高考物理一轮复习精讲精析(24)

高考物理一轮复习精讲精析第三章综合测试题本卷分第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，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是()A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越长D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大[答案]BC[解析]因质量是惯性大小的量度，所以AD错，B对，因路面情况相同，所以动摩擦因数μ相同，又x＝v202μg，因此车速越大，刹车后滑行的路程越长，C对．2．(2009·日照二调)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是()A．向左行驶、突然刹车B．向左行驶、匀速直线运动C．向右行驶、突然刹车D．向右行驶、匀速直线运动[答案]C[解析]据题意可知，只要汽车做匀速直线运动，摆锤就处于实线位置，故B、D错；假设汽车向左行驶，突然刹车时，摆锤由于惯性，将摆动到原来位置的左方，故A错；假设汽车向右行驶，突然刹车时，摆锤由于惯性，将摆动到原来位置的右方，故C对．3．如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下，沿倾斜天花板加速下滑，则下列判断正确的是()A．木块一定受到4个力的作用B．木块可能受到2个力的作用C．逐渐增大推力F，木块一定减速运动D．木块受天花板的摩擦力随推力F的增大而增大[答案]BD[解析]设天花板与水平面的夹角为θ，当F＝mgcosθ时，天花板对木块刚好没有压力，木块不受天花板的摩擦力，以加速度a＝gsinθ下滑，此时木块受到重力和F两个力的作用，故A错B对；逐渐增大推力F，在一定范围内木块的加速度减小，但木块可以继续加速运动，C项错；推力F增大，天花板对木块的压力将增大，故木块受天花板的摩擦力随之增大，D项正确．4．(2009·福建联考二)先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块，且每次橡皮条的伸长量均相同，物块在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图中直线与水平线之间的夹角将()A．变小B．不变C．变大D．与水平面的材料有关[答案]B[解析]设摩擦力为Ff，一条橡皮条产生的拉力为F0，则n条橡皮条的拉力产生的加速度为a＝nF0－Ffm＝F0mn－Ffm，显然图象的斜率不变，θ角就不变，选项B正确．5．一物体在两个力作用下静止，若使其中一个力不变，另一个力逐渐减小到零，再按原方向逐渐恢复到原值，则物体在此过程中的运动情况是()A．一直加速B．一直减速C．先加速后减速D．先减速后加速[答案]A[解析]物体在两个力的作用下处于静止状态，逐渐减小F1，F合与F1反向且逐渐增大；F1减小到零，F合最大；F1再按原方向逐渐恢复到原值，F合仍与F1反向但逐渐减小，一直减小到零．由a＝F合m知加速度先增后减，物体先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度逐渐减小的加速运动．6．(2009·宁夏)如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零[答案]BC[解析]本题主要考查牛顿第二定律及物体的运动规律．有拉力存在时，由于物块和木板发生相对滑动，所以木板的加速度大于物块的加速度，撤掉拉力时木板速度大于物块速度，由于木块与木板间存在摩擦，所以木板减速直至一起匀速，木块先加速直至一起匀速，所以B、C正确，A、D错，正确答案BC.7．(2009·皖南八校联考)如图所示，A、B是两个位于固定斜面上的正方体物块，它们的质量相等，F是沿水平方向作用于A上的外力，已知A、B的接触面，A、B与斜面的接触面均光滑，下列说法正确的是()A．A对B的作用力大于B对A的作用力B．A、B一定沿斜面向下运动C．A、B对斜面的压力相等D．A、B受的合外力沿水平方向的分力相等[答案]D[解析]A、B间的作用力大小相等、方向相反，故A项错误；A、B有可能静止在斜面上，还有可能沿斜面向上或向下运动，故B项错误；由力的合成知识可知A对斜面的压力大于B对斜面的压力，故C项错误；不管A、B做何种性质的运动，它们的运动情况相同，它们沿水平方向的分运动的加速度相同，由F合＝ma，可知它们受到的合外力沿水平方向的分力相等，故D项正确．8．不习惯乘坐电梯的人，在电梯启动和停止时有一种说不出的不舒服感，其实这是由于人体超重和失重造成的．超重和失重时，人体的内脏器官在身体内的位置相对正常状态发生了一些轻微的上移或下移，这种“五脏挪位”，才是使人产生不舒服感的原因．关于“五脏挪位”跟电梯的运动情况的关系叙述正确的是()A．当电梯向上加速运动时，乘电梯的人就会有内脏上顶的不舒服感B．当电梯向上减速运动时，乘电梯的人就会有内脏下压的不舒服感C．电梯向下加速运动时，乘电梯的人就会有内脏上顶的不舒服感D．当电梯向下减速运动时，乘电梯的人就会有内脏下压的不舒服感[答案]CD[解析]当电梯的加速度向上时，人体(五脏)处于超重状态，有内脏下压的不舒服感．当电梯的加速度向下时，人体(五脏)处于失重状态，有内脏上顶的不舒服感．CD正确．9．(2009·济南质检)一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则()A．t3时刻火箭距地面最远B．t2～t3的时间内，火箭在向下降落C．t1～t2的时间内，火箭处于超重状态D．0～t3的时间内，火箭始终处于失重状态[答案]AC[解析]本题考查对v－t图象的理解、超重、失重，分析时要由图象结合速度正负的意义、加速度正负的意义进行分析．