2020版高考物理大一轮复习滚动测试卷二（第一_六章）新人教版.docx

滚动测试卷二(第一六章)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是()A.小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同答案D解析小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力FN和静摩擦力Ff,共四个力作用,重力竖直向下,摩擦力竖直向上,且重力和摩擦力是一对平衡力;支持力和引力为一对平衡力;棋子掉不下来的原因是受到棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等,即棋子受棋盘的摩擦力与棋子的重力是一对平衡力,故选项D正确。2.右图为水上乐园中的彩虹滑道,游客先要从一个极陡的斜坡由静止滑下,接着经过一个拱形水道,最后达到末端。下列说法正确的是()A.斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,否则游客经过拱形水道的最高点时可能脱离轨道B.游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中一直做加速运动C.游客从斜坡下滑到最低点时,游客对滑道的压力小于重力D.游客以某一速度运动到拱形水道最高点时,游客对滑道的压力等于重力答案A解析斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,不能让游客经过拱形水道的最高点时的速度超过gr,选项A正确;游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,先做加速运动后做减速运动,选项B错误;游客从斜坡下滑到最低点时,速度最大,游客对滑道的压力大于重力,选项C错误;游客以某一速度运动到拱形水道最高点时,游客对滑道的压力小于重力,选项D错误。3.如图甲所示,固定的粗糙斜面长为10 m,一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中,小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示,取斜面底端的重力势能为零,小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示,重力加速度g取10 m/s2。根据上述信息可以求出()A.斜面的倾角B.小滑块与斜面之间的动摩擦因数C.小滑块下滑的加速度的大小D.小滑块受到的滑动摩擦力的大小答案D解析图乙是动能位移图像(Ek-x图像),其斜率的绝对值是小滑块所受合外力大小F合=mgsin-mgcos,由图乙可知F合=mgsin-mgcos=2.5N;图丙是重力势能位移图像(Ep-x图像),其斜率的绝对值是小滑块所受重力沿斜面向下的分量Gx=mgsin,由图丙可知,Gx=mgsin=10N,则可求出小滑块受到的滑动摩擦力的大小Ff=mgcos=7.5N,D正确;由于滑块质量未知,故其他量均不可求。4.如图所示,水平木板上有质量m=2.0 kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小,如图所示。重力加速度g取10 m/s2,下列判断正确的是()A.5 s内拉力对物块做功为零B.4 s末物块所受合力大小为4 NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.15D.69 s内物块的加速度为2 m/s2答案C解析由两力的图像知4s前物块与木板间为静摩擦力,4s后为滑动摩擦力,物块在第5s内运动了,合外力对物块做功,A错;4s末物块所受摩擦力突变,Ff=3N,合力为4N-3N=1N,B错;物块与木板间的滑动摩擦力为3N,由F1=mg,解得=0.15,C对;5s后物块的合力为2N,故5s后物块的加速度为1m/s2,D错。5.(2018云南七校高考适应性考试)如图甲所示,一质量为m=65 kg的同学双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示,01.0 s内图线为直线。已知重力加速度大小g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.t=0.7 s时,该同学的加速度大小为3 m/s2B.t=0.5 s时,该同学处于超重状态C.t=1.1 s时,该同学受到单杠的作用力大小为6 500 ND.t=1.4 s时,该同学处于超重状态答案B解析根据v-t图像的斜率表示加速度可知,t=0.7s时,该同学的加速度大小为0.3m/s2,选项A错误;t=0.5s时,该同学向上做加速运动,故处于超重状态,选项B正确;t=1.1s时,该同学的速度达到最大,加速度为零,则他受到单杠的作用力大小等于其重力,为650N,选项C错误;t=1.4s时,该同学向上做减速运动,加速度方向向下,故处于失重状态,选项D错误。6.