导学案综合水平测试(二)2016

综合水平测试(二)测试时间：90分钟满分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题4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题有多个选项符合题目要求。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．[2015·中山高一月考]关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A．质点的速度不变B．质点的周期不变C．质点的角速度改变D．质点的转速不断变化答案B解析匀速圆周运动是变加速曲线运动，周期、角速度都不变，因此B正确。2．空中悬挂一串五彩圆环，一支玩具手枪的枪管与绿环的圆心在同一水平直线上，管口与绿环的距离为L，绿环的圆心离地面的高度为H，现使手枪射出一颗子弹，同时自由释放这串五彩圆环，子弹可能击中(如图所示)()A．红环B．蓝环C．黄环D．绿环答案D解析子弹和环竖直方向都做自由落体运动，因此下落高度相同，D正确。3．[2015·江苏高考]过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的120。该中心恒星与太阳的质量比约为()A.110B．1C．5D．10答案B解析行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由GMmr2＝mr2πT2，得M＝4π2r3GT2，则该中心恒星的质量与太阳的质量之比MM日＝r3r3日·T2日T2＝1203×365242＝1.04，B项正确。4．[2015·潍坊检测]如图所示，高为h＝1.25m的平台上覆盖一层薄冰，现有一质量为60kg的滑雪爱好者以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g＝10m/s2)。由此可知下列各项中错误的是()A．滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/sB．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5mC．滑雪者在空中运动的时间为0.5sD．着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300W答案D解析着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°，故v0＝vy＝2gh＝2×10×1.25m/s＝5.0m/s，A正确；x＝v0t＝v02hg＝5×2×1.2510m＝2.5m，B正确；t＝2hg＝2×1.2510s＝0.5s，C正确；着地时滑雪者重力做功的瞬时功率P＝mgvy＝60×10×5W＝3000W，D错误。5．[2015·课标全国卷Ⅰ]一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h，发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g，若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是()A.L12g6hvL1g6hB.L14ghvL21＋L22g6hC.L12g6hv12L21＋L22g6hD.L14ghv12L21＋L22g6h答案D解析发射机无论向哪个方向水平发射，乒乓球都是平抛运动。当发射机正对右侧台面发射，乒乓球恰好过网时，发射速度最小。由平抛运动规律，L12＝v1t,2h＝12gt2，联立解得：v1＝L14gh。当发射机正对右侧台面的某个角发射，乒乓球恰好到达角上时，发射速度最大。由平抛运动规律，L21＋L222＝v2t′，3h＝12gt′2，联立解得：v2＝12L21＋L22g6h。即速度v的最大取值范围为L14ghv12L21＋L22g6h，选项D正确，选项ABC错误。6．如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统。且该系统在外力F作用下一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中()A．外力对物体A所做总功的绝对值等于EkB．物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD．系统克服摩擦阻力做的功小于系统机械能的减少量答案A解析撤去拉力F时，A、B的动能各为Ek，由动能定理知，外力对物体A所做总功的绝对值为Ek，选项A正确；除摩擦力做功外，还有弹簧弹力对物体A做功，选项B错误；A、B最后停止运动时，弹簧的长度小于刚撤去拉力时弹簧的长度，系统克服摩擦阻力做功等于系统动能和势能的减少量，选项C、D错误。7．民族运动会上有一骑射项目如下图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则()A．运动员放箭处离目标的距离为dv2v1B．运动员放箭处离目标的距离为dv21＋v22v2C．箭射到固定目标的最短时间为dv2D．箭射到固定目标的最短时间为dv22＋v21答案BC解析要想以箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标，v2必须垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，如图所示，故箭射到目标的最短时间为dv2，C正确，D错误；运动员放箭处离目标的距离为d2＋x2，又x＝v1t＝v1·dv2，故d2＋x2＝d2＋v21d2v22＝dv21＋v22v2，A错误，B正确。8．如图所示，有一个半径为R的光滑圆管轨道，圆管内有一直径略小于管的小球。现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在最高点的速度v,下列叙述中正确的是()A．v的极小值为0B．v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大C．当v由gR值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大D．