期末復(fù)習(xí)綜合訓(xùn)練題-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

綜合訓(xùn)練試題一、單選題（共12題）1．利用離心機的旋轉(zhuǎn)可使混合液中的懸浮微?？焖俪恋怼Ｈ鐖D為某離心機工作時的局部圖，分離過程中，下列說法正確的是（

）A．混合液不同部分做離心運動是由于受到離心力的作用B．混合液不同部分的線速度相同C．混合液底層1部分的角速度與上層2部分相等D．混合液底層1部分的向心加速度大小比上層2部分小2．將地球看成均勻球體，已知均勻球體對球外物體的萬有引力相當于將球體的質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點對物體的萬有引力。假設(shè)在緊貼地球表面處挖去一半徑為的球（R為地球半徑），如圖所示，在圖中A點放置一質(zhì)量為m的質(zhì)點，則該質(zhì)點在挖空前后受到的萬有引力的比值為（）A． B．C． D．3．如圖，拉動齒條可使玩具陀螺轉(zhuǎn)動起來．設(shè)每次拉出齒條的長度都相同，則（）A．轉(zhuǎn)動過程，陀螺上各點線速度大小相等B．拉力做功大小與陀螺質(zhì)量有關(guān)C．拉力F做功全部轉(zhuǎn)化為陀螺的動能D．拉力F越大，拉力F的功率就越大4．如圖甲所示，“水秋千”是我國古代的一種水上運動，最早在宋人孟元老《東京夢華錄》中就有記載。表演過程如圖乙所示，表演者手握固定在豎直桅桿點輕繩的一端，用力蕩起至與桅桿夾角為的點時，表演者松手沿垂直輕繩方向飛出。已知在空中經(jīng)過最高點時的速度大小為，重力加速度為，表演者可視為質(zhì)點，整個過程船靜止不動，繩子始終伸直，不計空氣阻力。若點到水面的高度為間高度的4倍，則落水點到點的水平距離為（）A． B． C． D．5．如圖甲所示，質(zhì)量為2kg的物塊靜止放在光滑的水平地面上。以物塊所在處為原點，以水平向右為正方向建立軸，現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力，隨軸坐標變化的情況如圖乙所示，則物體向右運動6m時（）（）A．此過程外力做的總功為30JB．此過程外力做的總功為35JC．運動到6m時物體的末速度為5m/sD．運動到6m時力的瞬時功率為15W6．2023年2月26日，中國載人航天工程三十年成就展在中國國家博物館舉行，展示了中國載人航天發(fā)展歷程和建設(shè)成就。如圖所示是某次同步衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道3，點火變速在軌道P、Q兩點，P為軌道1和軌道2的切點，Q為軌道2和軌道3的切點。軌道1和軌道3為圓軌道，軌道2為橢圓軌道。設(shè)軌道1、軌道2和軌道3上衛(wèi)星運行周期分別為、和。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的動能最大B．衛(wèi)星在軌道3上Q點的加速度大于軌道2上P點的加速度C．衛(wèi)星在軌道2上由P點到Q點的過程中，由于離地高度越來越大，所以機械能逐漸增大D．衛(wèi)星運行周期關(guān)系滿足7．2021年4月6日，愛國華僑領(lǐng)袖陳嘉庚先生創(chuàng)立的廈門大學(xué)迎來了百年校慶。當晚，百架無人機在夜空中排列出“廈門大學(xué)100周年校慶”的字樣。若分別以水平向右、豎直向上為x、y的正方向，某架參演的無人機在x、y方向的圖像分別如圖甲、乙所示，則時間內(nèi)，該無人機的運行軌跡為（）A． B． C． D．8．“殲-20”是中國自主研制的雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機，該機將擔負中國未來對空、對海的主權(quán)維護任務(wù)。在某次起飛中，質(zhì)量為m的“殲-20”以恒定的功率P起動，其起飛過程的速度隨時間變化圖像如圖所示，經(jīng)時間飛機達到最大速度時，剛好起飛。關(guān)于飛機起飛過程，下列說法正確的是（）