速度始终为正值，说明火箭始终是向上运动的，故t3时刻火箭距地面最远，A选项正确B选项错误；0～t2时间内，火箭加速上升，加速度向上，处于超重状态，t2～t3时间内火箭减速上升，加速度向下，处于失重状态，C选项正确D选项错误．10．如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成θ角)，最后竖直向上运动．则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是()A．由大变小B．由小变大C．始终不变D．由大变小再变大[答案]C[解析]设细线上的张力为F1.要求F1，选受力少的物体m1为研究对象较好；此外还必须知道物体m1的加速度a，要求加速度a，则选m1、m2整体为研究对象较好．在水平面上运动时：F1－μm1g＝m1a①F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a②联立①②解得：F1＝m1Fm1＋m2在斜面上运动时：F1－m1gsinθ－μm1gcosθ＝m1a③F－(m1＋m2)gsinθ－μ(m1＋m2)gcosθ＝(m1＋m2)a④联立③④解得：F1＝m1Fm1＋m2同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力F1仍是m1Fm1＋m2第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．(5分)如图所示，一质量为M的塑料球形容器在A处与水平面接触，它的内部有一根直立的轻弹簧，弹簧下端固定于容器内壁底部，上端系一个带正电、质量为m的小球在竖直方向振动．当加一向上的匀强电场后，在弹簧正好处于原长时，小球恰有最大速度，则当球形容器在A处对桌面压力为0时，小球的加速度a＝________.[答案]Mmg[解析]由题意知，弹簧原长时，加速度为0，合力为0，此时电场力F＝mg；当A处对桌面压力为0时，小球受合力为Mg，则小球加速度为Mmg.12．(6分)(2009·苏锡常镇调查二)设想一雨滴从距地面2.0km高空静止开始下落，如果不计空气阻力，通过计算到达地面时速度将达到200m/s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．实际雨滴在下落过程中肯定受到空气阻力的作用，那么雨滴究竟是如何运动的呢？小黄同学设计了一个实验，用胶木球在水中的下落来模拟雨滴在空气中的下落．实验中，让胶木球由水面竖直落下，用闪光照相方法拍摄了胶木球在水中不同时刻的位置，如图所示．(1)请你根据此闪光照片定性描述胶木球的运动情况：________.(2)胶木球在水中下落时受重力、浮力和水的粘滞阻力作用，小黄同学假设粘滞阻力(F)与小球速度(v)的平方成正比，即F＝kv2(k为粘滞系数)．已知闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，胶木球的质量为m，所受浮力为F浮，且F浮mg.根据小黄同学的假设及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的粘滞系数k＝________.[答案](1)先加速度后匀速(2)mg－F浮25s20f2[解析](1)根据点迹判断胶木球先加速后匀速运动；(2)当胶木球匀速运动时有mg－F浮－F＝0，其中F＝kv2，v＝5s0T＝5s0f.13．(7分)(1)在一次课外活动中，某同学用如图(a)所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA＝1kg，金属板B的质量mB＝0.5kg，用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，则A、B间的摩擦力Ff＝________N，A、B间的动摩擦因数μ＝________(g取10m/s2)．(2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几点，测量后结果如图(b)所示，则金属板被拉动的加速度a＝________m/s2，由此可知水平力F＝________N.[答案](1)2.500.25(2)2.03.50[解析](1)由题意可知，A处于平衡状态，则A、B间的摩擦力等于弹簧的拉力，由图可知Ff＝0.25N，故μ＝FfmAg＝0.25.(2)由纸带，根据Δs＝at2可得a＝Δst2＝2.0m/s2，以B为研究对象，则F－Ff＝mBa，解得拉力F＝3.50N.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)(2009·龙岩质检)2008年北京奥运会的开幕式上，用焰火打出奥运五环图案、2008等中英文字样，这其中的关键技术就是焰火的空间定向、定位与艺术造型技术．假设有一质量5kg的焰火弹，要竖直发射到距炮筒出口150m的最高点时恰好点火，焰火弹在上升过程中受到的空气阻力恒为自身重力的0.20倍．(g取10m/s2)请问：(1)设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为多大？(2)从离开炮筒口到最高点点火，其控制时间应设定为多长？[答案](1)60m/s(2)5s[解析](1)焰火弹上升过程的受力如图，据牛顿第二定律有mg＋kmg＝ma解得a＝12m/s2由v20＝2as解得设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为v0＝60m/s(2)点火控制时间应设定为t＝v0a＝5s15．(10分)如图所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g＝10m/s2；sin14°≈0.242；cos14°≈0.970)[答案]4