2020高中物理 第五章 章末過(guò)關(guān)檢測(cè)（一）（含解析）2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE12-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末過(guò)關(guān)檢測(cè)(一)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1．下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中,正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定是變化的B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其速度大小一定是變化的C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合力不一定時(shí)刻指向圓心D．騎自行車沖到圓弧形橋頂時(shí)，人對(duì)自行車座的壓力減小,這是失重造成的解析：選D.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小可以不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定指向圓心,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．自行車行駛至橋頂時(shí)，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)D正確．2．若河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān)，河中心水的流速最大,河岸邊緣處水的流速最小．現(xiàn)假設(shè)河的寬度為120m．河中心水的流速大小為4m/s,船在靜水中的速度大小為3m/s,要使船以最短時(shí)間渡河，則（）A．船渡河的最短時(shí)間是24sB．在行駛過(guò)程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度為7m/s解析：選B。當(dāng)船頭的指向（即船相對(duì)于靜水的航行方向)始終垂直于河岸時(shí),渡河時(shí)間最短，且tmin＝eq\f（120，3）s＝40s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確；因河水的流速隨距岸邊距離的變化而變化，而小船的實(shí)際航速、航向都在變化，航向變化引起船的運(yùn)動(dòng)軌跡不在一條直線上，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;船在靜水中的速度一定，則水流速度最大時(shí),船速最大，由運(yùn)動(dòng)的合成可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．如圖,斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出,做初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn)．若小球初速度變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則(）A．v0＜v＜2v0 B．v＝2v0C．2v0＜v＜3v0 D．v＞3v0解析：選A.如圖所示，M點(diǎn)和b點(diǎn)在同一水平線上,M點(diǎn)在c點(diǎn)的正上方．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，若v＝2v0，則小球落到M點(diǎn)．可知以初速度2v0平拋小球不能落在c點(diǎn)，故只有選項(xiàng)A正確．4．如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2．5m處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止．物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(\r（3）,2）（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤面與水平面的夾角為30°,g取10m/s2．則ω的最大值是（)A．eq\r（5)rad/s B．eq\r(3)rad/sC．1．0rad/s D．0．5rad/s解析：選C.當(dāng)小物體轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)為臨界點(diǎn)，由牛頓第二定律知，μmgcos30°－mgsin30°＝mω2r解得ω＝1．0rad/s，故選項(xiàng)C正確．5．在游樂園乘坐如圖所示的過(guò)山車時(shí),質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A．車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒有保險(xiǎn)帶,人一定會(huì)掉下去B．人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mgC．人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等D．人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg解析：選D.過(guò)山車上人經(jīng)最高點(diǎn)及最低點(diǎn),受力如圖，在最高點(diǎn),由mg＋FN＝meq\f(veq\o\al(2，1)，R)可得：FN＝meq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f（veq\o\al(2,1),R）－g）)①在最低點(diǎn)，由FN′－mg＝meq\f（veq\o\al（2,2）,R)可得：FN′＝meq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(veq\o\al(2，2）,R）＋g）)②由支持力(等于壓力）表達(dá)式分析知：當(dāng)v1較大時(shí)，最高點(diǎn)無(wú)保險(xiǎn)帶也不會(huì)掉下，且還可能會(huì)對(duì)軌道有壓力，大小因v1而定,所以A、B均錯(cuò)誤．上、下兩處向心力大小不等,向心加速度大小也不等（變速率)，所以C錯(cuò)誤．又由②式知最低點(diǎn)FN′〉mg，所以D正確．6．如圖所示，有一質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被一輕桿固定后懸掛在O點(diǎn)，有兩個(gè)質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn)），同時(shí)從大環(huán)兩側(cè)的對(duì)稱位置由靜止滑下．