【走向高考2017年高考物理人教版一輪復(fù)習(xí) 綜合測(cè)試題4

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1、 第四章綜合測(cè)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(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。) 1.一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中的物體，如圖所示，P端拴在汽車尾部的掛鉤上，汽車在A點(diǎn)時(shí)，左端豎直繩的長(zhǎng)度為A，設(shè)繩不可伸長(zhǎng)，滑輪大小不計(jì)。車從A點(diǎn)啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，如果AB＝h，已知車過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，則此時(shí)井中物體的速度大小是(　　) A．

2、vB　　　　　　　　　　　 B．vB C．vB D．vB 答案：B 解析：車過B點(diǎn)時(shí)，物體速度的大小等于車過B點(diǎn)時(shí)繩速的大小，設(shè)此時(shí)繩速為v。車由A到B的過程，原來豎直的繩要傾斜，滑輪左側(cè)繩的長(zhǎng)度變?yōu)閔，與水平方向成45°角；車速vB沿水平方向，由于繩不可伸長(zhǎng)，沿繩方向的速度大小相等，有v＝vBcos45°＝vB。 2．(2014·安徽高考)如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止。物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2。則ω的最大

3、值是(　　) A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s 答案：C 解析：該題考查圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題。要明確臨界條件是達(dá)到最大靜摩擦力，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，當(dāng)ω最大時(shí)，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1.0rad/s，C正確。 3．(2015·浙江杭州)如圖所示，將一籃球從地面上方B點(diǎn)斜向上拋出，剛好垂直擊中籃板上A點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，若拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離，仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn)，則可行的是(　　) A．增大拋射速度v0，同時(shí)減小拋射角θ B．減小拋射速度v0，同時(shí)減小拋射角θ C．增大拋射角θ

4、，同時(shí)減小拋出速度v0 D．增大拋射角θ，同時(shí)增大拋出速度v0 答案：C 解析：籃球被拋出后做斜拋運(yùn)動(dòng)，其實(shí)運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上速度vx＝v0cosθ的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上初速度vy＝v0sinθ的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示。因?yàn)榛@球垂直擊中A點(diǎn)，所以籃球在豎直方向上的末速度為零，當(dāng)沿水平方向移動(dòng)拋射點(diǎn)時(shí)，并不改變豎直方向的高度差h，故籃球拋出后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝不變，籃球在豎直方向上升的初速度vy＝gt不變。因?yàn)樗椒较蛏系奈灰茰p小，而運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，所以水平速度vx減小，由矢量關(guān)系圖知，C正確。 4. (2015·山東省桓臺(tái)模擬)如圖，質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小

5、滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。A、C點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D點(diǎn)是與圓心O同一水平線上的點(diǎn)。小滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體M在地面上靜止不動(dòng)，則物體M對(duì)地面的壓力N和地面對(duì)M的摩擦力有關(guān)說法正確的是(　　) A．小滑塊在A點(diǎn)時(shí)，N>Mg，摩擦力方向向左 B．小滑塊在B點(diǎn)時(shí)，N＝Mg，摩擦力方向向右 C．小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，N＝(M＋m)g，M與地面無摩擦 D．小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，N＝(M＋m)g，摩擦力方向向左 答案：B 解析：因?yàn)檐壍拦饣?，所以小滑塊與軌道之間沒有摩擦力。小滑塊在A點(diǎn)時(shí)，與軌道的作用力在豎直方向上，水平方向?qū)壍罒o作用力，所以軌道相對(duì)于地面沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即摩擦力

6、為零；當(dāng)小滑塊的速度v＝時(shí)，對(duì)軌道的壓力為零，軌道對(duì)地面的壓力N＝mg，當(dāng)小滑塊的速度v>時(shí)，對(duì)軌道的壓力向上，軌道對(duì)地面的壓力N(M＋m)g，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力沿水平方向向右，所以軌