(2018安徽安庆二模)某旅游景区新开发了一个游乐项目,可简化为如图所示的坡道模型,整个坡道由三段倾角不同的倾斜直轨道组成,滑车从坡顶A点由静止滑下,AB段做匀加速直线运动,BC段做匀速直线运动,CD段做匀减速直线运动,滑到坡底D点时速度减为零,不计空气阻力,则()A.坡道AB对滑车的作用力沿坡面向下B.坡道BC对滑车的作用力为零C.坡道BC对滑车作用力竖直向上D.坡道CD对滑车的作用力不可能垂直坡道斜面向上答案CD解析滑车从坡顶A点由静止滑下,AB段做匀加速直线运动,从受力分析角度,受到重力、支持力与滑动摩擦力,因此做匀加速直线运动,则滑车受到的支持力与滑动摩擦力的合力在竖直向上偏右方向,这样与重力的合力才能产生向下的加速度,故A错误;滑车在BC段做匀速直线运动,因此滑车受到的支持力与滑动摩擦力的合力与重力等值反向,则坡道BC对滑车作用力竖直向上,故B错误,C正确;滑车在坡道CD做匀减速直线运动,那么车受到支持力与滑动摩擦力的合力,即对滑车的作用力应该在竖直向上的偏左方向,这样与重力的合力才能产生向上的加速度,因此对滑车的作用力不可能垂直坡道斜面向上,故D正确。7.若已知引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转周期),地球中心到月球中心的距离l1,地球中心到太阳中心的距离l2。你能计算出()A.地球的质量m地=gR2GB.太阳的质量m太=42l23GT22C.月球的质量m月=42l13GT12D.月球、地球及太阳的密度答案AB解析对地球表面的一个物体m0来说,应有m0g=Gm地m0R2,所以地球质量m地=gR2G,选项A正确;对地球绕太阳运动来说,有Gm太m地l22=m地42T22l2,则m太=42l23GT22,B项正确;对月球绕地球运动来说,能求地球质量,不知道月球的相关参量及月球的卫星运动参量,无法求出它的质量和密度,C、D项错误。8.如图所示,13个完全相同的扁长木块紧挨着放在水平地面上,每个木块的质量m=0.4 kg、长度l=0.5 m,它们与地面间的动摩擦因数为1=0.1,原来所有木块处于静止状态,第1个木块的左端上方放一质量m0=1 kg的小铅块(可视为质点),它与木块间的动摩擦因数为2=0.2。现突然给铅块一向右的初速度v0=5 m/s,使其开始在木块上滑行。已知物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.铅块在第10个木块上运动时,能带动它右面的木块一起运动B.铅块刚滑上第12个木块左端时的速度大小为3 m/sC.铅块在第12个木块上滑动时第12个木块的加速度大小为2 m/s2D.小铅块最终能滑上第13个木块答案BD解析木块受到铅块提供的滑动摩擦力Ff0=2m0g=2N,有铅块的那个木块与地面间的最大静摩擦力为Ff1=1(m0+m)g=1.4N,其余每个木块与地面间的最大静摩擦力为Ff2=1mg=0.4N,设铅块到第n个木块时,第n个木块及其右面的木块开始在地面上滑动,则Ff0(13-n)Ff2+Ff1,解得n11.5,即当铅块滑到第12个木块左端时,第12、13两个木块开始在地面上滑动,选项A错误;设铅块刚滑上第12个木块左端时速度为v1,由动能定理得-2m0g11l=12m0v12-12m0v02,解得v1=3m/s,铅块滑动的加速度a0=-2g=-2m/s2,此时第12、13两个木块的加速度a1=2m0g-1(m0+2m)g2m=0.25m/s2,选项B正确,C错误;以第12、13两个木块为参考系,铅块滑到第12个木块右端时相对木块的速度v2满足v22-v12=2(a0-a1)l,解得v2=32m/s0,故铅块可以滑上第13个木块,选项D正确。二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(10分)在验证动量守恒定律的实验中,已有的实验器材有:斜槽轨道、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、圆规。实验装置、实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图所示。试根据实验要求完成下列填空:(1)实验前,轨道的调节应注意。(2)实验中重复多次让a球从斜槽上释放,应特别注意。(3)实验中还缺少的测量器材有。(4)实验中需要测量的物理量是。(5)若该碰撞过程中动量守恒,则一定有关系式成立。答案(1)槽的末端的切线是水平的(2)让a球从同一高度处由静止释放滚下(3)天平、刻度尺(4)a球的质量ma和b球的质量mb,线段OP、OM和ON的长度(5)maOP=maOM+mbON解析(1)由于要保证两球发生弹性碰撞后做平抛运动,即初速度沿水平方向,所以必须保证槽的末端的切线是水平的。(2)由于实验要重复进行多次以确定同一个弹性碰撞后两小球的落点的确切位置,所以每次碰撞前入射球a的速度必须相同,根据mgh=12mv2可得v=2gh,所以每次必须让a球从同一高度处由静止释放滚下。(3)要验证mav0=mav1+mbv2,由于碰撞前后入射球和被碰球从同一高度同时做平抛运动的时间相同,故可验证mav0t=mav1t+mbv2t,而v0t=OP,v1t=OM,v2t=ON,故只需验证maOP=maOM+mbON,所以要测量a球的质量ma和b球的质量mb,故需要天平;要测量两球平抛时水平方向的位移即线段OP、OM和ON的长度,故需要刻度尺。