高中物理第4章综合测试题

1、第四章综合测试题本卷分第 卷 (选择题 )和第 卷 (非选择题 )两部分满分100 分，考试时间90 分钟第 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物体在平抛运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相等的是()A 速度的增量B加速度C位移D平均速度答案 AB解析 g，由加速度定义av平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为重力加速度t ，可知速度增量v g t，所以相等时间内速度的增量和加速

2、度是相等的位移和平均速度是矢量， 平抛运动是曲线运动，相等时间内位移和平均速度的方向均在变化综上所述， 该题的正确答案是A 、B.2小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示的力的作用时，小球可能运动的方向是 ()A OaB ObC OcD Od答案 D解析 小球受到力F 作用后， 运动轨迹将向力的方向一侧发生弯曲，所以轨迹可能为Od 方向而 Oa、 Ob、 Oc 都是不可能的3汽车沿平直的公路向左匀速行驶，如图所示，经过一棵树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，则车中的人以车为参照物，看到果子的运动轨迹是下列选项中的()答案 B解析 车中的人以车为参考系，看到果子的运动轨迹是向右的平抛

3、运动4.如图所示，在某行星的轨道上有a、b、c、 d 四个对称点，若行星运动周期为T，则行星()A 从 a 到 b 的运动时间等于从c 到 d 的时间B从 d 经 a 到 b 的运动时间等于从b 经 c 到 d 的时间C从 a 到 b 的时间 tabT/4答案 CD解析 由开普勒行星运动定律可知，行星离太阳越近，运动的线速度越大，故从a 到b 的运动时间小于从c 到 d 的时间， 从 d 经 a 到 b 的运动时间小于从b 经 c 到 d 的时间， A 、TTB 错误；从a 到 b 的时间 tab4， C、 D 正确5.如图所示，三个小球A、B、 C 分别在离地面不同高度处，同时以相同的速度向

4、左水平抛出，小球A 落到 D 点， DE EF FG ，不计空气阻力，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，则关于三小球()A B、 C 两球也落在D 点BB 球落在 E 点， C 球落在 F 点C三小球离地面的高度AE BF CG 13 5D三小球离地面的高度AE BF CG 14 9答案 AD解析 依题意，从抛出小球开始计时，每隔相等时间小球碰地，则下落时间比为123，则在竖直方向上由自由落体运动规律可知高度比为149，D 正确；水平方向匀速运动的位移之比为123，因此三球均落在D 点， A 正确6 (2011 北京东城模拟)我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为 M，半径

5、为R，引力常量为G.以下说法正确的是()2R2v20A 在月球上以初速度v0 竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为GM22R v0B在月球上以初速度v0 竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为GMRC在月球上发射一颗绕其沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为GMRD在月球上发射一颗绕其沿圆形轨道运行的卫星的最大周期为2RGM答案 BGMm解析 由万有引力定律可知，在月球表面上有：R2 mg，可得月球表面重力加速GM2R22，则以 v0上抛时，上升的最大高度为：h v0v0，可知 A 错误；返回出度为： gR22g2GM2发点所需的时间为：t2vg0，可得： t 2vg0 2RGMv0，故

6、 B 正确；环月卫星运行速度最大时，GMm2GMR，由v，得： v，则 C 错误；由以上可知环月卫星只有最小轨道半径为R2 mRR周期为 T2vR 2RGMR ，没有最大周期， D 错误7 (2011 郑州模拟 )在处理交通事故中，测定碰撞前瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用利用v 4.9 L可以测定事故车辆碰撞前瞬间的速度，其中h1 h2h1、 h2 分别是散落物在车上时候的离地高度如果不计空气阻力，g 取 9.8m/s2.下列说法正确的是 ()A 题中公式是根据牛顿运动定律得出的BA、 B 的落地时间与它们在车上的高度无关CL 是在事故现场被水平抛出的散落物沿公路方向上的水平

7、距离D A、 B 落地时间与车辆速度的乘积等于L答案 C解析 由题意可知，散落物做平抛运动的初速度与车速相同，由下落高度可以求得时间， t12h1，t22h2；各散落物的水平位移x1 vt1，x2 vt2；散落物的距离L x1ggx2；由以上各式联立可求得：vL，该式是由平抛运动规律求得的，因此4.9h1h2选项 A 、B 、D 错误，答案选C.8(2011 潍坊模拟 )我国于 2010 年 10 月 1 日成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”CE2，CE 2 在椭圆轨道近月点Q 完成近月拍摄任务后，到达椭圆轨道的远月点P 变轨成圆形轨道，如图所示忽略地球对CE 2 的影响，则CE 2()A 在

8、由椭圆轨道变成圆形轨道过程中机械能不变B在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中线速度增大C在 Q 点的线速度比沿圆轨道运动的线速度大D在 Q 点的加速度比沿圆轨道运动的加速度大答案 BCD解析 卫星由椭圆轨道到更高的圆周轨道的变轨要在P 点加速，因此机械能要增大，所以选项 A 错， B 正确；因为卫星圆周运动的线速度vGM，椭圆轨道在Q 点的线速r度要大于Q 点对应点的圆周轨道的线速度，大于P 点对应的圆周轨道的线速度；而加速度aGM，可知 Q 点距离地球近加速度大，选项C、 D 均正确2r9 (2011 菏泽模拟 )质量为 1kg 的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在互相垂直方向上的两分运动的速