7、道對(duì)地有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地面給軌道向左的摩擦力；豎直方向上對(duì)軌道無作用力，所以軌道對(duì)地面的壓力N＝Mg，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 5．(2015·福建理綜)如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為v1、v2，則(　　) A．＝ B．＝ C．＝()2 D．＝()2 答案：A 解析：人造衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力得，＝m，解得v＝，＝，選項(xiàng)A正確。 6．(2015·四川理綜)登上火星是人類的夢(mèng)想，“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)透露：中國計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根

8、據(jù)下表，火星和地球相比(　　) 行星 半徑/m 質(zhì)量/kg 軌道半徑/m 地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011 火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011 A．火星的公轉(zhuǎn)周期較小 B．火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較小 C．火星表面的重力加速度較大 D．火星的第一宇宙速度較大 答案：B 解析：A項(xiàng)，根據(jù)萬有引力提供向心力得：＝m()2R，化簡(jiǎn)得周期T＝；火星和地球均繞太陽公轉(zhuǎn)，地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑小于火星公轉(zhuǎn)的軌道半徑，則地球公轉(zhuǎn)的周期小于火星公轉(zhuǎn)周期，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 B項(xiàng)，根據(jù)萬有引力提供向心力得：＝ma，化簡(jiǎn)得加速度a＝，火星和地球均

9、繞太陽公轉(zhuǎn)，地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑小于火星公轉(zhuǎn)的軌道半徑，則地球公轉(zhuǎn)的加速度大于火星公轉(zhuǎn)的加速度，故B項(xiàng)正確。 C項(xiàng)，根據(jù)萬有引力得：＝mg，化簡(jiǎn)得星球表面的重力加速度g＝；已知地球的質(zhì)量和火星的質(zhì)量，地球的半徑和火星的半徑，計(jì)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項(xiàng)錯(cuò)誤。 D項(xiàng)，根據(jù)萬有引力提供向心力得：＝m，化簡(jiǎn)得速度v＝；已知地球的質(zhì)量和火星的質(zhì)量，地球的半徑和火星的半徑，則＝≈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項(xiàng)

10、錯(cuò)誤。 7. (2015·河南漯河二模)如圖所示，兩根長(zhǎng)度相同的細(xì)線分別系有兩個(gè)完全相同的小球，細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)。設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是(　　) A．細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為1 B．小球m1和m2的角速度大小之比為1 C．小球m1和m2的向心力大小之比為31 D．小球m1和m2的線速度大小之比為31 答案：AC 解析：對(duì)任一小球研究。設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，豎直方向受力平衡，則 Tcosθ＝mg， 解得T＝。 所以細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力

11、大小之比 ＝＝，故A正確。 小球所受合力的大小為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝mLsinθ·ω2， 得ω2＝，兩小球Lcosθ相等，所以角速度相等，故B錯(cuò)誤。 小球所受合力提供向心力，則向心力為F＝mgtanθ， 小球m1和m2的向心力大小之比為： ＝＝3，故C正確。 兩小球角速度相等，質(zhì)量相等，由合外力提供向心力，有F＝mgtanθ＝mωv，則小球m1和m2的線速度大小之比為＝＝3，故D錯(cuò)誤。 8.(2015·太原模擬)如圖在滅火搶險(xiǎn)的過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時(shí)間，在消防車向前前進(jìn)的過程中，人同時(shí)相對(duì)梯子

12、勻速向上運(yùn)動(dòng)。在地面上看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 答案：BC 解析：當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 9.(2016·河南省鄭州模擬)如圖所示，小球a從傾角為θ＝60°的固定粗糙斜面頂端以速度v1沿斜面恰好勻速下滑，同時(shí)將另一小球b在斜面底端

