 2．(2019 ·宁夏银川六中模拟 )如图所示，分别为汽车甲的位移 —时间图象和汽车乙 的速度 —时间图象，则 ( ) A．甲的加速度大小为 5 m/s2 B．乙的加速度大小为 5 m/s2 C．甲在 4 s 内的位移大小为 40 m D．乙在 4 s 内的位移大小为 20 m 答案 B 解析 在 x-t 图象中，斜率表示速度，由图甲可知，甲做匀速直线运动，加速度为 0，故 A 错误；在速度 —时间图象中，斜率表示加速度，由图乙可知，乙的加速度大小 为 a＝Δv Δt＝20 4 m/s2＝5 m/s2，故 B 正确； 甲在 4 s 内的位移大小为 x 甲 ＝20 m－0＝20 m， 故 C 错误；由 v-t 图象与时间轴围成的面积表示位移可知，乙在 4 s 内的位移大小为 x 乙 ＝20×4 2 m＝40 m，故 D 错误。 3．(2019 ·福建校级联考 )物体从斜面顶端由静止开始下滑， 经过斜面中点时速度为 2 m/s，则物体到达斜面底端时速度为 ( ) A．3 m/s B．2 2 m/s C．4 m/s D．6 m/s 答案 B 解析 设物体经过斜面中点时的速度为 v1，到达斜面底端时的速度为 v2，斜面长度 为 L，则有： v21＝2a·L 2，v22＝2a·L，联立解得： v2＝2 2 m/s，故 B 正确。 4．(2019 ·广东湛江一模 )如图是应县木塔最上面一层的剖面图，垂脊 ab 呈弧形。一 只鸽子从 a 点沿垂脊缓慢地爬到 b 点，用 FN 表示垂脊对鸽子支持力的大小，用 Ff 表示 垂脊对鸽子摩擦力的大小。在鸽子爬行过程中 ( ) A．Ff 增大， FN 减小 B．Ff 减小， FN 减小 C．Ff 增大， FN 增大 D．Ff 减小， FN 增大 答案 A 解析 以鸽子为研究对象，鸽子受到重力、支持力和摩擦力作用，设鸽子移动方向 与水平方向的夹角为 θ，根据平衡条件可得： Ff＝mgsinθ，FN＝mgcosθ，鸽子从 a 点沿 垂脊缓慢爬到 b 点的过程中， θ逐渐增大，则摩擦力 Ff 逐渐增大，支持力 FN 逐渐减小， 故 A 正确， B、C、D 错误。 5.(2019 ·安徽蚌埠二模 )图中 ae为珠港澳大桥上四段 110 m 的等跨钢箱连续梁桥， 若 汽车从 a 点由静止开始做匀加速直线运动，通过 ab 段的时间为 t，则通过 ce 段的时间 为( ) A．t B. 2t C．(2－ 2)t D．(2＋ 2)t 答案 C 解析 设汽车的加速度为 a，对于 ab 段有：x＝1 2at2；同理，对于 ac 段有：2x＝1 2at21， 对于 ae 段有： 4x＝1 2at22，联立解得： t1＝ 2t，t2＝2t，故汽车通过 ce段的时间为 Δt＝t2 －t1＝(2－ 2)t，故 A、B、D 错误， C 正确。 6．(2019 ·浙江杭州二模 )如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块 成功叠放在一起，保持平衡。下列说法正确的是 ( ) A．石块 b 对 a 的支持力与 a 受到的重力是一对相互作用力 B．石块 c 对 b 的支持力一定等于 b 受到的重力 C．石块 c 受到水平桌面向左的摩擦力 D．石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上 答案 D 解析 石块 b 对 a 的支持力与 a 对 b 的压力是一对相互作用力，故 A 错误；石块 c 对 b 的支持力与其对 b 的静摩擦力的合力大小等于 a 与 b 的重力之和， 故 B 错误； 以三 个石块组成的整体为研究对象，由平衡条件可知石块 c 不会受到水平桌面的摩擦力，故 C 错误；以 a、b 组成的整体为研究对象，根据平衡条件，则石块 c 对 b 的作用力与 a、 b 整体的重力平衡，故石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上， D 正确。 7．(2019 ·四川绵阳三模 )一物块放在水平桌面上，在水平轻弹簧的拉力 F 作用下， 沿桌面做匀速直线运动，弹簧的伸长量为 x；将弹簧方向变成与水平桌面成 60 °角，物 块在拉力作用下仍沿桌面做匀速直线运动， 此时弹簧的伸长量是物块与桌面间的动摩擦 因数为 3 2 ，弹簧始终处于弹性限度内 ( ) A.1 2x B.4 5x C．