高中物理滬科版第六章經(jīng)典力學(xué)與現(xiàn)代物理 章末綜合測(cè)評(píng)

章末綜合測(cè)評(píng)(一)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．游泳運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直于河岸渡河，當(dāng)水速突然變大時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員渡河時(shí)間和經(jīng)歷的路程產(chǎn)生的影響是()A．路程變大，時(shí)間延長(zhǎng)B．路程變大，時(shí)間縮短C．路程變大，時(shí)間不變D．路程和時(shí)間均不變【解析】運(yùn)動(dòng)員渡河可以看成是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：垂直河岸的運(yùn)動(dòng)和沿河岸的運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)員以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理可知，渡河時(shí)間不變；但是水速變大，沿河岸方向的運(yùn)動(dòng)速度變大，因時(shí)間不變，則沿河岸方向的分位移變大，總路程變大，故選項(xiàng)C正確．【答案】C2．如圖1所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)，物體P的速度為()圖1A．v B．vcosθ\f(v,cosθ) D．vcos2θ【解析】如圖所示，繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，沿繩子方向的速度等于P的速度，根據(jù)平行四邊形定則得，vP＝vcosθ，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．【答案】B3.如圖2所示，跳傘員在降落傘打開(kāi)一段時(shí)間以后，在空中做勻速運(yùn)動(dòng)．若跳傘員在無(wú)風(fēng)時(shí)豎直勻速下落，著地速度大小是m/s.當(dāng)有正東方向吹來(lái)的風(fēng)，風(fēng)速大小是m/s，則跳傘員著地時(shí)的速度()圖2A．大小為m/s，方向偏西B．大小為m/s，方向偏東C．大小為m/s，方向偏西D．大小為m/s，方向偏東【解析】跳傘員著地時(shí)的速度大小v＝eq\r(42＋32)m/s＝5m/s.設(shè)速度與豎直方向的夾角為θ，則tanθ＝eq\f(3,4)，故θ＝37°，即速度方向?yàn)橄缕?7°角，故選項(xiàng)A正確．【答案】A4．彈道導(dǎo)彈是指在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力作用下按預(yù)定軌道飛行，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后按自由拋體軌跡飛行的導(dǎo)彈，如圖3所示．若關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)導(dǎo)彈的速度是水平的，不計(jì)空氣阻力，則導(dǎo)彈從此時(shí)起水平方向的位移()圖3A．只由水平速度決定B．只由離地高度決定C．由水平速度、離地高度共同決定D．與水平速度、離地高度都沒(méi)有關(guān)系【解析】不計(jì)空氣阻力，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后導(dǎo)彈水平方向的位移x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，可以看出水平位移由水平速度、離地高度共同決定，選項(xiàng)C正確．【答案】C5．以初速度v0水平拋出一個(gè)物體，經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體的速度大小為v，則經(jīng)過(guò)時(shí)間2t，物體速度大小的表達(dá)式正確的是()A．v0＋2gt B．v＋gt\r(v\o\al(2,0)＋2gt2) \r(v2＋2gt2)【解析】物體做平拋運(yùn)動(dòng)，vx＝v0，vy＝g·2t，故2t時(shí)刻物體的速度v′＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gt2)，C正確，A錯(cuò)誤；t時(shí)刻有v2＝veq\o\al(2,0)＋(gt)2，故v′＝eq\r(v2＋3gt2)，B、D錯(cuò)誤．【答案】C6．如圖4所示，某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€(gè)質(zhì)量不等的石塊，分別落到A、B兩處．不計(jì)空氣阻力，則落到B處的石塊()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690013】圖4A．初速度大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間短B．初速度大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)C．初速度小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間短D．初速度小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)【解析】由于B點(diǎn)在A點(diǎn)的右側(cè)，說(shuō)明水平方向上B點(diǎn)的距離更遠(yuǎn)，而B(niǎo)點(diǎn)距拋出點(diǎn)豎直方向上的距離較小，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，二者綜合說(shuō)明落在B點(diǎn)的石塊的初速度較大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．【答案】A7．(2023·浙江高考)如圖5所示為足球球門，球門寬為L(zhǎng).一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點(diǎn))．球員頂球點(diǎn)的高度為h.足球做平拋運(yùn)動(dòng)(足球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力)，則()圖5A．足球位移的大小x＝eq\r(\f(L2,4)＋s2)B．足球初速度的大小v0＝eq\r(\f(g,2h)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,4)＋s2)))C．足球末速度的大小v＝eq\r(\f(g,2h)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,4)＋s2))＋4gh)D．足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tanθ＝eq\f(L,2s)【解析】根據(jù)幾何關(guān)系可知，足球做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直高度為h，水平位移為x水平＝eq\r(s2＋\f(L2,4))，則足球位移的大小為：x＝eq\r(x\o\al(2,水平)＋h2)＝eq\r(s2＋\f(L2,4)＋h2)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由h＝eq\f(1,2)gt2，x水平＝v0t，可得足球的初速度為v0＝eq\r(\f(g,2h)\f(L2,4)＋s2)，選項(xiàng)B正確；對(duì)小球落地時(shí)vy＝eq\r(2gh)，可得足球末速度v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋2gh)＝eq\r(\f(g,2h)\f(L2,4)＋s2＋2gh)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；初速度方向與球門線夾角的正切值為tanθ＝eq\f(2s,L)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】B8．