人教版高中物理新教材同步講義必修第二冊 第5章 章末檢測試卷(一)（含解析）

章末檢測試卷(一)(滿分：100分)一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分)1．(2022·昆明一中高一期末)關(guān)于曲線運動的描述，下列說法正確的是()A．曲線運動一定是變速運動B．物體在恒力作用下，不可能做曲線運動C．物體在變力作用下一定做曲線運動D．兩個變速運動的合運動必為曲線運動答案A解析曲線運動的速度方向一直在變，所以一定是變速運動，故A正確；物體在恒力作用下也可能做曲線運動，只要力的方向始終不和速度方向共線即可，故B錯誤；當(dāng)變力始終與物體速度共線時，物體在該力作用下將做變速直線運動，故C錯誤；若兩個變速直線運動的合力與速度在一條直線上，則合運動為勻變速直線運動，故D錯誤．2.(2022·寧波市高一期末)如圖，某同學(xué)在空曠的地面扔飛鏢，曲線為飛鏢飛行的軌跡．忽略空氣阻力，關(guān)于飛鏢在空中飛行的過程中，下列說法正確的是()A．飛鏢速度的大小不變，速度方向時刻發(fā)生變化B．飛鏢速度的大小不變，加速度方向時刻發(fā)生變化C．飛鏢速度方向和加速度方向，始終在曲線每點的切線方向上D．飛鏢的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上答案D解析飛鏢扔出后做曲線運動，速度方向不斷改變，忽略空氣阻力，飛鏢水平速度不變，豎直速度一直變化，合速度大小變化，故A錯誤；忽略空氣阻力，飛鏢只受重力，故根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度恒定，為重力加速度，故B錯誤；飛鏢做曲線運動，速度方向沿曲線的切線方向，合力方向豎直向下，加速度方向豎直向下，飛鏢的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上，故C錯誤，D正確．3．物體做平拋運動時，它的速度方向與水平方向的夾角α的正切值tanα隨時間t變化的圖像是下列選項圖中的()答案B解析tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)，tanα∝t，故選項B正確．4．船在靜水中的速度保持5m/s不變，水流的速度恒定為3m/s，河寬100m，則船到河的對岸需要的時間最少為()A．20s B．25sC．15s D．10s答案A5.如圖是做斜拋運動物體的軌跡，C點是軌跡的最高點，A、B是軌跡上等高的兩個點．下列敘述中正確的是(不計空氣阻力)()A．物體在C點速度為零B．物體在A點速度與物體在B點速度相同C．物體在A點、B點的水平速度均大于物體在C點的水平速度D．物體在A、B、C各點的加速度都相同答案D解析斜拋運動在水平方向是勻速直線運動，即水平速度不變，A、C錯誤；由斜拋運動的對稱性可知A、B兩點的速度大小相等，方向不同，B錯誤；斜拋運動的加速度恒為g，D正確．6．(2022·連云港市高一期末)套圈是一項趣味運動，如圖為小朋友準(zhǔn)備用套圈套中正前方的玩具．若將套圈與玩具視為質(zhì)點，套圈距離水平地面1.25m高，玩具與套圈水平距離為2.5m，不計空氣阻力，g取10m/s2.則套圈的水平速度大小為()A．5.0m/s B．5.5m/sC．6.0m/s D．6.25m/s答案A解析套圈拋出后做平拋運動，水平方向有x＝vt，豎直方向有h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h,g))聯(lián)立解得v＝xeq\r(\f(g,2h))＝2.5eq\r(\f(10,2×1.25))m/s＝5.0m/s，故選A.7.(2021·安徽高一月考)如圖所示，豎直線MN中點O處有一傾斜擋板，現(xiàn)從M點由靜止釋放一小球，在O點被擋板反彈，速度方向變?yōu)樗剑笮〔蛔?，然后落到地面上的P點．不計空氣阻力，已知P、N在同一水平線上，則MN與NP的長度之比為()A．1∶1 B．2∶1C．3∶2 D．4∶3答案A解析設(shè)MN＝2h，則到達(dá)O點的速度v＝eq\r(2gh)，則NP＝veq\r(\f(2h,g))＝2h，即MN與NP的長度之比為1∶1，故選A.8．如圖所示，一名運動員在參加跳遠(yuǎn)比賽，他騰空過程中離地面的最大高度為L，成績?yōu)?L，假設(shè)運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為α，運動員可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，則有()A．tanα＝2 B．tanα＝1C．tanα＝eq\f(1,2) D．tanα＝eq\f(1,4)答案B解析運動員從最高點到落地的過程做平拋運動，根據(jù)對稱性，可知平拋運動的水平位移為2L，則有L＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(2L,g))，運動員通過最高點時的速度為v＝eq\f(2L,t)＝eq\r(2gL)，則有tanα＝eq\f(gt,v)＝1，A、C、D錯誤，B正確．二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)9．某地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，有(不計空氣阻力)()A．運動時間之比是2∶1B．下落的高度之比是2∶1C．