(4)由(3)的解析可知实验中需测量的物理量是a球的质量ma和b球的质量mb,线段OP、OM和ON的长度。(5)由(3)的解析可知若该碰撞过程中动量守恒,则一定有关系式maOP=maOM+mbON成立。10.(10分)某实验小组在做验证机械能守恒定律实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。(1)小组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是,理由是。(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出打B点时纸带的速度大小为m/s(结果保留三位有效数字)。丙(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图丁所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=m/s2(结果保留三位有效数字)。丁答案(1)甲小车在斜面上下滑有摩擦力做负功,机械能不守恒(2)1.37(3)9.78(9.759.81均可)解析(1)机械能守恒的条件是只有重力或系统内的弹簧弹力做功,所以实验设计就要排除除重力外的其他力做功,乙方案中的摩擦力做负功会导致实验失败。(2)图甲为自由落体运动,是匀变速运动,中间时刻的速度等于平均速度。所以B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,vB=xOC-xOA2T=(12.40-6.93)10-2m0.04s=1.3675m/s1.37m/s。(3)根据机械能守恒定律mgh=12mv2,整理得g=v22h,所以重力加速度就等于图线斜率的一半。三、计算题(本题共3小题,共32分)11.(10分)如图所示,甲木板的质量为m1=2 kg,乙木板的质量为m2=2 kg,甲木板的右端有一可视为质点的小物块,小物块的质量m=1 kg。甲木板和小物块的速度为8 m/s,乙木板的速度为2 m/s,方向均向右。木板与地面间无摩擦,小物块与两木板间的动摩擦因数=0.1。已知乙木板足够长,重力加速度g取10 m/s2,两木板碰撞后粘在一起。求:(1)两木板碰撞后的瞬间乙木板的速度大小;(2)两木板碰撞后,小物块与乙木板发生相对运动的时间。答案(1)5 m/s(2)2.4 s解析(1)设两木板碰撞后的瞬间乙木板的速度大小为v,两木板碰撞的过程动量守恒,根据动量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v解得v=5m/s。(2)两木板碰撞后,小物块滑上乙木板做匀减速运动,两木板做匀加速运动,最终三个物体的速度相同,设最终的共同速度为v,根据动量守恒定律有(m1+m)v1+m2v2=(m1+m2+m3)v解得v=5.6m/s小物块在乙木板上做匀减速运动的加速度大小a=-mgm=-1m/s2可得小物块与乙木板发生相对运动的时间t=v-v1a=2.4s。12.(10分)如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10 m,半圆形轨道半径R=2.5 m。质量m=0.10 kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞出。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。(1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。求:滑块通过C点时的速度大小;滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道压力的大小;(2)如果要使小滑块能够通过C点,求水平恒力F应满足的条件。答案(1)10 m/s9 N(2)F0.625 N解析(1)设滑块从C点飞出时的速度为vC,从C点运动到A点的时间为t,滑块从C点飞出后做平抛运动,则竖直方向2R=12gt2,水平方向x=vCt,解得vC=10m/s。设滑块通过B点时的速度为vB,根据机械能守恒定律得12mvB2=12mvC2+2mgR,设滑块在B点受轨道的支持力为FN,根据牛顿第二定律FN-mg=mvB2R,联立解得FN=9N,根据牛顿第三定律,滑块在B点对轨道的压力FN=FN=9N。(2)若滑块恰好能够经过C点,设此时滑块的速度为vC,根据牛顿第二定律有mg=mvC2R解得vC=gR=102.5m/s=5m/s,滑块由A点运动到C点的过程中,由动能定理Fx-mg2R12mvC2,则Fxmg2R+12mvC2,解得水平恒力F应满足的条件为F0.625N。13.(12分)如图所示,水平桌面左端有一顶端高为h的光滑圆弧形轨道,圆弧的底端与桌面在同一水平面上。桌面右侧有一竖直放置的光滑圆轨道MNP,其形状为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135后剩余的部分,MN为其竖直