（江蘇專用版）高考物理總復(fù)習(xí) 第四章 章末檢測(cè)（含解析）-人教版高三物理試題

章末檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示,水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動(dòng)。若在鐵球運(yùn)動(dòng)的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()A.磁鐵放在A處時(shí),小鐵球做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.磁鐵放在A處時(shí),小鐵球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.磁鐵放在B處時(shí),小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.磁鐵放在B處時(shí),小鐵球做變加速曲線運(yùn)動(dòng)答案D磁鐵放在A處時(shí),小鐵球做變加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;磁鐵放在B處時(shí),小鐵球做變加速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。2.(2018泰州中學(xué)期中)如圖所示,一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中a、b兩質(zhì)點(diǎn)()A.線速度大小相同 B.角速度大小相同C.向心力大小相同 D.向心加速度大小相同答案B偏心輪上各處角速度相等,故B項(xiàng)正確;根據(jù)v=ωr,可知半徑不同,線速度不同,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)F=mω2r可知半徑不同,向心力不同,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)a=ω2r可知半徑不同,向心加速度不同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB。若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為()A.t甲<t乙 B.t甲=t乙 C.t甲>t乙 D.無(wú)法確定答案C設(shè)水速為v0,人在靜水中速度為v,對(duì)甲,由O到A所用時(shí)間t1=sv+v0,由A到O所用時(shí)間t2=sv-v0,則甲所用時(shí)間t甲=t1+t2=sv+v0+sv-v0=2v4.(2018啟東中學(xué)模擬)地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知其軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,地球表面的重力加速度為g。根據(jù)題目提供的已知條件,不能估算出的物理量有()A.地球的質(zhì)量 B.同步衛(wèi)星的質(zhì)量C.地球的平均密度 D.同步衛(wèi)星離地面的高度答案B地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMmr2=m·4π2rT2,M=45.(2018江寧模擬)長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿,一端固定一個(gè)小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于小球在最高點(diǎn)的速度v,下列說(shuō)法中不正確的是()A.當(dāng)v的值為gL時(shí),桿對(duì)小球的彈力為零B.當(dāng)v由gL逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的拉力逐漸增大C.當(dāng)v由gL逐漸減小時(shí),桿對(duì)小球的支持力逐漸減小D.當(dāng)v由零逐漸增大時(shí),向心力也逐漸增大答案C在最高點(diǎn)桿對(duì)小球的作用力為0時(shí),由牛頓第二定律得mg=mv2L,v=gL,A項(xiàng)對(duì);當(dāng)v>gL時(shí),桿對(duì)小球有拉力,則F+mg=mv2L,v增大,F增大,B項(xiàng)對(duì);當(dāng)v<gL時(shí),桿對(duì)小球有支持力,則mg-F'=6.(2018無(wú)錫期末)如圖,MN和M'N'之間為一豎直方向的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)區(qū),可對(duì)置于其中的物體產(chǎn)生一個(gè)豎直方向恒定的風(fēng)力?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)斜向上拋出,小球?qū)⒀貓D示軌跡擊中P點(diǎn)。若將風(fēng)力等值反向,小球拋出時(shí)初速度不變,則可垂直于M'N'擊中M'N'上Q點(diǎn)(未畫出)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.開(kāi)始時(shí)風(fēng)力豎直向下B.小球在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度C.小球在AP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于在AQ間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D.在開(kāi)始情況下,若僅增大小球質(zhì)量m,小球可能垂直擊中Q點(diǎn)答案D由于風(fēng)對(duì)物體產(chǎn)生一個(gè)豎直方向恒定的風(fēng)力,則合力為恒力,由運(yùn)動(dòng)軌跡可知合力方向豎直向下,由于小球打在Q點(diǎn)時(shí)只有水平速度,而打在P點(diǎn)時(shí)有豎直速度,水平速度又不變,則小球在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度,B正確。