A．機械能守恒 B．合力減小，速度增加越來越快C．發(fā)動機的牽引力做功為 D．克服阻力所做的功為9．將小球從斜面上的A點以不同速度拋出，第一次水平拋出速度大小為；第二次垂直斜面拋出速度大小為，運動過程中不計空氣阻力，最終小球都落在斜面上的B點，運動軌跡如圖甲、乙所示。已知斜面傾角為45°，兩次運動時間分別是、，則（）A． B． C． D．10．有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．如圖甲，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B．乙所示是圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變；則圓錐擺的角速度變大C．如圖丁，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，、內(nèi)軌對輪緣會有擠壓作用D．如圖丙，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度大小不同，但所受筒壁的支持力大小相等11．位于河南鄭州古柏渡飛黃旅游區(qū)的滑沙場已被吉尼斯世界紀錄總部認定為世界上落差最大的人工滑沙場。如圖，在該滑沙場中傾角不同的兩個滑道上，一男、一女兩名游客各自乘同款滑沙桶從兩傾斜滑道的頂端P點由靜止下滑，并且最終均停止在滑道的水平部分上（傾斜部分與水平部分平滑連接）。設(shè)滑道各處與滑沙橇的滑動摩擦因數(shù)均相等，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A．男游客滑到底端M點的速度比女游客滑到N點的速度大B．兩游客在全程運動過程中克服摩擦力做功相等C．男游客全程運動的位移更大D．兩游客全程運動的路程一定相等12．中國天宮號空間站正常繞地運行的軌道可視為圓形，軌道平面與赤道平面夾角為，軌道離地高約400km，每天繞地球約轉(zhuǎn)16圈，繞行方向自西向東。地球半徑約為6400km，下列說法正確的是（）A．空間站中的宇航員受地球的引力約為其在地面時的B．空間站繞地運行的角速度比地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度小C．空間站連續(xù)兩次經(jīng)過我國某城市上方的時間間隔約為1.5hD．空間站繞地運行的速度比月球繞地運行的速度小二、多選題（共4題）13．盾構(gòu)隧道掘進機，簡稱盾構(gòu)機，是一種隧道掘進的專用工程機械，又被稱作“工程機械之王”是城市地鐵建設(shè)、開山修路、打通隧道的利器。圖為我國最新研制的“聚力一號”盾構(gòu)機的刀盤，其直徑達16m，轉(zhuǎn)速為5r/min，下列說法正確的是（）A．刀盤工作時的角速度為B．刀盤邊緣的線速度大小為C．刀盤旋轉(zhuǎn)的周期為12sD．刀盤工作時各刀片的角速度均相同14．火星是距離地球最近的行星，如圖所示，地球繞太陽運動的軌道半徑為，火星繞太陽運動的軌道半徑為。若一探測器被發(fā)射后繞太陽運動的軌道是橢圓，該橢圓以地球軌道上的A點為近日點，以火星軌道上的B點為遠日點。已知地球公轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，太陽質(zhì)量遠大于地球、火星的質(zhì)量，不計火星、地球?qū)μ綔y器的影響，下列說法正確的是（）A．太陽質(zhì)量為B．火星公轉(zhuǎn)的周期為C．探測器在A點的速率與在B點的速率之比為D．探測器在橢圓軌道運行的周期為15．如圖所示，傾角為37°的光滑斜面與光滑的水平面在B點連接，質(zhì)量均為m的小球甲、乙（視為質(zhì)點）用輕質(zhì)硬桿連接，乙放置在水平面上，甲從斜面上甲的A點由靜止釋放，已知A點與水平面的高度差為h，甲在下落的過程中，乙始終在水平面上，、，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．甲在下落的過程中，乙的動能增加量等于甲的重力勢能減少量B．甲在下落的過程中，桿對乙做的功大小等于桿對甲做的功C．甲剛到達B點還未與地面接觸時，甲、乙的速度之比為D．甲剛到達B點還未與地面接觸時，乙的動能為16．從地面以的速度豎直向上拋出一個物體，不計空氣阻力，重力加速度為g，以地面為重力勢能的零勢能面。以下說法正確的是（）A．物體的重力勢能為動能的一半時，物體離地面的高度為B．物體的重力勢能為動能的一半時，物體的速度為C．物體的動能是重力勢能的一半時，物體離地面的高度為D．