2【走向高考】高考物理人教版一轮复习(习题)综合测试题42

这是一份2【走向高考】高考物理人教版一轮复习(习题)综合测试题42，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，论述计算题等内容，欢迎下载使用。
高考物理综合测试题(附参考答案)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题　共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中的物体，如图所示，P端拴在汽车尾部的挂钩上，汽车在A点时，左端竖直绳的长度为A，设绳不可伸长，滑轮大小不计。车从A点启动做直线运动，如果AB＝h，已知车过B点时的速度为vB，则此时井中物体的速度大小是(　　)A．vB　　　　　　　　　　　 B．vBC．vB  D．vB答案：B解析：车过B点时，物体速度的大小等于车过B点时绳速的大小，设此时绳速为v。车由A到B的过程，原来竖直的绳要倾斜，滑轮左侧绳的长度变为h，与水平方向成45°角；车速vB沿水平方向，由于绳不可伸长，沿绳方向的速度大小相等，有v＝vBcos45°＝vB。2．(2014·安徽高考)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。则ω的最大值是(　　)A．rad/s  B．rad/sC．1.0rad/s  D．0.5rad/s答案：C解析：该题考查圆周运动中的临界问题。要明确临界条件是达到最大静摩擦力，对物体进行受力分析，当ω最大时，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1.0rad/s，C正确。3．(2015·浙江杭州)如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是(　　)A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θC．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0答案：C解析：篮球被抛出后做斜抛运动，其实运动可分解为水平方向上速度vx＝v0cosθ的匀速直线运动和竖直方向上初速度vy＝v0sinθ的竖直上抛运动，如图所示。因为篮球垂直击中A点，所以篮球在竖直方向上的末速度为零，当沿水平方向移动抛射点时，并不改变竖直方向的高度差h，故篮球抛出后的运动时间t＝不变，篮球在竖直方向上升的初速度vy＝gt不变。因为水平方向上的位移减小，而运动时间不变，所以水平速度vx减小，由矢量关系图知，C正确。4. (2015·山东省桓台模拟)如图，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力有关说法正确的是(　　)A．小滑块在A点时，N>Mg，摩擦力方向向左B．小滑块在B点时，N＝Mg，摩擦力方向向右C．小滑块在C点时，N＝(M＋m)g，M与地面无摩擦D．小滑块在D点时，N＝(M＋m)g，摩擦力方向向左答案：B解析：因为轨道光滑，所以小滑块与轨道之间没有摩擦力。小滑块在A点时，与轨道的作用力在竖直方向上，水平方向对轨道无作用力，所以轨道相对于地面没有相对运动趋势，即摩擦力为零；当小滑块的速度v＝时，对轨道的压力为零，轨道对地面的压力N＝mg，当小滑块的速度v>时，对轨道的压力向上，轨道对地面的压力N<Mg，故选项A错误；小滑块在B点时，对轨道的作用力沿水平方向向左，所以轨道对地有向左运动的趋势，地面给轨道向右的摩擦力；竖直方向上对轨道无作用力，所以轨道对地面的压力N＝Mg，故选项B正确；小滑块在C点时，在水平方向对轨道无作用力，所以地面对轨道没有摩擦力；小滑块做圆周运动，轨道对小滑块的支持力大于其重力，其合力提供向上的向心力，所以滑块对轨道的压力大于其重力，所以轨道对地面的压力N>(M＋m)g，故选项C错误；小滑块在D点时，对轨道的作用力沿水平方向向右，所以轨道对地有向右运动的趋势，地面给轨道向左的摩擦力；竖直方向上对轨道无作用力，所以轨道对地面的压力N＝Mg，故选项D错误。5．(2015·福建理综)如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则(　　)A．＝  B．＝C．＝()2  D．＝()2答案：A解析：人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得，＝m，解得v＝，＝，选项A正确。6．(2015·四川理综)登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比(　　)行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A．火星的公转周期较小 B．火星做圆周运动的加速度较小C．火星表面的重力加速度较大 D．火星的第一宇宙速度较大答案：B解析：A项，根据万有引力提供向心力得：＝m()2R，化简得周期T＝；火星和地球均绕太阳公转，地球公转的轨道半径小于火星公转的轨道半径，则地球公转的周期小于火星公转周期，故A项错误。B项，根据万有引力提供向心力得：＝ma，化简得加速度a＝，火星和地球均绕太阳公转，地球公转的轨道半径小于火星公转的轨道半径，则地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故B项正确。