高三物理人教版一輪復(fù)習(xí)習(xí)題綜合測試題

第二章綜合測試題本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)1．(2015·江西上饒質(zhì)檢)下列四個(gè)圖中所有接觸面均粗糙，各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中物體A受力個(gè)數(shù)可能超過5個(gè)的是()[答案]C[解析]選項(xiàng)A，首先對整體受力分析可知，墻壁對物體A無作用力，對物體A，若彈簧彈力為零，則物體A受三個(gè)力的作用；若彈簧彈力不等于零，則物體A受四個(gè)力的作用。選項(xiàng)B，物體A最多受四個(gè)力的作用。選項(xiàng)C，物體A最多可能受到重力、斜面支持力、斜面摩擦力、物體B對其的壓力和摩擦力以及外力F共六個(gè)力的作用。選項(xiàng)D，物體A最多可能受到重力、斜面支持力、斜面摩擦力、物體B對其的壓力以及外力F共五個(gè)力的作用，所以選C。2.(2014·北京東城區(qū)期末)如圖所示，在粗糙水平地面上放一質(zhì)量為M的斜面，質(zhì)量為m的木塊沿斜面勻速下滑，此過程中斜面保持靜止，則()A．地面對斜面有水平向右的摩擦力B．地面對斜面有水平向左的摩擦力C．地面對斜面的支持力等于(M＋m)gD．地面對斜面的支持力小于(M＋m)g[答案]C[解析]本題考查摩擦力方向的判斷及整體法和隔離法的應(yīng)用，意在考查考生應(yīng)用整體法、隔離法分析問題的能力。把木塊和斜面看做整體，受力情況如圖所示，因?yàn)檎w處于平衡狀體。所以豎直方向有N＝Mg＋mg，水平方向不受力，所以地面對斜面的摩擦力為零。選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。3．(2014·南昌模擬)如圖所示，豎直輕桿AB在細(xì)繩AC和水平拉力作用下處于平衡狀態(tài)。若AC加長，使C點(diǎn)左移，AB仍保持平衡狀態(tài)。細(xì)繩AC上的拉力T和桿AB受到的壓力N與原先相比，下列說法正確的是()A．T和N都減小 B．T和N都增大C．T增大，N減小 D．T減小，N增大[答案]A[解析]本題考查物體的平衡及受力分析，意在考查考生對物體平衡條件的理解。設(shè)細(xì)繩AC與地面的夾角為α，結(jié)點(diǎn)A受到三個(gè)力的作用，細(xì)繩AC的拉力T、水平繩向右的拉力F(大小、方向均不變，等于所掛物體重力的大小mg)、輕桿AB對A點(diǎn)向上的彈力FN，根據(jù)物體的平衡條件有：T＝eq\f(F,cosα)＝eq\f(mg,cosα)，F(xiàn)N＝Ftanα＝mgtanα，因AC加長，C點(diǎn)左移，細(xì)繩AC與地面的夾角α減小，所以細(xì)繩AC的拉力T、輕桿AB對A點(diǎn)向上的彈力FN均減小。根據(jù)牛頓第三定律可知AB受到的壓力N與FN是作用力與反作用力關(guān)系，故AB受到的壓力N減小，選項(xiàng)A正確。4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在豎直放置的固定光滑圓環(huán)上，輕繩一端固定在圓環(huán)的頂點(diǎn)A，另一端與小球相連。小球靜止時(shí)位于環(huán)上的B點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角θ＝30°，則輕繩對小球的拉力大小為()A.eq\r(3)mg B.eq\r(2)mgC．2mg D．mg[答案]A[解析]小球靜止時(shí)，受到重力mg(豎直向下)、繩子拉力F(沿繩子向上)、圓環(huán)的彈力N(垂直圓環(huán)向下，彈力作用線過環(huán)的圓心)，合力為零。用正交分解法將各力分解在過B點(diǎn)處的切線與法線方向上，在切線方向有mgsin2θ＝Fsinθ，可得所求的繩子拉力大小是：F＝eq\f(mgsin2θ,sinθ)＝eq\f(mgsin60°,sin30°)＝eq\r(3)mg，選項(xiàng)A正確。5．(2014·北京東城區(qū)期末)如圖所示，小車靜止在光滑水平地面上，小車的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的水平面BC組成(它們在B處由極短的光滑圓弧平滑連接)，小車右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)傳感器受壓力時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)傳感器受拉力時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值。一個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)B至C點(diǎn)的過程中，傳感器記錄到的力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如下面四圖所示，其中可能正確的是()[答案]D[解析]滑塊在斜面上時(shí)，小車受到滑塊的作用力如圖甲所示，滑塊滑到水平面時(shí)，小車受到滑塊的摩擦力如圖乙所示，滑塊在斜面上或在水平面上，對應(yīng)狀態(tài)下小車受到的力的大小恒定，在斜面上時(shí)，傳感器受壓力；在水平面上時(shí)，傳感器受拉力。選項(xiàng)D正確。6．(2014·貴州六校聯(lián)考)如圖所示，物體A和物體B(砂和砂桶)通過不可伸縮的輕繩跨過定滑輪連接，斜面體固定，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。在緩慢地向B中加入一些砂子的過程中，A、B仍然處于靜止，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和滑輪與繩子間的摩擦，則下列說法正確的是()A．物體A受到斜面體的摩擦力一定增大B．物體A受斜面體的摩擦力方向一定沿斜面向下C．剪斷繩子的瞬間砂和砂桶之間的相互作用力為零D．若剪斷繩子后，A和斜面體仍然靜止，則地面對斜面體的摩擦力方向水平向右[答案]C[解析]本題考查物體的平衡、摩擦力等知識，意在考查考生對物體的平衡條件、摩擦力的判定等知識的理解和應(yīng)用。