物體的動能是重力勢能的一半時，物體的速度為三、實驗題（共2題）17．如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置。(1)下列實驗的實驗方法與本實驗相同的是___________；A．探究平拋運動的特點B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律(2)當探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時需調(diào)整傳動皮帶的位置使得左右兩側(cè)塔輪輪盤半徑（選填“相同”或“不同”）；(3)當探究向心力的大小F與角速度的關(guān)系時，需要把質(zhì)量相同的小球分別放在擋板（填“A、C”或者“B、C”）18．為了探究“重力勢能轉(zhuǎn)化為動能過程機械能守恒”。提供可使用的實驗器材有：光滑帶凹槽導(dǎo)軌（兩段）、鋼球、電子秤、毫米刻度尺、停表、木塊等。實驗步驟如下：①將兩段導(dǎo)軌連接在一起，放在水平桌面上，如圖甲所示。抬起一段導(dǎo)軌的一端并在它下面墊一木塊。確保裝置的穩(wěn)固性，使小球得以平滑地滾過兩段槽軌的連接處。②用毫米刻度尺測量導(dǎo)軌水平部分的長度為L。把一個小球放在木塊支撐點的正上方的導(dǎo)軌上，測得小球離水平面的高度為h，然后靜止釋放這個小球。當小球到達導(dǎo)軌的水平段時，啟動停表，當小球到達導(dǎo)軌水平段的終點時，停下停表，測得運動時間為。③將支撐木塊移動到傾斜導(dǎo)軌的中部下方，如圖乙所示。把小球放在木塊支撐點的正上方的導(dǎo)軌上。釋放小球并測量小球滾過導(dǎo)軌水平部分所用的時間。④將支撐木塊移動到傾斜導(dǎo)軌長度約三分之一處的下方，如圖丙所示。把小球放在木塊支撐點的正上方的導(dǎo)軌上。釋放小球并測量小球滾過導(dǎo)軌水平部分所用的時間?；卮鹣铝袉栴}：(1)該實驗測量鋼球的質(zhì)量。（填“需要”或“不需要”）(2)實驗過程中，在實驗誤差范圍內(nèi)，若（用g、L、表示），則說明鋼球沿傾斜導(dǎo)軌下落到水平導(dǎo)軌過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程機械能守恒。(3)多次重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)始終是，分析其主要原因可能是。四、解答題（共2題）19．自行車山地越野賽在一段山路轉(zhuǎn)彎時的情景如圖所示，轉(zhuǎn)彎時當?shù)孛鎸嚨淖饔昧νㄟ^車（包括人）的重心時，車將不會傾倒。設(shè)自行車和人的總質(zhì)量M=80kg，自行車輪胎與路面的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力大小，彎道可看成一段半徑的圓弧，取，空氣阻力不計。（1）自行車以v=10m/s的速度勻速通過水平彎道，求自行車受到的靜摩擦力；（2）若彎道處路面水平，求自行車轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑的最大速度；（3）若彎道處路面向內(nèi)側(cè)傾斜，與水平面的夾角為15°，已知，，。要使自行車不受摩擦力作用，其速度應(yīng)等于多少？（可用根號表示）20．改編自劉慈欣科幻小說的電影——《流浪地球2》中，電影中的太空電梯非常吸引人。如圖甲所示。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個空間站，并用某種足夠長也足夠結(jié)實的“繩索”將其與地面相連，當空間站圍繞地球運轉(zhuǎn)時，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿“繩索”直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中同步空間站與地球同步衛(wèi)星處在同一個運行軌道，距離地面的高度為。配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個平臺，距離地面高度為。已知地球的半徑大小為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。