C项，根据万有引力得：＝mg，化简得星球表面的重力加速度g＝；已知地球的质量和火星的质量，地球的半径和火星的半径，计算得g地＝G≈1.5×1011G(m/s2)，g火＝G(m/s2)＝5.5×1010G(m/s2)，所以地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度，故C项错误。D项，根据万有引力提供向心力得：＝m，化简得速度v＝；已知地球的质量和火星的质量，地球的半径和火星的半径，则＝≈9.4×1017，＝≈1.9×1017，所以地球的第一宇宙速度大于火星的第一宇宙速度，故D项错误。7. (2015·河南漯河二模)如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点。设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是(　　)A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为1B．小球m1和m2的角速度大小之比为1C．小球m1和m2的向心力大小之比为31D．小球m1和m2的线速度大小之比为31答案：AC解析：对任一小球研究。设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则Tcosθ＝mg，解得T＝。所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比＝＝，故A正确。小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得mgtanθ＝mLsinθ·ω2，得ω2＝，两小球Lcosθ相等，所以角速度相等，故B错误。小球所受合力提供向心力，则向心力为F＝mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为：＝＝3，故C正确。两小球角速度相等，质量相等，由合外力提供向心力，有F＝mgtanθ＝mωv，则小球m1和m2的线速度大小之比为＝＝3，故D错误。8.(2015·太原模拟)如图在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动。在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是(　　)A．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动答案：BC解析：当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动，选项B正确，A错误；当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动，选项C正确，D错误。9.(2016·河南省郑州模拟)如图所示，小球a从倾角为θ＝60°的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出，两球恰在斜面中点P相遇，则下列说法正确的是(　　)A．v1v2＝21B．v1v2＝11C．若小球b以2v2水平抛出，则两小球仍能相遇D．若小球b以2v2水平抛出，则b球落在斜面上时，a球在b球的下方答案：AD解析：小球在P点相遇，知两球的水平位移相等，有：v1tsin30°＝v2t，解得v1v2＝21。故A正确，B错误；若小球b以2v2水平抛出，如图所示，若没有斜面，将落在B点，与P点等高，可知将落在斜面上的A点，由于a球、b球在水平方向上做匀速直线运动，可知a球落在A点的时间小于b球落在A点的时间，所以b球落在斜面上时，a球在b球的下方。故C错误，D正确。10．(2014·广东理综)如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是(　　)A．轨道半径越大，周期越长B．轨道半径越大，速度越大C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度答案：AC解析：解题的关键要找出轨道半径r和星球半径R的关系，由＝m＝mr可知轨道半径越大，速度越小，周期越长，A对，B错；由几何关系可知R＝rsin，根据M＝可得星球密度与周期和张角的关系为ρ＝，由此可知C对，D错。第Ⅱ卷(非选择题　共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11．(6分)一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为S。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为________；落地点距台面边缘的水平距离为________。答案：t　2S解析：对于平抛运动，利用运动的合成和分解知识来处理，竖直方向h＝gt2得t＝，所以小球在空中停留时间由离地面的高度决定，即小球在空中飞行时间不变；水平方向x＝vt，既然在空中时间不变，水平方向位移取决于水平方向的初速度，初速度变为原来的2倍，水平方向的位移就变为原来的2倍。12．(6分)如图所示，小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么踏脚板转动的角速度ω＝________；要推算自行车后轮的速度，还需要测量的物理量有________；自行车后轮的线速度的计算公式v＝________。答案：2π　测量见解析　(或)解析：根据角速度ω＝2πn，得ω＝2π。方案一：测量牙盘的半径ry，飞轮的半径rf，后轮的半径rh，有牙盘的线速度vy＝ωry，飞轮的线速度vf＝ωfrf，得飞轮的角速度ωf＝ω，后轮的线速度vh＝ωfrh＝。