一物體做平拋運(yùn)動(dòng)，先后在兩個(gè)不同時(shí)刻的速度大小分別為v1和v2，時(shí)間間隔為Δt，那么()A．v1和v2的方向一定不同B．v1<v2C．由v1到v2的速度變化量Δv的方向不一定豎直向下D．由v1到v2的速度變化量Δv的大小為gΔt【解析】平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，某時(shí)刻的速度方向?yàn)樵摃r(shí)刻軌跡的切線方向，不同時(shí)刻方向不同，A對(duì)；v0不變，vy∝t，所以v2>v1，B對(duì)；由Δv＝gΔt知Δv方向一定與g方向相同即豎直向下，大小為gΔt，C錯(cuò)，D對(duì)．【答案】ABD9．(2023·衡水高一檢測(cè))如圖6所示，一小球以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的eq\f(3,4)，則下列說(shuō)法中正確的是()圖6A．在碰撞中小球的速度變化大小為eq\f(7,2)v0B．在碰撞中小球的速度變化大小為eq\f(1,2)v0C．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離的比為eq\r(3)D．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為eq\f(\r(3),2)【解析】小球垂直落到斜面上，根據(jù)平行四邊形定則將速度分解，如圖所示，則v＝eq\f(v0,sin30°)＝2v0，反彈后的速度大小為v′＝eq\f(3,4)v＝eq\f(3,2)v0，因?yàn)榉捶较驈椈?，所以碰撞中小球的速度變化大小為Δv＝v′＋v＝eq\f(7,2)v0，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球在豎直方向下落的距離為y＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝eq\f(vcos30°2,2g)＝eq\f(3v\o\al(2,0),2g)，水平方向通過(guò)的距離為x＝v0t＝v0·eq\f(vcos30°,g)＝eq\f(\r(3)v\o\al(2,0),g)，位移之比為eq\f(y,x)＝eq\f(\r(3),2)，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．【答案】AD10．(2023·武漢檢測(cè))如圖7所示，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑．若在A點(diǎn)以初速度v1沿AB方向平拋一小球，小球經(jīng)時(shí)間t1將擊中坑壁上的最低點(diǎn)D點(diǎn)；而在C點(diǎn)在初速度v2沿BA方向平拋的小球經(jīng)時(shí)間t2擊中D點(diǎn)．已知∠COD＝60°，則下列判斷正確的是(小球視為質(zhì)點(diǎn))()圖7A．t1∶t2＝2∶1 B．t1∶t2＝eq\r(2)∶1C．v1∶v2＝eq\r(3)∶2 D．v1∶v2＝eq\r(6)∶3【解析】小球從A點(diǎn)平拋：R＝v1t1，R＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，小球從C點(diǎn)平拋；Rsin60°＝v2t2，R(1－cos60°)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，聯(lián)立解得eq\f(t1,t2)＝eq\f(\r(2),1)，eq\f(v1,v2)＝eq\f(\r(6),3)，故選項(xiàng)B、D正確．【答案】BD二、非選擇題(共3小題，共40分)11．(12分)一人帶一猴在表演雜技，如圖8所示，直桿AB長(zhǎng)h＝8m，猴子在直桿上由A向B勻速向上爬，同時(shí)人用肩頂著直桿水平勻速移動(dòng)．已知在5s內(nèi)，猴子由A運(yùn)動(dòng)到B，而人也由甲位置運(yùn)動(dòng)到了乙位置．已知s＝6m，求：圖8(1)猴子相對(duì)地面的位移大?。?2)猴子相對(duì)地面的速度大?。窘馕觥?1)猴子對(duì)地的位移AB′為猴子相對(duì)于人的位移AB與人對(duì)地的位移AA′的矢量和，所以AB′＝eq\r(AB2＋AA′2)＝eq\r(h2＋s2)＝eq\r(82＋62)m＝10m.(2)猴子相對(duì)于地的速度v＝eq\f(AB′,t)＝eq\f(10,5)m/s＝2m/s.【答案】(1)10m(2)2m/s12．(12分)如圖9所示，飛機(jī)距地面高為H＝500m，v1＝100m/s，追擊一輛速度為v2＝20m/s的同向行駛的汽車，欲使投彈擊中汽車，飛機(jī)應(yīng)在距汽車多遠(yuǎn)處投彈？(g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力)圖9【解析】由H＝eq\f(1,2)gt2，得炸彈下落時(shí)間t＝eq\r(\f(2H,g))＝eq\r(\f(2×500,10))s＝10s，由水平方向的位移關(guān)系知：v1t－v2t＝s.解得s＝800m.【答案】800m13．(16分)如圖10所示，在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m＝kg的小物塊，它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s＝5m．在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板，圓弧半徑R＝5eq\r(2)m，今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系．現(xiàn)用F＝5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，已知重力加速度g取10m/s2.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690014】圖10(1)為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間；(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平恒力一直作用在小物塊上，當(dāng)小物塊過(guò)O點(diǎn)時(shí)撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo)．【解析】(1)為使小物塊不會(huì)擊中擋板，設(shè)拉力F作用最長(zhǎng)時(shí)間t1時(shí)，小物塊剛好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)．由牛頓第二定律得：F－μmg＝ma1解得：a1＝m/s2減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為：a2＝μg＝m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：s＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2