13、正上方與a球等高處以速度v2水平拋出，兩球恰在斜面中點(diǎn)P相遇，則下列說法正確的是(　　) A．v1v2＝21 B．v1v2＝11 C．若小球b以2v2水平拋出，則兩小球仍能相遇 D．若小球b以2v2水平拋出，則b球落在斜面上時(shí)，a球在b球的下方 答案：AD 解析：小球在P點(diǎn)相遇，知兩球的水平位移相等，有：v1tsin30°＝v2t，解得v1v2＝21。故A正確，B錯(cuò)誤；若小球b以2v2水平拋出，如圖所示，若沒有斜面，將落在B點(diǎn)，與P點(diǎn)等高，可知將落在斜面上的A點(diǎn)，由于a球、b球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知a球落在A點(diǎn)的時(shí)間小于b球落在A點(diǎn)的時(shí)間，所以b球落在斜面上時(shí)

14、，a球在b球的下方。故C錯(cuò)誤，D正確。 10．(2014·廣東理綜)如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器的張角為θ，下列說法正確的是(　　) A．軌道半徑越大，周期越長(zhǎng) B．軌道半徑越大，速度越大 C．若測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度 D．若測(cè)得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度 答案：AC 解析：解題的關(guān)鍵要找出軌道半徑r和星球半徑R的關(guān)系，由＝m＝mr可知軌道半徑越大，速度越小，周期越長(zhǎng)，A對(duì)，B錯(cuò)；由幾何關(guān)系可知R＝rsin，根據(jù)M＝可得星球密度與周期和張角的關(guān)系為ρ＝，由此可知C對(duì)，D錯(cuò)。 第Ⅱ卷(非選擇題　共60分) 二、填空題(共3

15、小題，共18分。把答案直接填在橫線上) 11．(6分)一小球從水平臺(tái)面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為t，落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為S。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為________；落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為________。 答案：t　2S 解析：對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解知識(shí)來處理，豎直方向h＝gt2得t＝，所以小球在空中停留時(shí)間由離地面的高度決定，即小球在空中飛行時(shí)間不變；水平方向x＝vt，既然在空中時(shí)間不變，水平方向位移取決于水平方向的初速度，初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，水平方向的位移就變?yōu)樵瓉淼?倍。 12．(6分)

16、如圖所示，小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝________；要推算自行車后輪的速度，還需要測(cè)量的物理量有________；自行車后輪的線速度的計(jì)算公式v＝________。 答案：2π　測(cè)量見解析　(或) 解析：根據(jù)角速度ω＝2πn，得ω＝2π。 方案一：測(cè)量牙盤的半徑ry，飛輪的半徑rf，后輪的半徑rh，有牙盤的線速度vy＝ωry，飛輪的線速度vf＝ωfrf，得飛輪的角速度ωf＝ω，后

17、輪的線速度vh＝ωfrh＝。 方案二：踏腳板與牙盤共軸，所以角速度相等，飛輪與牙盤通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)飛輪的角速度為ω′，測(cè)量出牙盤的齒輪數(shù)為m、飛輪的齒輪數(shù)為n，則＝，再測(cè)量自行車后輪的半徑rh，根據(jù)v＝rhω′，得v＝rh2π＝。 13．(6分)如圖所示，從地面上A點(diǎn)發(fā)射的一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，在引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為T0，則導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度一定________(填“大于”、“等于”或“小于”)；導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于________；

18、導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間一定________T0(填“大于”、“等于”或“小于”)。 答案：小于　　小于 解析：如果在高為h的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由G＝m得：v＝，而導(dǎo)彈沿ACB橢圓運(yùn)動(dòng)，且C為遠(yuǎn)地點(diǎn)，故在C點(diǎn)G>m，即v′<才會(huì)在低軌道做橢圓運(yùn)動(dòng)；由G＝ma得：a＝；由于地心是導(dǎo)彈做橢圓運(yùn)動(dòng)的一個(gè)焦點(diǎn)，故橢圓的半長(zhǎng)軸一定小于R＋h，由開普勒第三定律可知，導(dǎo)彈做橢圓運(yùn)動(dòng)的周期T一定小于在距地面高度為h的圓軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期T0，且導(dǎo)彈沿ACB運(yùn)動(dòng)的過程不足一個(gè)周期，故導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間一定小于T0。 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