方案二：踏脚板与牙盘共轴，所以角速度相等，飞轮与牙盘通过链条链接，所以线速度相等，设飞轮的角速度为ω′，测量出牙盘的齿轮数为m、飞轮的齿轮数为n，则＝，再测量自行车后轮的半径rh，根据v＝rhω′，得v＝rh2π＝。13．(6分)如图所示，从地面上A点发射的一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0，则导弹在C点的速度一定________(填“大于”、“等于”或“小于”)；导弹在C点的加速度等于________；导弹从A点运动到B点的时间一定________T0(填“大于”、“等于”或“小于”)。答案：小于　　小于解析：如果在高为h的圆轨道上做匀速圆周运动，由G＝m得：v＝，而导弹沿ACB椭圆运动，且C为远地点，故在C点G>m，即v′<才会在低轨道做椭圆运动；由G＝ma得：a＝；由于地心是导弹做椭圆运动的一个焦点，故椭圆的半长轴一定小于R＋h，由开普勒第三定律可知，导弹做椭圆运动的周期T一定小于在距地面高度为h的圆轨道上运动的卫星的周期T0，且导弹沿ACB运动的过程不足一个周期，故导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0。三、论述计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14. (10分)如图所示，一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1＝3m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化。求：(1)发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小；(2)发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值。答案：(1)5m/s　(2) 2.4m/s解析：(1)发动机未熄火时，轮船速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示故得此时船相对于静水的速度v2的大小为v2＝＝m/s＝5m/s(2)设v与v2的夹角为θ，则cosθ＝＝0.8，熄火前，船的牵引力沿v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2与v1的矢量和与v2垂直时，轮船的合速度最小vmin＝v1cosθ＝3×0.8m/s＝2.4m/s。15．(10分)(2015·杭州七校联考)如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m＝1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出，经过0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，g取10m/s2，求：(1)小球水平抛出的速度v0；(2)小滑块的初速度v。答案：(1)3m/s　(2)5.35m/s解析：(1)设小球落入凹槽时竖直速度为vy，则vy＝gt＝10×0.4m/s＝4m/sv0＝vytan37°＝3m/s。(2)小球落入凹槽时的水平位移x＝v0t＝3×0.4m＝1.2m则滑块的位移为s＝m＝1.5m滑块上滑时，mgsin37°＋μmgcos37°＝ma解得a＝8m/s2根据公式s＝vt－at2解得：v＝5.35m/s。16．(10分)中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出一小球，测出水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)月球表面处的重力加速度及月球的质量M月；(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星，所需的最小发射速度为多大？(3)当着陆器绕距月球表面高H的轨道上运动时，着陆器环绕月球运动的周期是多少？答案：(1)　(2)　(3)解析：(1)设月球表面的重力加速度为g，由平抛运动有h＝gt2  ①L＝v0·t  ②得g＝  ③着陆器在月球表面所受的万有引力等于重力，G＝mg  ④得M月＝  ⑤(2)卫星绕月球表面运行，有G＝  ⑥联立⑤⑥得v＝  ⑦(3)由牛顿第二定律有G＝m(R＋H) ⑧联立⑤⑧得T＝17．(12分)如图甲所示，在同一竖直平面内的两条正对着的相同半圆形的光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点与最低点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图象如图乙所示，g取10m/s2，不计空气阻力，求：(1)小球的质量为多少？(2)若小球在最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿轨道运动，x的最大值为多少？答案：(1)0.1kg　(2)15m解析：(1)设轨道半径为R，由机械能守恒定律：mv＝mg(2R＋x)＋mv对B点：FN1－mg＝m对A点：FN2＋mg＝m两点压力差ΔFN＝FN1－FN2＝6mg＋由图象可得：截距6mg＝6，即m＝0.1kg(2)因为图象斜率k＝＝1，所以R＝2m在A点不脱离的条件是vA≥由B到A应用机械能守恒mv＝mg(2R＋x)＋mv　解得x＝15m。