9、度 时间图象分别如图所示，则下列说法正确的是()A 2s 末质点速度大小为7m/sB质点所受的合外力大小为3NC质点的初速度大小为5m/sD质点初速度的方向与合外力方向垂直答案 D解析 2s 末质点在x、 y 方向的分速度分别为vx3m/s、 vy 4m/s，质点的速度v3 0v2x v2y 5m/s，A 选项错误； 质点的加速度a ax2m/s2 1.5m/s2，质点受到的合外力F ma 1 1.5N 1.5N，B 选项错误；质点的初速度大小v0 v20x v20y 4m/s， C 选项错误；质点初速度方向沿y 方向，合力方向沿x 方向，相互垂直，D 选项正确10.如图所示，小球在竖直放置的

10、光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为 r，则下列说法正确的是()A 小球通过最高点时的最小速度vmin g R rB小球通过最高点时的最小速度vmin 0C小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力答案 BC解析 小球沿管上升到最高点的速度可以为零，A错误， B 正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力N 与球重力在背离圆心方向的分力F mg的合力提供向心力，即：N F mg mv2/(R r)，因此外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作用力， C 正确；小球在水平

11、线ab 以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关， D 错误第卷 (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. (6 分 )如图所示，台阶的高度都是0.4m，一球以水平速度由第一级台阶上抛出欲打在第五级台阶上，则水平速度v 的取值范围是_答案 6m/sv 22m/s解析 台阶的高度都是0.4m，小球欲打在第五级台阶上，初速度最小时应擦着第四级台阶边缘落下， 初速度最大时应擦着第五级台阶边缘落下，这两种情况下与台阶碰撞位移夹角一定是 45， tany gt ，可知下落的高度越大，初速度越大x2v0由 t2yg，得vm

12、in s13 0.4m/s 6m/st13 0.4 21024 0.4vmax sm/s 2 2m/st24 0.4 210故 6m/svmRhGMMmGMv 才会在低轨道做椭圆运动；由G2ma 得： a2；由于地心是导R hR hR h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，

13、有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10 分 )五个直径d 5cm 的圆环连接在一起，用细线悬于O 点，枪管水平时枪口中心与第五个环心在同一水平面上，如图 它们相距100m，且连线与环面垂直，现烧断细线，经过 0.1s 后开枪射出子弹 若子弹恰好穿过第2 个环的环心， 求子弹离开枪口时的速度(不计空气阻力， g 取 10m/s2)答案 1000m/s解析 设从子弹射出到穿过环心所用时间为t，则根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的特点，得竖直方向的位移关系：s 弹 0.05 (52)m s 环12 0.053m12即 2gt2g(t0.1s)s100解得 t 0.1s.又据子

14、弹水平方向做匀速直线运动，则v0 t0.1 m/s 1000m/s15(10 分 )(2011 南京模拟 )“嫦娥二号”探月卫星于2010 年 10 月 1 日成功发射， 这次发射的卫星直接进入近地点高度200 公里、远地点高度约38 万公里的地月转移轨道而奔月，如图甲所示， 当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点100 公里、周期 12小时的椭圆轨道 a.再经过两次轨道调整，最终进入100 公里的近月圆轨道b，轨道 a 和 b 相切于 P 点，如图乙所示设月球质量为M，半径为 r，“嫦娥二号”卫星质

15、量为m，轨道 b 距月球表面的高度为h，引力常量为G.试求下列问题：(1)进入近月圆轨道b 后，请写出卫星受到月球的万有引力表达式；(2)卫星在近月圆轨道b 上运行的速度表达式；(3)卫星分别在椭圆轨道a、近月圆轨道 b 运动时， 试比较经过 P 点的加速度大小， 并简述理由GMm(2)GM答案 (1) r h 2(3) 见解析r h解析 (1)根据万有引力定律有GMmF2r h(2)万有引力提供向心力GMm mv2，解得卫星速度vGMr h 2r hr h(3)卫星在椭圆轨道a、近月圆轨道b 运动时， 经过 P 点时受到的万有引力相同，所以向心加速度相同，即 aa ab16 (11 分 )如

16、图所示， ABC 和 ABD 为两个光滑固定轨道，A、 B、 E 在同一水平面上，C、 D、 E 在同一竖直线上， D 点距水平面的高度为 h， C 点距水平面的高度为2h，一滑块从 A 点以初速度 v0 分别沿两轨道滑行到 C 或 D 处后水平抛出(1)求滑块落到水平面上，落点与E 点间的距离sC 和 sD ；(2)为实现 sCsD， v0 应满足什么条件？4hv22hv2答案 (1)0 16h20 4h2gg(2)2 ghv06gh12121212解析 (1)根据机械能守恒可得2mv0 2mgh2mvC，2mv0 mgh2mvD根据平抛运动规律：2h12gt2C， h 12gt2D又因为

17、sC vCtC， sD vDtD4hv022hv02综合以上式子，得 sCg 16h2， sDg 4h2(2)为实现 sCsD，即4hv0222hv022 16h 4h ，得 v0mg2h，即02mvv02 gh所以 2 ghv0 6gh217 (11 分)如图所示， BC 为半径等于5 2m 竖直放置的光滑细圆管，O 为细圆管的圆心，在圆管的末端 C 连接倾斜角为45、动摩擦因数 0.6 的足够长粗糙斜面， 一质量为 m0.5kg 的小球从 O 点正上方某处A 点以 v0 水平抛出，恰好能垂直OB 从 B 点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F 5N 的作用，当小球运动到圆管的末端C 时作用力 F 立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面(g 10m/s2)求：(1)小球从 O 点的正上方某处A 点水平抛出的初速度v0 为多少？(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少？(3)小球在 CD 斜面上运动的最大位移是多少？答案 (1)2m/s(2)7.1N(3)0.35m解析 (1)小球从 A 运动