19、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，一艘輪船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為v1＝3m/s，行駛中，輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同。某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對(duì)于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化。求： (1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí)，輪船相對(duì)于靜水行駛的速度大??； (2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對(duì)于河岸速度的最小值。 答案：(1)5m/s　(2) 2.4m/s 解析：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí)，輪船速度v與水流速度v1方向垂直，如圖所

20、示 故得此時(shí)船相對(duì)于靜水的速度v2的大小為 v2＝＝m/s＝5m/s (2)設(shè)v與v2的夾角為θ，則cosθ＝＝0.8，熄火前，船的牽引力沿v2的方向，水的阻力與v2的方向相反，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，v2逐漸減小，但其方向不變，當(dāng)v2與v1的矢量和與v2垂直時(shí)，輪船的合速度最小vmin＝v1cosθ＝3×0.8m/s＝2.4m/s。 15．(10分)(2015·杭州七校聯(lián)考)如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m＝1kg的凹形小滑塊，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25?，F(xiàn)小滑塊以某一初速度v從斜面底端上滑，同時(shí)在斜面底端正上方有一小球以v0水平拋出，經(jīng)過0

21、.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時(shí)，小滑塊還在上滑過程中。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，g取10m/s2，求： (1)小球水平拋出的速度v0； (2)小滑塊的初速度v。 答案：(1)3m/s　(2)5.35m/s 解析：(1)設(shè)小球落入凹槽時(shí)豎直速度為vy，則 vy＝gt＝10×0.4m/s＝4m/s v0＝vytan37°＝3m/s。 (2)小球落入凹槽時(shí)的水平位移x＝v0t＝3×0.4m＝1.2m 則滑塊的位移為s＝m＝1.5m 滑塊上滑時(shí)，mgsin37°＋μmgcos37°＝ma 解得a＝8m/s2 根據(jù)公式s＝vt－at2 解

22、得：v＝5.35m/s。 16．(10分)中國計(jì)劃在2017年實(shí)現(xiàn)返回式月球軟著陸器對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，宇航員在月球上著陸后，自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一小球，測(cè)出水平射程為L(zhǎng)(這時(shí)月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半徑為R，萬有引力常量為G，求： (1)月球表面處的重力加速度及月球的質(zhì)量M月； (2)如果要在月球上發(fā)射一顆繞月球運(yùn)行的衛(wèi)星，所需的最小發(fā)射速度為多大？ (3)當(dāng)著陸器繞距月球表面高H的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，著陸器環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)的周期是多少？ 答案：(1)　(2)　(3) 解析：(1)設(shè)月球表面的重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)有 h＝gt2 ① L＝v0·t ② 得g

23、＝ ③ 著陸器在月球表面所受的萬有引力等于重力， G＝mg ④ 得M月＝ ⑤ (2)衛(wèi)星繞月球表面運(yùn)行，有G＝ ⑥ 聯(lián)立⑤⑥得v＝ ⑦ (3)由牛頓第二定律有G＝m(R＋H) ⑧ 聯(lián)立⑤⑧得T＝ 17．(12分)如圖甲所示，在同一豎直平面內(nèi)的兩條正對(duì)著的相同半圓形的光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動(dòng)，今在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過計(jì)算機(jī)顯示出來，當(dāng)軌道距離變化時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖象如圖乙所示，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求： (1)小球的質(zhì)量為多少？ (2)若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s，為使小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)，x的最大值為多少？ 答案：(1)0.1kg　(2)15m 解析：(1)設(shè)軌道半徑為R，由機(jī)械能守恒定律： mv＝mg(2R＋x)＋mv 對(duì)B點(diǎn)：FN1－mg＝m 對(duì)A點(diǎn)：FN2＋mg＝m 兩點(diǎn)壓力差ΔFN＝FN1－FN2＝6mg＋ 由圖象可得：截距6mg＝6，即m＝0.1kg (2)因?yàn)閳D象斜率k＝＝1，所以R＝2m 在A點(diǎn)不脫離的條件是vA≥ 由B到A應(yīng)用機(jī)械能守恒 mv＝mg(2R＋x)＋mv　解得x＝15m。