下落的高度之比是4∶1D．運動的加速度之比是1∶1答案ACD解析由平拋運動的規(guī)律得t1∶t2＝eq\f(L,v0)∶eq\f(L,2v0)＝2∶1，故選項A正確；h1∶h2＝(eq\f(1,2)gt12)∶(eq\f(1,2)gt22)＝4∶1，選項B錯誤，C正確；由平拋運動的性質(zhì)知，選項D正確．10.(2022·河北模擬預(yù)測)如圖所示，每一級臺階的高度h＝0.2m，寬度x＝0.4m，將一小球從最上面臺階的邊沿以某初速度水平拋出．取重力加速度大小g＝10m/s2，不計空氣阻力．若小球落在臺階3上，則小球的初速度大小可能為()A．2m/s B．2.5m/sC．3m/s D．3.2m/s答案CD解析若小球恰好落到臺階2的右邊沿，豎直方向有2h＝eq\f(1,2)gt22，解得t2＝eq\r(\f(4h,g))＝eq\f(\r(2),5)s水平方向有2x＝v2t2，解得v2＝eq\f(2x,t2)＝2eq\r(2)m/s，若小球恰好落到臺階3的右邊沿，則有3h＝eq\f(1,2)gt32解得t3＝eq\r(\f(6h,g))＝eq\f(\r(3),5)s，又3x＝v3t3，解得v3＝eq\f(3x,t3)＝2eq\r(3)m/s，故小球落在臺階3上初速度大小應(yīng)滿足的條件：2eq\r(2)m/s<v≤2eq\r(3)m/s，故選項C、D正確，A、B錯誤．11.(2021·山東高一期中)如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球，由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴，重力加速度為g，則()A．球被擊出時的初速度大小為Leq\r(\f(g,2h))B．球被擊出時的初速度大小為Leq\r(\f(2g,h))C．該球從被擊出到落入A穴所用時間為eq\r(\f(g,2h))D．該球從被擊出到落入A穴所用時間為eq\r(\f(2h,g))答案BD解析豎直方向只受重力，豎直方向為自由落體運動，由h＝eq\f(1,2)gt2，得到t＝eq\r(\f(2h,g))，故C錯誤，D正確；由于球豎直地落入A穴，故水平方向的末速度為零，根據(jù)運動學(xué)公式，有L＝eq\f(v0,2)t，得v0＝eq\f(2L,\r(\f(2h,g)))＝Leq\r(\f(2g,h))，故A錯誤，B正確．12.(2022·江西臨川一中高一期末)如圖所示，小車在岸上拉船，細(xì)繩一端固定在豎直墻壁上，另一端跨過車后的定滑輪與船相連(忽略滑輪與細(xì)繩間的摩擦)，拉車的兩段輕繩水平．已知船的質(zhì)量為m，船受到的阻力恒為Ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時車的拉力大小為F，則下列說法正確的是()A．車的速度為eq\f(vcosθ,2)B．車的速度為eq\f(v,cosθ)C．船的加速度為eq\f(Fcosθ－2Ff,2m)D．船的加速度為eq\f(F－2Ff,2m)答案AC解析拉船的繩的速度為v繩＝vcosθ則車的速度為v車＝eq\f(vcosθ,2)，A正確，B錯誤；車的拉力大小為F，則拉船的繩的拉力大小為eq\f(1,2)F；對船根據(jù)牛頓第二定律可得eq\f(F,2)cosθ－Ff＝ma船的加速度為a＝eq\f(Fcosθ－2Ff,2m)，C正確，D錯誤．三、非選擇題(本題共6小題，共60分)13．(6分)如圖所示的實驗裝置，可用來研究平拋物體的運動．(1)關(guān)于實驗過程中的一些做法，以下合理的有_________________________________．A．小球釋放的初始位置越高越好B．調(diào)整木板，使之與小球下落的豎直面平行C．小球的平拋運動要靠近但不接觸木板D．用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡(2)某同學(xué)在實驗操作時發(fā)現(xiàn)，將小球輕輕放在斜槽末端時，小球能自動滾下．他應(yīng)該：________________________________________________________________________.(3)某同學(xué)做“探究平拋運動的特點”的實驗時，重復(fù)讓小球從斜槽上相同位置由靜止?jié)L下，得到小球運動過程中的多個位置；根據(jù)畫出的平拋運動軌跡測出小球多個位置的坐標(biāo)(x，y)，畫出y－x2圖像如圖所示，圖線是一條過原點的直線，說明小球運動的軌跡形狀是________；設(shè)該直線的斜率為k，重力加速度為g，則小球從軌道末端飛出的速度為________．(各物理量均取國際單位)答案(1)BC(2分)(2)調(diào)節(jié)斜槽末端使其水平(1分)(3)拋物線(1分)eq\r(\f(g,2k))(2分)解析(1)小球從適當(dāng)高度釋放即可，釋放小球的初始位置太高，需要的木板越寬，不利于實驗，故A錯誤；調(diào)整木板，使之與小球下落的豎直面平行，如果不平行，小球會與木板發(fā)生碰撞，故B正確；小球做平拋運動時要靠近木板但不能與木板接觸，否則會影響小球的平拋運動軌跡，故C正確；應(yīng)用平滑的曲線連接描繪的點得到小球的運動軌跡，故D錯誤．(2)小球能自動滾下，說明斜槽末端傾斜，所以要調(diào)節(jié)斜槽末端使其水平．