求：（1）求地球質(zhì)量的表達式。（2）平臺P跟隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小。（3）若綁定同步空間站與配重空間站的纜繩均斷裂，同步空間站將做______（填圓周運動/離心運動/近心運動），配重空間站將做______（填圓周運動/離心運動/近心運動）。若此后配重空間站開始調(diào)整速度，最終以速度v在更高的軌道環(huán)繞地球做圓周運動，求：此時配重空間站距離地面的高度的表達式。參考答案：1．CA．混合液不同部分做離心運動是因為受到的實際力不足以提供向心力而造成的，并沒有受到離心力的作用；故A錯誤；B．混合液不同部分的角速度相同，根據(jù)因為混合液不同部分的半徑不同，則線速度不相同，故B錯誤；CD．混合液底層1部分的角速度與上層2部分相等，根據(jù)由于混合液底層1部分的半徑大于上層2部分的半徑，則混合液底層1部分的向心加速度大小比上層2部分大，故C正確，D錯誤。2．A未挖前，在A處的質(zhì)點受到的萬有引力為挖去部分對A處質(zhì)點的萬有引力為故A處質(zhì)點在挖空前后受到的萬有引力的比值為3．DA.轉(zhuǎn)動過程，陀螺上各點角速度相等，半徑不同，由可知各點線速度大小不相等，故A錯誤；B.由功的公式可見拉力做功大小與拉力大小、在拉力方向上發(fā)生的位移大小有關(guān)，與陀螺質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；C.拉力做功，轉(zhuǎn)化為陀螺的動能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，故C錯誤；D.因每次拉出齒條的長度都相同，如果拉力越大，拉力做功越多，陀螺的動能越大，即獲得的速度越大，由功率可知的功率越大，故D正確。4．A由題知表演者在A點豎直方向的速度大小為AB的高度為又AB的水平距離為表演者從B點到水面做平拋運動，下落高度為下落時間為B點到水面的水平距離為落水點到A點的水平距離為5．CAB．外力F做的功在數(shù)量上等于F-x圖像所圍的面積，所以此過程外力做的總功為AB錯誤；C．由動能定理得解得運動到6m時物體的末速度為C正確；D．力F的瞬時功率為D錯誤。6．DA．在圓軌道，根據(jù)萬有引力提供向心力可得則衛(wèi)星在軌道3上的速度小，故衛(wèi)星在軌道3上的動能小，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得解得故軌道3上Q點的加速度小于軌道2上P點的加速度，故B錯誤；C．軌道2上從P到Q點只有萬有引力做功，機械能不變，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三律，對軌道1有同理對2、3有聯(lián)立可得故D正確。7．A由圖可知，在時間內(nèi)，無人機在x方向上向右做勻減速運動，加速度沿x軸負向，在y方向上做初速度為0的勻加速運動，加速度沿y軸正向，則合力方向沿坐標平面的第三象限，根據(jù)合力方向位于軌跡的凹側(cè)，可知無人機的軌跡向上偏轉(zhuǎn)；在時間內(nèi)，無人機在x方向上做勻速運動，在y方向上向上做勻減速運動，加速度沿y軸負向，合力方向沿y軸負向，可知無人機的軌跡向下偏轉(zhuǎn)。8．CA．飛機起飛過程，牽引力做正功，機械能增加，故A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，加速度減小，速度增加越來越慢，故B錯誤；C．“殲-20”以恒定的功率P起動，發(fā)動機的牽引力做功為，故C正確；D．根據(jù)動能定理故克服阻力所做的功為，故D錯誤。9．A水平方向做勻速直線運動，則有豎直方向同時滿足聯(lián)立解得10．DA．如圖甲，汽車通過拱橋的最高點時，汽車的加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．如圖乙所示是一圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變，設(shè)高度為，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知減小，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變，故B錯誤；C．