設(shè)題圖中斜面的傾角為θ，物體A和物體B(砂和砂桶)通過不可伸縮的輕繩跨過定滑輪連接，斜面體固定，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果開始時(shí)A的重力沿斜面向下的分力mAgsinθ和繩沿斜面向上的拉力mBg正好相等，則此時(shí)沒有摩擦力，在緩慢地向B中加入一些砂子的過程中，若A、B仍然處于靜止，物體A受到斜面體的摩擦力方向向下且一定增大；如果開始時(shí)mAgsinθ>mBg，物體A受到斜面體的摩擦力方向向上，則一定減小，反之一定增大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；剪斷繩子的瞬間砂和砂桶同時(shí)做自由落體運(yùn)動，因此它們之間的相互作用力為零，選項(xiàng)C正確；若剪斷繩子后A和斜面體仍然靜止，則地面對斜面體的摩擦力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7．(2015·山西四校聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)木塊A、B通過勁度系數(shù)為K的輕彈簧連接，木塊A放在水平桌面上，木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩與水平方向成α角。不計(jì)滑輪與繩間的摩擦，則下列說法正確的是()A．木塊A對桌面的壓力為N＝Mg＋mg－FsinαB．輕彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧的彈力大小為eq\r(F2－2Fmgsinα＋m2g2)C．木塊A對桌面的摩擦力大小為f＝Fcosα，方向向左D．木塊A對桌面的摩擦力大小為f＝Fsinα，方向向右[答案]AB[解析]選兩個(gè)木塊A、B和輕彈簧整體為研究對象，在水平方向上，整體所受摩擦力和輕繩拉力在水平方向上的分力平衡，則木塊A受到摩擦力大小為f＝Fcosα，木塊A對桌面的摩擦力大小也為f＝Fcosα，但方向向右，所以C、D錯(cuò)誤；在豎直方向上，整體所受支持力N、重力和輕繩拉力在豎直方向上的分力平衡，解得N＝Mg＋mg－Fsinα，所以A正確；選木塊B為研究對象，設(shè)彈簧彈力方向與水平面夾角為θ，彈簧處于拉伸狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得Fcosα＝Tcosθ，F(xiàn)sinα－mg＝Tsinθ，解得T＝eq\r(F2－2Fmgsinα＋m2g2)，B正確。8．(2014·濰坊模擬)如圖所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面體B靠在豎直墻壁上，物塊A放在斜面體B上，開始A、B靜止?，F(xiàn)用水平力F推A，A、B仍靜止，則此時(shí)B受力個(gè)數(shù)可能是()A．3個(gè) B．4個(gè)C．5個(gè) D．6個(gè)[答案]BC[解析]物體B受重力作用，地面對B的支持力、A對B的壓力和墻壁對B的彈力作用，因?yàn)镕大小未知，不能確定A是否具有相對B的運(yùn)動趨勢，也就不能確定A、B間是否存在摩擦力，故B受力可能是4個(gè)，也可能是5個(gè)，B、C項(xiàng)正確。9.(2014·江西九江三模)如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為m，A、B用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪置于傾角為θ的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面放置在水平地面上。現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過程中()A．繩子拉力逐漸增大B．A對斜面的壓力逐漸增大C．A所受的摩擦力逐漸增大D．地面對斜面無摩擦力作用[答案]BD[解析]繩子的拉力始終等于B的重力mg，大小不變，A錯(cuò)誤。設(shè)盒子和沙子的總質(zhì)量為M′，A對斜面的壓力等于M′gcosθ且隨著沙子的增多而增大，B正確。如果開始時(shí)摩擦力沿斜面向下，隨著沙子的增多摩擦力會先減小后反向增大，C錯(cuò)誤。把A、B和斜面視為一個(gè)整體，整體處于平衡狀態(tài)，水平方向不受力，故地面對斜面無摩擦力，D正確。10.(2014·哈爾濱師大附中、東北師大附中、遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，橫截面為直角三角形的斜劈A，底面靠在粗糙的豎直墻面上，力F指向球心水平作用在光滑球B上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大時(shí)，系統(tǒng)還保持靜止，則下列說法正確的是()A．A所受合外力增大B．A對豎直墻壁的壓力增大C．B對地面的壓力一定增大D．墻面對A的摩擦力可能變?yōu)榱鉡答案]BCD[解析]本題考查力學(xué)知識，意在考查考生對整體法和隔離法的應(yīng)用。斜劈A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而A所受到的合力始終為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以斜劈A和球B為研究對象，通過受力分析可知豎直墻壁對A的彈力增大，選項(xiàng)B正確；以球B為研究對象可知斜劈A對球B的彈力增大，因而地面對B的支持力增大，B對地面的壓力增大，選項(xiàng)C正確；由于初始狀態(tài)豎直墻壁對斜劈的摩擦力的方向未知，因而F增大時(shí)，墻面對A的摩擦力可能變?yōu)榱?，選項(xiàng)D正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案直接填在橫線上)11．(6分)設(shè)有五個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和三條對角線，如圖所示。這五個(gè)力中的最小力的大小為F，則這五個(gè)力的合力等于________。