当v由gR值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大答案ACD解析因为轨道内壁下侧可以提供支持力来平衡重力，故到达最高点的最小速度可以为零，故A正确。若在最高点v0且球做圆周运动所需的向心力由球的重力跟轨道内壁下侧对球向上的弹力FN1共同提供，即mg－FN1＝mv2R，当FN1＝0时，v＝gR，此时只有重力提供向心力，由此知，速度在0vgR时，轨道内壁下侧的弹力随速度的增大(减小)而减小(增大)，故B错误，D正确。当vgR时，球的向心力由重力跟轨道内壁上侧对球向下的弹力FN2共同提供，即mg＋FN2＝mv2R，当v由gR逐渐增大时，轨道内壁上侧对小球的弹力逐渐增大，故C正确。9．2014年北斗第一颗全球组网试验卫星将发射，如图所示。假若该卫星先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点B处点火加速，由轨道1变成轨道2，下列说法正确的是()A．卫星在轨道2运行时的速度小于7.9km/sB．卫星在轨道2运行时不受重力作用C．卫星在轨道2运行时的向心加速度比在赤道上相对地球静止时的向心加速度小D．卫星在轨道1上的B点和在轨道2上的B点加速度大小相等答案AD解析导航卫星在轨道2上运行时的速度小于近地卫星的速度(即第一宇宙速度7.9km/s)，A对；在轨道2运行时卫星所受重力等于万有引力，B错；a＝ω2r由于题中没有给出轨道2的具体数值，因此卫星在轨道2的向心加速度与在赤道上随地球自转的向心加速度无法比较，可知C项错误；在B点卫星在1、2两个轨道上所受万有引力大小相等，所以加速度大小相等，D正确。10．[2015·课标全国卷Ⅰ]我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2。则此探测器()A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/sB．悬停时受到的反冲作用力约为2×103NC．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度答案BD解析由题述地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.7倍，由公式GMmR2＝mg，可得月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，即g月＝1.6m/s2，由v2＝2g月h，解得此探测器在着陆瞬间的速度v＝3.6m/s，选项A错误；由平衡条件可得悬停时受到的反冲作用力约为F＝mg月＝1.3×103×1.6N＝2×103N，选项B正确；从离开近月圆轨道到着陆这段时间，由于受到了反冲作用力，且反冲作用力对探测器做负功，所以探测器机械能减小，选项C错误；由GMmR2＝mv2R，GMmR2＝mg，解得v＝gR，由于地球半径和地球表面的重力加速度均大于月球，所以探测器在近月轨道上运行的线速度要小于人造卫星在近地轨道上运行的线速度，选项D正确。二、实验题(本大题共2小题，共14分)11．(6分)如图是一幅平抛物体与自由落体对比的频闪照片。(1)从图中可以看出：尽管两个球在水平方向上的运动不同，但它们在竖直方向上的运动是相同的，这是因为________________，这说明平抛物体竖直分运动是自由落体运动。仔细测量________________________可以证明平抛运动的水平运动是匀速的。(2)根据图中数据，试求该平抛小球的初速度v0＝________m/s。(g取10m/s2)答案(1)在相同的时间内，落下相同的高度平抛出去的球在相等时间里前进的水平距离(2)v0＝0.37m/s(0.37～0.38均给分)解析(1)它们在竖直方向上运动相同，是因为它们在竖直方向它们都做自由落体运动，在相同的时间内，落下相同的高度；若想证明水平方向是匀速运动，可以测量在相同时间内小球水平方向前进的距离，看是否相同。(2)由题图可以看出小球从(4.3,0)处平抛，在竖直方向上有1×10－3＝12gt2，水平方向上有5.3×10－3＝v0·t，两式联立解得v0＝0.37m/s。12．(8分)用落体运动验证机械能守恒定律的实验。(1)为进行该实验，备有下列器材可供选择：A.铁架台、B.(电磁)打点计时器、C.复写纸片、D.纸带、E.低压直流电源、F.天平、G.秒表、H.导线、I.重锤。其中不必要的器材是________________(填对应的字母)。缺少的器材是________________。(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如图所示，O为起点，A、B、C、D为相邻的几点，测得OA＝0.78cm、OB＝1.79cm、OC＝3.14cm、OD＝4.90cm，查出当地的重力加速度g＝9.80m/s2，则重物在B点时的动能EkB＝________J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是________J，由此得出的结论是________________。答案(1)E、F、G刻度尺、低压交流电源(2)0.1740.175物体的重力势能减少量等于物体动能的增加量(或在误差允许范围内机械能守恒)解析(1)打点计时器用交流电做电源，所以E不用；因为要验证12v2＝gh，所以F天平不用；打点计时器本身就有计时功能，所以G秒表不用，要测重物下落高度，所以要用刻度尺；要使打点计时器正常工作，要用4～6V的低压交流电源。(2)纸带打B点的速度vB＝OC－OA2t＝－－2m2×0.02s＝0.59m/s。此时动能Ek＝12mv2B＝12×1×(0.59)2J＝0.174J。从开始下落到B点，重力势能减少量Ep＝mgOB＝1×9.8×1.79×10－2J＝0.175J，可得结论：在误差允许范围内，机械能守恒。三、计算题(本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．[2013·浙江高考](10分)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如图所示。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1＝1.8m，h2＝4.0m,x1＝4.8m,x2＝8.0m。开始时，质量分别为M＝10kg和m＝2kg的大、小