如圖丁，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，外軌對輪緣會有擠壓作用，故C錯誤；D．如圖丙，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，設(shè)圓錐筒的母線與水平方向的夾角為，豎直方向根據(jù)受力平衡可得可得可知小球在A、B位置所受筒壁的支持力大小相等，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得可得由于同一小球在A、B位置做勻速圓周運動的半徑不同，則角速度不同，故D正確。11．AA．設(shè)傾斜滑道的傾角為，傾斜滑道的長度為，兩人在沿傾斜滑道下滑的過程中，根據(jù)動能定理得其中是傾斜滑道底邊的長度，因為傾斜滑道的底邊短，則沿段到達M點的速率大，且該結(jié)果與質(zhì)量無關(guān)，故A正確；B．在全程運動過程中克服摩擦力做功為且是傾斜滑道底邊的長度，故傾斜滑道的底邊短，但由于質(zhì)量未知，故無法判斷，故B錯誤；CD．設(shè)在水平沙面滑行的距離為，對全過程運用動能定理得整理得可知兩人沿兩滑道滑行的水平位移大小相等，故兩人的位移大小相同，根據(jù)幾何關(guān)系知男游客滑行的總路程一定大于女游客滑行的總路程，故CD錯誤。12．AA．在地球表面有在空間站有整理有故A項正確；B．由于空間站每天繞地球約轉(zhuǎn)16圈，所以其周期約為而地球上的物體轉(zhuǎn)一圈的周期為24h，由周期與角速度的關(guān)系有由于空間站的周期小，所以空間的角速度大于在地球上物體的角速度，故B項錯誤；C．由于空間站的周期為1.5h，地球的周期為24h，但是又由于空間站軌道平面與赤道所在平面不共面，所以每次空間站轉(zhuǎn)16圈，中國某城市相對于空間站回到了出發(fā)位置，即空間站連續(xù)兩次經(jīng)過我國某城市上方的時間間隔約為24h，故C項錯誤；D．由于整理有由于空間站距離地心的距離比月球小，故其繞行速度比月球的大，故D項錯誤。13．CDA．盾構(gòu)機的刀盤，轉(zhuǎn)速為5r/min，即則刀盤工作時的角速度為故A錯誤；B．則刀盤邊緣的線速度大小為故B錯誤；C．則刀盤旋轉(zhuǎn)的周期為故C正確；D．刀盤工作時各刀片的角速度均相同，故D正確。14．ADA．地球繞太陽運行過程中由萬有引力提供向心力解得太陽質(zhì)量為A正確；B．由開普勒第三定律得解得B錯誤；C．由開普勒第二定律得可得探測器在A點的速率與在B點的速率之比為，C錯誤；D．由開普勒第三定律得解得D正確；15．BCDA．由能量守恒，甲在下落的過程中，甲的重力勢能轉(zhuǎn)化為甲與乙的總動能，故A錯誤；BC．甲、乙組成的系統(tǒng)在下落過程中機械能守恒，即甲機械能的減少量等于乙機械能的增加量，故桿對甲、乙做功大小相等，則分解，由關(guān)聯(lián)速度的關(guān)系可得乙的速度則甲、乙的速度之比為故BC正確；D．甲在下落的過程中，由系統(tǒng)的機械能守恒可得乙的動能為綜合可得故D正確。16．BC根據(jù)機械能守恒可得AB．物體的重力勢能為動能的一半時可得物體離地面的高度為選項A錯誤，B正確；CD．物體的動能是重力勢能的一半時物體離地面的高度為選項C正確，D錯誤。17．(1)B(2)相同(3)A、C（1）探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系，采用的實驗方向是控制變量法。A．探究平拋運動的特點，采用的是等效思想，故A錯誤；B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用的實驗方法是控制變量法，故B正確；C．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律采用的實驗方法是等效替代法，故C錯誤。故選B。（2）當探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時，需要控制質(zhì)量和角速度相同，兩側(cè)塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)可知需調(diào)整傳動皮帶