無(wú)論小球是沿AP運(yùn)動(dòng)還是沿AQ運(yùn)動(dòng),水平速度相等,水平位移相等,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,C正確。要使小球垂直打在M'N'上,則豎直方向速度減小到0,假設(shè)開(kāi)始風(fēng)力向上,后改成向下,則開(kāi)始的加速度必小于后來(lái)的加速度,而兩次打在M'N'上所用時(shí)間相等,則后來(lái)獲得的豎直速度應(yīng)更大,不可能為0,因此假設(shè)不成立,故開(kāi)始時(shí)風(fēng)力應(yīng)豎直向下,A正確。開(kāi)始時(shí)小球加速度a1=mg+Fm=g+Fm,若僅增大小球質(zhì)量,加速度變小,那么經(jīng)過(guò)相同時(shí)間豎直速度可能變?yōu)?,而原來(lái)垂直打在Q點(diǎn)的小球的加速度a2=mg-Fm7.(2018常州一模)如圖所示,某同學(xué)把布娃娃“小芳”掛在“魔盤”豎直壁上的可縮回的小圓柱上、布娃娃“盼盼”放在“魔盤”底盤上,用手搖機(jī)械使“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸加快,到某一轉(zhuǎn)速時(shí)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),他發(fā)現(xiàn)小圓柱由于離心已縮回豎直壁內(nèi),“小芳”懸空隨“魔盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng),“盼盼”在底盤上也隨“魔盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng)。若魔盤半徑為r,布娃娃與魔盤的平面和豎直壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是()A.“小芳”受到重力、摩擦力和向心力的作用B.“盼盼”放在底盤靠近豎直壁附近,也可能隨“魔盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng)C.此時(shí)“魔盤”的轉(zhuǎn)速一定不大于1D.此時(shí)“魔盤”的轉(zhuǎn)速一定不小于1答案D“小芳”在豎直方向受到重力、摩擦力,兩力平衡,水平方向受到彈力作用,彈力提供向心力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;以“小芳”為研究對(duì)象,其最大靜摩擦力與重力平衡,有mg=μFN,有FN=mω2r=m(2πn)2r,解得最小轉(zhuǎn)速n=12π二、多項(xiàng)選擇題8.(2018蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研)2017年6月,我國(guó)發(fā)射了宇宙探測(cè)衛(wèi)星“慧眼”。衛(wèi)星攜帶的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HardX-rayModulationTelescope,簡(jiǎn)稱HXMT)在離地550公里的軌道上觀察遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的X射線,為宇宙起源研究提供了新的證據(jù)。則“慧眼”的()A.角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度 B.線速度小于第一宇宙速度C.周期大于同步衛(wèi)星的周期 D.向心加速度小于地面的重力加速度答案BD據(jù)GMmr2=mrω2,可得ω=GMr3,“慧眼”的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑,則“慧眼”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)角速度,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;據(jù)GMmr2=mv2r,可得v=GMr,“慧眼”的軌道半徑大于地球的半徑,則“慧眼”的線速度小于第一宇宙速度,故選項(xiàng)B正確;據(jù)GMmr29.如圖所示,A、B兩質(zhì)點(diǎn)以相同的水平速度v0拋出,A在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為P1,B沿光滑斜面運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為P2,不計(jì)空氣阻力,比較P1、P2在x軸方向上距拋出點(diǎn)的遠(yuǎn)近關(guān)系及落地瞬時(shí)速度的大小關(guān)系,則()A.P1較近 B.P1、P2一樣遠(yuǎn)C.A落地時(shí)速率大 D.A、B落地時(shí)速率一樣大答案AD質(zhì)點(diǎn)A做平拋運(yùn)動(dòng),則xA=v02?g,vyA=2g?,vA=v02+vyA2,質(zhì)點(diǎn)B做類平拋運(yùn)動(dòng),則xB=v02?gsin2θ,vyB=gsinθ210.(2018泰州中學(xué)檢測(cè))在光滑圓錐形容器中,固定了一根光滑的豎直細(xì)桿,細(xì)桿與圓錐的中軸線重合,細(xì)桿上穿有小環(huán)(小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),但不能上下移動(dòng)),小環(huán)上連接一根輕繩,與一質(zhì)量為m的光滑小球相連,讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng),并與圓錐內(nèi)壁接觸。如圖所示,圖甲中小環(huán)與小球在同一水平面上,圖乙中輕繩與豎直軸成θ角。