兩小環(huán)同時(shí)滑到大環(huán)底部時(shí)，速度都為v，則此時(shí)大環(huán)對(duì)輕桿的拉力大小為(）A．(2m＋M）g B．Mg－eq\f(2mv2，R）C．2meq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1（g＋\f(v2，g）））＋Mg D．2meq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f(v2，R)－g)）＋Mg解析：選C。設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)大環(huán)對(duì)小環(huán)的支持力為FN,由牛頓第二定律FN－mg＝eq\f(mv2,R),解得FN＝mg＋eq\f(mv2,R).根據(jù)牛頓第三定律得每個(gè)小環(huán)對(duì)大環(huán)的壓力F′N＝mg＋eq\f(mv2,R)。由大環(huán)受力平衡得，此時(shí)大環(huán)對(duì)輕桿的拉力FT＝2meq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（g＋\f（v2,R）))＋Mg，C正確．二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分）7．西班牙某小鎮(zhèn)舉行了西紅柿狂歡節(jié),其間若一名兒童站在自家的平房頂上，向距離他L處的對(duì)面的豎直高墻上投擲西紅柿，第一次水平拋出的速度是v0，第二次水平拋出的速度是2v0，則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻時(shí)，有（)A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2∶1B．下落的高度之比是2∶1C．下落的高度之比是4∶1D．運(yùn)動(dòng)的加速度之比是1∶1解析：選ACD。由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得t1∶t2＝eq\f（L，v0)∶eq\f（L，2v0)＝2∶1，故選項(xiàng)A正確．h1∶h2＝eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（\f（1,2）gteq\o\al（2，1)))∶eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1(\f（1，2）gteq\o\al(2，2）））＝4∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確．由平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)知，選項(xiàng)D正確．8．電視臺(tái)曾報(bào)道了一起發(fā)生在某路上的離奇交通事故．家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個(gè)月內(nèi)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場(chǎng)面，第八次有輛卡車沖進(jìn)李先生家，造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案．經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場(chǎng)示意圖如圖所示．交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認(rèn)為正確的是()A．由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎鲭x心運(yùn)動(dòng)B．由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎鱿蛐倪\(yùn)動(dòng)C．公路在設(shè)計(jì)上可能內(nèi)高外低D．公路在設(shè)計(jì)上可能外高內(nèi)低解析：選AC.由題意知汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)路面不能提供足夠的向心力，車將做離心運(yùn)動(dòng),該處的設(shè)計(jì)可能是外低內(nèi)高，故選項(xiàng)A、C正確．9．如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別用輕繩連接跨過(guò)定滑輪（不計(jì)繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）．當(dāng)用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A．物體A也做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．繩子的拉力始終大于物體A所受的重力C．物體A的速率小于物體B的速率D．地面對(duì)物體B的支持力逐漸增大解析：選BCD.繩子與物體B相連的繩端參與了兩種運(yùn)動(dòng)：沿繩子向右下方的分運(yùn)動(dòng)v1和垂直于繩向上擺動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)v2，物體B的運(yùn)動(dòng)速度v為合運(yùn)動(dòng)速度，如圖甲所示，可知v1＝vcosθ，由于v不變，在物體B向右運(yùn)動(dòng)時(shí)θ角減小，cosθ變大，即v1變大，所以物體A的上升速率vA＝v1也隨之變大，物體A加速上升，有向上的加速度,由牛頓第二定律可知,FT－mAg＝mAa＞0，F(xiàn)T＞mAg，A錯(cuò)誤,B、C正確;再取物體B為研究對(duì)象，如圖乙所示，由平衡條件可知FN＋F′Tsinθ＝mBg，當(dāng)物體B向右運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，F(xiàn)′Tsinθ減小到零，則FN＝mg，故FN逐漸增大,D正確．10．如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．b一定比a先開始滑動(dòng)B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．ω＝eq\r(\f(kg,2l)）是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D．當(dāng)ω＝eq\r（\f（2kg，3l)）時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg解析：選AC。小木塊a、b做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由靜摩擦力提供向心力，即Ff＝mω2R。