[答案]6[解析]如圖，由幾何知識可知F2＝2F，F(xiàn)和F1的合力等于F2，所以這五個(gè)力的合力等于612．(6分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中：(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線。B．在其中一根細(xì)線上掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄________、________、________。C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使________________，記錄______________________。(2)如果力的平行四邊形定則得到驗(yàn)證，那么圖乙中eq\f(cosα,cosβ)＝________。[答案](1)細(xì)線的方向結(jié)點(diǎn)的位置O鉤碼個(gè)數(shù)結(jié)點(diǎn)位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合鉤碼個(gè)數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向[解析](1)驗(yàn)證力的平行四邊形定則時(shí)，用一根細(xì)線拉橡皮筋的力和用兩根細(xì)線拉橡皮筋的力效果相同，故兩次拉橡皮筋時(shí)必須使橡皮筋伸長到同一位置，因此需要記錄的有B步驟中：鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)、橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)位置O、細(xì)線的方向(能反映細(xì)線方向的其他記錄也可以)。C步驟中：橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合，并記錄鉤碼個(gè)數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向。(2)設(shè)每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，水平方向受力平衡，有4mgcosα＝3mgcosβ解得eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(3,4)13．(6分)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長度記為L0，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為______。由表可知所用刻度尺的最小分度為________。(3)如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0”或“Lx”(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2)。[答案](1)豎直(2)靜止L30.1cm(3)Lx(4)4.910g[解析]探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系時(shí)：(1)彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在“豎直”方向。(2)彈簧“靜止”時(shí)測原長。數(shù)據(jù)記錄時(shí)要保留四位有效數(shù)字，所以L3不規(guī)范；刻度尺的最小刻度為0.1cm。(3)橫軸是彈簧長度與Lx的差值。(4)彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(F,l)＝eq\f(10×10－3×9.8,2×10－2)＝4.9N/m；砝碼盤質(zhì)量為m＝eq\f(kx,g)＝eq\f(4.9×2×10－2,9.8)＝10－2kg＝10g。三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(10分)如圖所示，在墻角有一根質(zhì)量為m的均勻柔軟細(xì)繩，一端懸于天花板上的A點(diǎn)，另一端懸于豎直墻壁上的B點(diǎn)，平衡后最低點(diǎn)為C點(diǎn)，現(xiàn)測得AC段長度是BC段長度的兩倍，且細(xì)繩在B端附近的切線與墻壁夾角為α，求繩在最低點(diǎn)C處的張力大小和在A處的張力。[答案]eq\f(1,3)mgtanαeq\f(mg,3)eq\r(4＋tan2α)A處張力方向與豎直方向的夾角為arctaneq\f(tanα,2)[解析]選取BC段繩為研究對象，受力情況如圖甲所示。BC段繩處于平衡狀態(tài)，所以有FB＝eq\f(mg,3cosα)，F(xiàn)C＝eq\f(1,3)mgtanα。再選取AC段繩為研究對象，受力情況如圖乙所示，AC段繩也處于平衡狀態(tài)，所以有FA＝eq\r(F\o\al(2,C)＋\f(2,3)mg2)將FC＝eq\f(1,3)mgtanα代入得FA＝eq\f(mg,3)eq\r(4＋tan2α)tanβ＝eq\f(FC,\f(2,3)mg)＝eq\f(tanα,2)A處張力方向與垂直方向的夾角為β＝arctan＝eq\f(tanα,2)。15．(10分)(2014·廣東珠海一中聯(lián)考)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m，求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量。[答案]2mg2[解析]對B球，受力分析如圖所示。Fsin30°＝mg得FT＝2mg對A球，受力分析如圖所示。在水平方向：FT′cos30°＝FNAsin30°在豎直方向：FNAcos30°＝mAg＋FT′sin30°由牛頓第三定律知FT＝FT′，由以上方程解得mA＝2m16.(2014·江西南昌三模)如圖所示，質(zhì)量為mB＝14kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝10kg的木箱A放在木板B上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端