2x D.4 3 9 x 答案 B 解析 对物块受力分析，当拉力为 F 时，根据平衡条件得： kx＝f＝μ mg；当弹簧方 向变成与水平桌面成 60 °角时， kx′sin60 °＋FN＝mg，kx′cos60°＝f′，f′＝μFN，联立 解得 x′＝4 5x，A、C、D 错误， B 正确。 8．(2019 ·湖南长郡中学等 5 月联考 )如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一 个托盘，让黑板撑开一个安全角度 (黑板平面与水平面的夹角为 θ)，使之不易倾倒，小 朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面。图中就有小朋 友把一块质量为 m 黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为 μ，则 下列说法正确的是 ( ) A．黑板擦对黑板的压力大小为 mgcosθ B．黑板擦对黑板的摩擦力大小为 μmgcosθ C．黑板对黑板擦的摩擦力大于 mgsinθ D．黑板对黑板擦的作用力大小为 mg 答案 D 解析 对黑板擦受力分析，受重力、黑板对黑板擦的支持力、黑板对黑板擦的静摩 擦力及黑板对黑板擦的吸引力，则黑板对黑板擦的支持力 FN＝mgcosθ＋F，F 为黑板对 黑板擦的吸引力，依据牛顿第三定律，可知黑板擦对黑板的压力 FN′＝FN>mgcosθ，故 A 错误；对黑板擦由受力平衡可知，黑板对黑板擦的摩擦力大小为 Ff＝mgsinθ，由牛顿 第三定律可知，黑板擦对黑板的摩擦力大小为 mgsinθ，故 B、C 错误；黑板对黑板擦的 作用力与黑板擦所受重力等大反向，故 D 正确。 9．(2019 ·宁夏银川兴庆区长庆高中月考 )某物体以 30 m/s 的初速度竖直上抛，不计 空气阻力， g 取 10 m/s2。5 s 内物体的 ( ) A．速度改变量的大小为 10 m/s B．平均速度大小为 13 m/s，方向向上 C．路程为 65 m D．位移大小为 25 m，方向向上 答案 CD 解析 选取竖直向上为正方向，物体在 5 s 内速度的改变量： Δv＝－ gt＝－10×5 ＝－ 50 m/s，负号表示方向向下， A 错误；物体在 5 s 内的位移： h＝v0t－ 1 2gt2＝30×5 m －1 2×10×52 m＝25 m，方向与初速度的方向相同， 则物体在 5 s 内的平均速度： v ＝h t＝ 25 5 m/s＝5 m/s，B 错误， D 正确；物体上升的时间： t1＝v0 g ＝30 10 s＝3 s<5 s，物体上升的 最大高度：H＝ 0－v20 －2g ＝ 0－302 －2×10 m＝45 m，所以 5 s 内物体运动的路程： s＝2H－h＝2×45 m－25 m＝65 m，C 正确。 10．(2019 ·湖南益阳市高三期末 )甲、乙两辆车初始时相距 1000 m，甲车在后，乙车 在前，在同一条公路上做匀变速直线运动，它们的速度 —时间图象如图所示，则下列说 法正确的是 ( ) A．两辆车在 t＝36 s 时速度相等 B．乙车比甲车早出发 8 s C．两辆车不会相撞 D．甲车停下时，甲车在乙车前边 191 m 处 答案 AC 解析 由题图可知，甲车做匀减速直线运动，有 v 甲 ＝v0＋at＝50－t，乙车做匀加 速直线运动，有 v 乙＝1 2(t－8)。当两车速度相等时，有 50－t＝ 1 2(t－8)，解得 t＝36 s，同 时解得共同速度 v 共 ＝50－t＝14 m/s，A 正确；由题图可知，乙车比甲车晚出发 8 s，B 错误；如果两车速度相等时，甲车还未追上乙车，甲、乙两车就不会相撞， t＝36 s 时， 甲车的位移 x 甲 ＝ v0＋v共 2 t＝ 50＋14 2 ×36 m＝1152 m，乙车的位移 x 乙＝ v共 2 (t－8 s)＝14 2 ×(36 －8) m＝196 m，因为 x 乙＋1000 m＞x 甲 ，所以两车不会相撞， C 正确；甲车停下来时， 甲车的位移 x 甲 ′＝v0 2t 甲 ＝50 2 ×50 m＝1250 m，乙车的位移 x 乙 ′＝v2 2(t 甲 －8 s)＝21 2 ×42 m＝441 m，两车之间的距离 s＝x 乙 ′＋1000－x 甲 ′＝191 m，即甲车在乙车后边 191 m 处， D 错误。 11．