當(dāng)角速度增加時(shí)，靜摩擦力增大，當(dāng)增大到最大靜摩擦力時(shí),發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)木塊a:Ffa＝mωeq\o\al(2，a)l，當(dāng)Ffa＝kmg時(shí)，kmg＝mωeq\o\al(2，a)l，ωa＝eq\r(\f(kg，l)）；對(duì)木塊b：Ffb＝mωeq\o\al(2,b)·2l，當(dāng)Ffb＝kmg時(shí)，kmg＝mωeq\o\al(2，b）·2l，ωb＝eq\r(\f（kg，2l)），所以b先達(dá)到最大靜摩擦力,選項(xiàng)A正確；兩木塊滑動(dòng)前轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，則Ffa＝mω2l,Ffb＝mω2·2l,Ffa<Ffb，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)ω＝eq\r（\f（kg,2l））時(shí)b剛開始滑動(dòng),選項(xiàng)C正確;當(dāng)ω＝eq\r(\f（2kg，3l）)時(shí)，a沒有滑動(dòng)，則Ffa＝mω2l＝eq\f(2,3）kmg，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．三、非選擇題(本題共3小題,共40分．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11．（10分)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要下列哪個(gè)器材________．A．彈簧秤B．重錘線C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．下列的一些操作要求，正確的是________．A．每次必須由同一位置靜止釋放小球B．每次必須嚴(yán)格地等距離下降記錄小球位置C．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸D．記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些（3)若用頻閃攝影方法來(lái)驗(yàn)證小球在平拋過(guò)程中水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，記錄下如圖2所示的頻閃照片，在測(cè)得x1、x2、x3、x4后,需要驗(yàn)證的關(guān)系是____________．已知頻閃周期為T,用下列計(jì)算式求得的水平速度，誤差較小的是________．A．eq\f(x1,T) B．eq\f（x2,2T)C．eq\f（x3,3T） D．eq\f(x4,4T）解析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要重錘線來(lái)確定豎直方向,故選B.（2）為保證每次小球運(yùn)動(dòng)的初速度相同,每次必須由同一位置靜止釋放小球，A正確；實(shí)驗(yàn)中,不必嚴(yán)格地等距離下降記錄小球位置，B錯(cuò)誤；為保證小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受到重力,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸，C正確；為使描得的軌跡精準(zhǔn)些，誤差小些，記錄的點(diǎn)適當(dāng)多一些，D正確．(3)若小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則滿足x1＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3，位移較大時(shí),距離的測(cè)量誤差較小,故用eq\f（x4,4T)計(jì)算水平速度誤差較小，D正確．答案：(1）B(2)ACD（3)x4－x3＝x3－x2＝x2－x1＝x1D12．（14分）如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置．兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，a通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，b通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0．75mg,求a、b兩球落地點(diǎn)間的距離．解析:兩個(gè)小球在最高點(diǎn)時(shí),受重力和管壁的作用力，這兩個(gè)力的合力提供向心力，離開軌道后兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)，a、b兩球落地點(diǎn)間的距離等于它們做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移之差．對(duì)a球：3mg＋mg＝meq\f（veq\o\al（2，a）,R)，得va＝eq\r(4gR)對(duì)b球：mg－0．75mg＝meq\f(veq\o\al（2，b），R),得vb＝eq\r(\f（1,4）gR）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得落地時(shí)它們的水平位移為sa＝vat＝vaeq\r(\f（4R，g))＝4R，sb＝vbt＝vbeq\r（\f(4R,g))＝R故a、b兩球落地點(diǎn)間的距離為sa－sb＝3R．答案：3R13．(16分)同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M板上部有一半徑為R的eq\f（1,4）圓弧形的粗糙軌道,P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn),Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H，N板上固定有三個(gè)圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處?kù)o止釋放,小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無(wú)阻礙地通過(guò)各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L(zhǎng)處．不考慮空氣阻力,重力加速度為g．求:(1）距Q水平距離為eq\f(L,2)的圓環(huán)中心到底板的高度；(2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向．解析:(1）設(shè)小球在Q點(diǎn)的速度為v0，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有H＝eq\f（1,2）gteq\o\al（2,1