設(shè)圖甲和圖乙中輕繩對(duì)小球的拉力分別為FTa和FTb,容器內(nèi)壁對(duì)小球的支持力分別為FNa和FNb,則下列說(shuō)法中正確的是()A.FTa一定為零,FTb一定為零 B.FTa可以為零,FTb可以為零C.FNa一定不為零,FNb可以為零 D.FNa可以為零,FNb可以為零答案BC對(duì)甲圖中的小球受力分析,小球所受的重力與支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力,所以FTa可以為零,若FNa等于零,則小球所受的重力與繩子拉力的合力方向不能指向圓心而提供向心力,所以FNa一定不為零;對(duì)乙圖中的小球受力分析,若FTb為零,則小球所受的重力與支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力,所以FTb可以為零,若FNb等于零,則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向也可以指向圓心而提供向心力,所以FNb可以為零。故B、C項(xiàng)正確,A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.(2019啟東中學(xué)月考)某同學(xué)做了一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn),如圖所示,將一金屬球通過(guò)一輕質(zhì)彈簧懸掛于O點(diǎn),并用一水平方向的細(xì)繩拉住,然后將水平細(xì)繩剪斷,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),水平細(xì)繩剪斷后金屬球在第一次向左擺動(dòng)以及回?cái)[過(guò)程的一段運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡以及相關(guān)的物理知識(shí),該同學(xué)得出以下幾個(gè)結(jié)論,其中正確的是()A.水平細(xì)繩剪斷瞬間金屬球的加速度方向一定水平向左B.金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O正下方時(shí)所受合力方向豎直向上C.金屬球速度最大的位置應(yīng)該在懸點(diǎn)O正下方的左側(cè)D.金屬球運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)速度為零,而加速度不為零答案AC水平細(xì)繩剪斷前,金屬球受到的彈簧的彈力、重力這兩個(gè)力的合力與細(xì)繩的拉力等值反向共線,則水平細(xì)繩剪斷瞬間,由于彈簧的彈力不突變,金屬球的合力水平向左,A項(xiàng)正確;金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O正下方時(shí),受到彈簧的彈力、重力,而合力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè),所以合力的方向豎直向下,B項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O正下方時(shí),軌跡在該點(diǎn)的切線方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向,與合力成銳角,合力做正功,金屬球的動(dòng)能要增加,C項(xiàng)正確;金屬球運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí),軌跡的切線方向?yàn)樗俣鹊姆较?則速度不為零,合外力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè),則加速度不為零,D項(xiàng)錯(cuò)誤。三、非選擇題12.用如圖甲所示的水平—斜面裝置研究平拋運(yùn)動(dòng),一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于粗糙水平面上的O點(diǎn),O點(diǎn)距離斜面頂端P點(diǎn)為s。每次用水平拉力F,將物塊由O點(diǎn)從靜止開(kāi)始拉動(dòng),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)撤去拉力F。實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得物塊在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程,作出了如圖乙所示的圖像,若物塊與水平部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,斜面與水平地面之間的夾角θ=45°,g取10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則O、P間的距離s是多少?答案0.25m解析根據(jù)牛頓第二定律,在OP段有F-μmg=ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有2as=v由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系有物塊的水平射程x=vPt物塊的豎直位移y=12gt由幾何關(guān)系有y=xtanθ聯(lián)立以上各式可以得到x=2解得F=mg4由圖像知μmg=5N,mg4解得s=0.25m13.某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn),裝置如圖甲所示。豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為θ的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成,將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止釋放,用壓力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)圓弧最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力F,改變H的大小,可測(cè)出相應(yīng)的F大小,F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示。已知小球經(jīng)過(guò)圓弧最高點(diǎn)D時(shí)的速度大小vD與軌道半徑R和H的關(guān)系滿足vD2=2gH-4gR,且vD≥gR,g取10m/s(1)求圓軌道的半徑R和小球的質(zhì)量m;(2)若小球從D點(diǎn)水平飛出后