(2019 ·陕西西安一模 )如图所示，倾角为 θ的斜面体 C 置于水平面上， B 置于斜 面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与 A 相连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行， A、B、 C 都处于静止状态，则 ( ) A．B 受到 C 的摩擦力可能为零 B．C 受到水平面的摩擦力一定为零 C．不论 B、C 间摩擦力大小、方向如何，水平面对 C 的摩擦力方向一定向左 D．水平面对 C 的支持力与 B、C 的总重力大小相等 答案 AC 解析 当 B 受到绳子的拉力与 B 的重力在斜面上的分力大小相等，即 mBgsinθ＝T ＝mAg 时， B、C 间没有摩擦力，故 A 正确；把 B、C 当做一个整体进行受力分析，绳 子的拉力在水平方向上的分量不为零，可知整体相对水平面有向右的运动趋势，所以 C 受到水平面的摩擦力不会为零，方向一定向左，故 B 错误， C 正确；把 B、C 当做一个 整体进行受力分析，在竖直方向上有： N＋Tsinθ＝(mB＋ mC)g，绳子的拉力在竖直方向 上的分量不为零，所以水平面对 C 的支持力小于 B、C 的总重力，故 D 错误。 12．(2019 ·湖南怀化二模 )《大国工匠》节目中讲述了王进利用 “秋千法 ”在 1000 kV 的高压线上带电作业的过程。 如图所示， 绝缘轻绳 OD 一端固定在高压线杆塔上的 O 点， 另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上 C 点的定滑轮，一端连接兜篮， 另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从 C 点运动到处于 O 点正 下方 E 点的电缆处。绳 OD 一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为 m， 不计一切阻力，重力加速度大小为 g。关于王进从 C 点运动到 E 点的过程中，下列说法 正确的是 ( ) A．工人对绳的拉力一直变大 B．绳 OD 的拉力一直变小 C．OD、CD 两绳拉力的合力大小等于 mg D．当绳 CD 与竖直方向的夹角为 30°时，工人对绳的拉力为 3 3 mg 答案 CD 解析 对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析，将整体所受力画在一个矢量三角 形中，如图所示，绳 OD 的拉力为 F1，与竖直方向的夹角为 θ，绳 CD 的拉力为 F2，与 竖直方向的夹角为 α。根据几何知识知： θ＋2α＝ 90 °，由正弦定理可得 F1 sinα＝ F2 sinθ＝ mg sin π 2＋α ，王进从 C 点运动到 E 点的过程中， α增大， θ减小，则 F1＝mgtanα增大， F2 ＝mg·2cosα－ 1 cosα减小，故 A、B 错误；整体缓慢运动，所受合力为零，故 OD、CD 两绳拉力的合力大小等于 mg，C 正确； α＝30 °时， θ＝30 °，则 2F2cos30°＝mg，可得 F2 ＝ 3 3 mg，故 D 正确。 第Ⅱ卷 (非选择题，共 62 分) 二、实验题 (本题共 2 小题，共 15 分) 13．(6 分)(2019 ·广东深圳二模 )某实验小组要测量轻弹簧的劲度系数，实验装置如 图 a。将弹簧悬挂在固定铁架台上，毫米刻度尺竖直固定在弹簧旁，在弹簧下端挂上钩 码，多次改变钩码质量 m，读出钩码静止时固定在挂钩上的指针对应的刻度尺示数 l。 当钩码质量为 200 g 时， 指针位置如图 b 所示。 用所测数据在 m-l 坐标系描点如图 c。取 g＝9.8 m/s2。回答下列问题： (1)图 b 中指针对应的刻度尺示数为 ________ cm。 (2)在图 c 中将钩码质量为 200 g 时所对应的数据点补上，并作出 m-l 图线。 (3)根据图线算出弹簧的劲度系数为 ________ N/m(结果取三位有效数字 )。 答案 (1)18.50(18.48～18.52 均可 ) (2)图见解析 (3)24.5(24.2～24.8 均可 ) 解析 (1)由图 b 可知， 刻度尺的分度值为 0.1 cm，则读数为 18.50 cm，误差范围 ±0.02 cm 均可，即答案在 18.48～18.52 cm 之间均可。 (2)钩码质量为 200 g 时指针对应的刻度尺示数为 18.50 cm，在 m-l 坐标系中描点作 图，如图所示。 (3)根据 k＝ΔF Δl 可知，弹簧的劲度系数 k＝ ΔF Δl ＝Δmg Δl ＝ 0.300×9.8 22.50－10.50 ×10－2 N/m＝ 24.5 N/m(答案在 24.2～24.8 之间均可 )。 14.(9 分)(2019 ·山东淄博一模 )某同学用如图所示的实验装置来验证 “力的平行四边 形定则 ”。弹簧测力计 A 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M。弹簧测力计 B 的一端 用细线系于 O 点， 手持另一端向左拉， 使结点 O 静止在某位置。 分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，图中 A 的示数为 ________ N。 (2)下列能减小实验误差的措施是 ________。(请填写选项前对应的字母 ) A．让重物 M 的质量适当大一些 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．弹簧测力计 B 所拉的细绳套应尽可能保持水平方向 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 (3)某次实验中， 该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程， 请你提出两个解决 办法。 方法一： ___________________________________________________， 方法二： ___________________________________________________。 答案 (1)3.80 (2)AB (3)见解析 解析 (1)弹簧测力计最小刻度为 0.1 N，读数为 3.80 N。 (2)重物 M 的质量适当大一些，可使得弹簧测力计的读数大些，减小误差， A 正确； 为了让测出来的两个力更精确， 故弹簧测力计应在使用前校零且拉线方向应与木板平面 平行来减小误差， B 正确； 弹簧测力计 B 所拉的细绳套不需要保持在水平方向， C 错误； 实验中只需要使 O 点静止就可以，不需要每次都使 O 点静止在同一位置， D 错误。 (3)弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，说明弹簧测力计 B 与重物所系的两根细线 的拉力的合力偏大。其解决办法为：方法一：减小重物 M 的质量；方法二：将弹簧测 力计 B 绕 O 点顺时针转过一个小角度；方法三：将弹簧测力计 A 绕 P 点逆时针转过一 个小角度；方法四：将 A 更换为量程较大的测力计。 (说明：选择其中两个即可 ) 三、计算题 (本题共 4 小题，共 47 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演 算步骤，有数值计算的要注明单位 ) 15．(10 分)(2019 ·北京东城一模 )伽利略在研究自由落体运动时，猜想自由落体的速 度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速 度随位移均匀变化。现在我们已经知道，自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。 有一种 “傻瓜 ”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测 “傻瓜 ”照相机的曝光时 间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。 由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在 A 点正上方 1.8 m 的 高度自由下落。每块砖的平均厚度为 6.0 cm。(不计空气阻力， g 取 10 m/s2) (1)计算石子到达 A 点的速度大小 vA； (2)估算这架照相机的曝光时间 (结果保留一位有效数字 )。 答案 (1)6 m/s (2)0.02 s 解析 (1)设石子从 O 点静止下落，则： hOA＝1.8 m， 根据自由落体运动的位移公式得： hOA＝1 2gt2A 代入数据解得： tA＝ 2hOA g ＝0.6 s 根据自由落体运动的速度公式得： vA＝gtA＝6 m/s。 (2)由图中可知 hAB 近似为两块砖的厚度 解法一： hAB＝12 cm＝0.12 m hOB＝hOA＋hAB＝1.92 m 根据自由落体运动的位移公式得： hOB＝ 1 2gt2B 代入数据解得： tB＝ 2hOB g ≈0.62 s 曝光时间 Δt＝tB－tA＝0.02 s。 解法二：由于曝光时间极短，石子从 A 到 B 的运动可看成匀速直线运动 Δt＝hAB vA ＝0.12 6 s＝0.02 s。 16．(10 分)(2019 ·辽宁沈阳三模 )航天飞机在平直的跑道上降落，其减速过程可以简 化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度 v0＝100 m/s 着陆后，立即打开减速阻 力伞，以大小为 a1＝4 m/s2 的加速度做匀减速运动，一段时间后阻力伞脱离，航天飞机 以大小为 a2＝2.5 m/s2 的加速度做匀减速直线运动直至停下。已知两个匀减速运动滑行 的总路程 x＝1370 m，求： (1)第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小； (2)航天飞机降落后滑行的总时间。 答案 (1)40 m/s (2)31 s 解析 (1)设第二个减速阶段的初速度为 v1，根据运动学公式则有： v21－v20＝－ 2a1x1 v21＝2a2x2 又 x1＋x2＝x 代入数据解得： v1＝40 m/s。 (2)由速度公式可得： v1＝v0－a1t1 v1＝a2t2 t＝t1＋t2 代入数据解得： t＝31 s。 17．(12 分)(2019 ·河北衡水中学一调 )如图所示， 放在粗糙的固定斜面上的物块 A 和 悬挂的物块 B 均处于静止状态。轻绳 AO 绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳 BO 的上端连接于 O 点， 轻弹簧中轴线沿水平方向， 轻绳的 OC 段与竖直方向的夹角 θ＝53 °， 斜面倾角 α＝37 °，物块 A 和 B 的质量分别为 mA＝5 kg、mB＝1.5 kg，弹簧的劲度系数 k ＝500 N/m，(sin37 °＝0.6，cos37 °＝0.8，重力加速度 g＝10 m/s2)求： (1)弹簧的伸长量 x； (2)物块 A 受到的摩擦力。 答案 (1)4 cm (2)5 N，方向沿斜面向上 解析 (1)对结点 O 受力分析如图 1 所示， 根据平衡条件，有： Tcosθ－mBg＝0， Tsinθ－F＝0， 且：F＝kx， 解得： x＝4 cm。 (2)设物块 A 所受摩擦力沿斜面向下，对物块 A 受力分析如图 2 所示， 根据平衡条件，有： T－f－mAgsinα＝0， 解得： f＝－ 5 N， 即物块 A 所受的摩擦力大小为 5 N，方向沿斜面向上。 18．(15 分)(2019 ·西宁第四中学一模 )一个底面粗糙、 质量为 M 的劈放在粗糙的水平 面上，劈的斜面光滑且与水平面成 30 °角；现用一端固定的轻绳系一质量为 m 的小球， 小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为 30 °，如图所示，试求： (1)当劈静止时绳子的拉力大小； (2)当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小； (3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的 k 倍，为使整个系统静止， k 值必须满足什么条件？ 答案 (1) 3 3 mg (2) 3 6 mg (3)k≥ 3m 6M＋3m 解析 (1)以小球为研究对象，受力分析如图 1 所示，对 T 和 mg进行正交分解， 由平衡条件可知： Tcos30 °＝mgsin30 °， 解得：绳子的拉力 T＝ 3 3 mg。 (2)以劈和小球组成的整体为研究对象，整体受力情况如图 2 所示， 由平衡条件可得： f＝Tcos60 °＝ 3 6 mg。 (3)为使整个系统静止，要求 fmax＝kN′≥Tcos60° 而 N′＋Tsin60 °＝(M＋m)g 联立以上两式可得： k≥ 3m 6M＋3m。