(3)根據(jù)平拋運動規(guī)律，在水平方向有x＝v0t在豎直方向有y＝eq\f(1,2)gt2得y＝eq\f(g,2v02)x2由此可知在y－x2圖像中，圖線是一條過原點的直線，說明小球運動的軌跡形狀是拋物線，圖像的斜率k＝eq\f(g,2v02)，解得v0＝eq\r(\f(g,2k)).14．(8分)未來若在一個未知星球上用如圖甲所示裝置“探究平拋運動的特點”．懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝．在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示．a(chǎn)、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖乙中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1∶4，則：(1)由以上信息，可知a點________(選填“是”或“不是”)小球的拋出點．(2)該星球表面的重力加速度為________m/s2.(3)小球平拋的初速度是________m/s.(4)小球在b點時的速度是________m/s.答案(1)是(2分)(2)8(2分)(3)0.8(2分)(4)eq\f(4\r(2),5)(2分)解析(1)豎直方向上，由初速度為零的勻加速直線運動連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移之比為1∶3∶5可知，a點是小球的拋出點．(2)由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運動時間間隔相同，設(shè)為T，在豎直方向有Δh＝g星T2，Δh＝0.08m，T＝0.10s，可求出g星＝8m/s2.(3)兩相鄰位置間的時間間隔為0.10s，水平距離為8cm，由x＝v0T，得初速度v0＝0.8m/s.(4)b點豎直分速度為a、c間的豎直平均速度，則vyb＝eq\f(4×4×10－2,2×0.10)m/s＝0.8m/s，所以vb＝eq\r(v02＋vyb2)＝eq\f(4\r(2),5)m/s.15．(8分)(2022·北京市第四中學(xué)順義分校高一月考)2021年7月，河南鄭州地區(qū)突降暴雨，道路被淹，需要調(diào)用直升機搶運被困人員．如圖甲所示，直升機放下繩索吊起被困人員，一邊收縮繩索一邊飛向安全地，前4s內(nèi)被困人員水平方向的v－t圖像和豎直方向的v－t圖像分別如圖乙、圖丙所示．不計空氣阻力，g＝10m/s2.以t＝0時刻被困人員所在位置為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸的正方向，豎直向上為y軸正方向，求被困人員：(1)在4s末的速度v大?。?2)在4s末的位置坐標(biāo)(x，y)的值；(3)在前4s的軌跡方程．答案(1)5m/s(2)(12m,8m)(3)x2＝18y(0≤x≤12m)解析(1)由題圖乙、丙知4s末的速度大小為v＝eq\r(vx2＋vy2)＝5m/s(1分)(2)根據(jù)題圖圖像，4s末水平方向的位移和豎直方向的位移分別為：x＝3×4m＝12m(1分)y＝eq\f(4×4,2)m＝8m(1分)在4s末的位置坐標(biāo)為(12m,8m)(1分)(3)在前4s內(nèi)：x＝3t，(1分)y＝eq\f(1,2)at2(1分)a＝eq\f(4,4)m/s2＝1m/s2(1分)可得前4s的軌跡方程為x2＝18y(0≤x≤12m)(1分)16．(10分)平拋一物體，拋出1s時它的速度方向與水平方向的夾角為45°，落地時速度方向與水平方向成60°角，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求：(1)初速度大?。?2)落地速度大?。?3)拋出點離水平地面的高度．答案(1)10m/s(2)20m/s(3)15m解析將平拋運動沿水平方向和豎直方向分解，由題意作出運動軌跡如圖所示(1)設(shè)初速度為v0，則tanα＝eq\f(vy1,v0)＝1，vy1＝gt，代入數(shù)據(jù)得v0＝10m/s(4分)(2)由圖可知cosβ＝eq\f(v0,v)，則v＝eq\f(v0,cosβ)＝eq\f(10,cos60°)m/s＝20m/s(2分)(3)由vy22＋v02＝v2得vy2＝eq\r(v2－v02)＝eq\r(202－102)m/s＝10eq\r(3)m/s(2分)在豎直方向上有vy22＝2gh代入數(shù)據(jù)得h＝15m．(2分)17.(14分)如圖所示，小球從平臺上水平拋出，正好落在臨近平臺的一傾角為α＝53°的光滑固定斜面的頂端并沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h＝0.8m，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)小球水平拋出的初速度大小v0；(2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s；(3)若斜面頂端高H＝20.8m，則小球離開平臺后經(jīng)多長時間到達(dá)斜面底端．答案(1)3m/s(2)1.2m(3)2.4s解析(1)小球從平臺拋出后，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動．則h＝eq\f(1,2)gt12，vy＝gt1(2分)根據(jù)已知條件結(jié)合速度的合成與分解得：tan53°＝eq\f(vy,v0)(1分)代入數(shù)值解得：v0＝3m/s，t