适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习阶段检测2第3单元牛顿运动定律第4单元曲线运动万有引力与航天新人教版

阶段检测(二)第三~四单元一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列仪器测得的物理量单位,属于基本单位的是 ()2.关于牛顿运动定律,下列说法正确的是()A.牛顿第确定律是牛顿其次定律的一种特例B.牛顿其次定律在非惯性系中不成立C.牛顿第确定律可以用试验验证D.为纪念牛顿,人们把力定为基本物理量,其基本单位为牛顿3.下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体受到的合力确定不为零B.做曲线运动的物体的加速度确定是变更的C.物体在恒力作用下,不行能做曲线运动D.物体在变力作用下,确定做曲线运动4.科学技术的不断发展,给我们的工作和生活带来了便利。某同学用智能手机拍摄竖直放置的水瓶在水平方向做直线运动时形成的水面形态如图所示。则下列说法正确的是()A.甲图和乙图中水瓶均向右匀速运动B.甲图中水瓶向左匀速运动,乙图中水瓶向左加速运动C.甲图中水瓶向右匀速运动,乙图中水瓶向左减速运动D.甲图中水瓶向左加速运动,乙图中水瓶向右加速运动5.春节期间,为增加节日的喜庆气氛,街道两旁挂上了大红灯笼。如图所示,结点O处于水平轻弹簧的右端,OA、OC为两段轻绳,OA与竖直墙壁成某一夹角,下列说法正确的是()A.轻弹簧可能处于拉伸状态,也可能处于压缩状态B.OA、OC两段轻绳的弹力大小确定相等C.若在水平风力作用下,系统重新平衡时,灯笼所受合力仍为0D.若剪断轻弹簧,在剪断轻弹簧的瞬间,灯笼的加速度大于g6.2024年3月23日15时40分,中国航天“天宫课堂”其次课开课了,这次在距离地面约400km的中国载人空间站“天宫”上进行了太空科学探究。授课期间,航天员演示了“水油分别试验”和“太空抛物试验”等,下列说法正确的是()A.在“天宫”中水和油因为没有受到地球引力而处于漂移状态B.“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与其次宇宙速度之间C.在“天宫”中做“太空抛物试验”时物体被抛出后做平抛运动D.利用密度不同,“天宫”中让水和油的混合物做匀速圆周运动能使水和油分别7.小明练习乒乓球托球加速跑,跑动可视为匀加速直线运动,乒乓球与球拍面之间的动摩擦因数为μ=34,球拍面与水平夹角为30°,如图所示。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使乒乓球相对球拍静止,小明跑动时的最小加速度为(忽视空气阻力)(A.33g B.3g C.315g D.8.一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变更规律通过传感器用计算机绘制出来如图所示。设运动过程中不计空气阻力,g取10m/s2。则下列说法正确的是()A.运动员在t=3.6s时离开蹦床B.运动员在空中运动的时间为0.8sC.t=4.4s时运动员处于超重状态D.t=7s时运动员处于完全失重状态9.长度为1m的细线,连接一质量m=2kg的小球(不计大小),另一端固定于O点。让小球在水平面内做匀速圆周运动,这种运动通常称为圆锥摆运动。如图所示,细线与竖直方向的夹角α=37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是()A.小球运动的角速度为6rad/sB.细线的拉力大小为16NC.小球运动的线速度大小为1.2m/sD.小球所受到的向心力大小为15N10.如图所示,足够大的粗糙斜面倾角为θ,小滑块以大小为v0的水平初速度起先沿斜面运动,经过一段时间后,小滑块速度大小为v、方向与初速度垂直。此过程小滑块加速度的最大值为a1、最小值为a2。已知小滑块与斜面动摩擦因数μ=tanθ,则()A.v=v0 B.v>v0C.a2=2gsinθ D.a1=2gsinθ11.“长征七号”A运载火箭于2024年1月9日在中国文昌航天放射场点火升空,托举“实践二十三号”卫星直冲云霄,随后卫星进入预定轨道,放射取得圆满胜利。已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R,“实践二十三号”卫星距地面的高度为h(h小于同步卫星距地面的高度),入轨后绕地球做匀速圆周运动,则该卫星()A.线速度大小大于7.9km/sB.周期可能超过24小时C.向心加速度大于地面重力加速度gD.角速度大小大于同步卫星的角速度12.如图所示,高速马路上一辆速度为90km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发觉刹车失灵,短暂反应后,限制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变,A、B两点沿道路方向距离为120m,超车道和行车道宽度均为3.75m,应急车道宽度为2.5m,路面供应的最大静摩擦力是车重的12,汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动,重力加速度g取10m/s2,估算驾驶员反应时间为(A.2s B.1.5sC.1.0s D.0.75s13.用图甲所示的蛙式打夯机对路面进行打平、夯实,其结构可以简化为图乙。质量为m的铁球通过轻杆与转轮1相连,转轮1与底座总质量为m',转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接,两转轮半径之比为1∶3,转轮2在电动机作用下转动,通过皮带使转轮1一起转动,带着铁球做圆周运动,铁球的转动半径为r,a、b分别是转轮1和转轮2上的点,下列说法正确的是()A.铁球转动到最低点时处于失重状态B.a、b两点的加速度之比为1∶3C.若使转轮1下的底座离开地面,铁球的角速度ω>mgD.若使转轮1下的底座离开地面,电动机的转速n>1二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)14.应用于机场和火车站的平安检查仪的传送装置可简化为如图所示的模型,紧绷的传送带以恒定的速率运行,A、B间的距离为2m,旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处,经过一段时间运动到B处,若行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()A.若传送带的速度大小为0.4m/s,则行李由传送带左端到右端所用时间为5.1sB.若传送带的速度大小为1m/s,则行李由传送带左端到右端所用时间为2.5sC.传送带的速度越大,行李相对传送带滑行的距离越大D.传送带的速度越大,行李由传送带左端到右端所用时间越短15.如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为14圆弧bc,半径为R,O为圆心,若在O点以大小不同的初速度v0沿Oc方向水平抛出小球,小球落在坑内。空气阻力可忽视,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(A.落在圆弧面上的最小速度为2B.落在圆弧面上的最小速度为3C.小球的运动时间与v0大小无关D.无论调整v0大小为何值,小球都不行能垂直撞击在圆弧面上三、非选择题(本题共5小题,共55分)16.试验题(Ⅰ、Ⅱ两题共14分)16-Ⅰ(7分)探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的试验装置如图所示。转动手柄,可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两轮塔的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动,其向心力由挡板对小球的压力供应,小球对挡板的反作用力,通过杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。那么:(1)下列试验的试验方法与本试验相同的是。

A.验证力的平行四边形定则B.验证牛顿其次定律C.伽利略对自由落体的探讨(2)若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时,若将传动皮带套在两半径之比等于3∶1的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处(选填“A”“B”或“C”),则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为。若仅变更皮带位置,通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比,可以发觉向心力F与成正比。

(3)为了能探究向心力大小的各种影响因素,左右两侧轮塔(选填“须要”或“不须要”)设置半径相同的轮盘。

16-Ⅱ(7分)某爱好小组在探究小车加速度a与质量m的关系试验中,平衡摩擦力后,得到的部分纸带数据如图所示,所用交变电流的频率为50Hz,相邻两计数点间有四个点未画出,依据图中的数据,回答下列问题:(1)打下点2时,小车的速度大小为m/s,求出小车的加速度大小为m/s2。(结果均保留两位有效数字)

(2)保持小车所受的拉力不变,变更小车质量m,分别测出不同质量时小车加速度a的数据如下表:次数12345质量m/kg0.250.290.330.400.50加速度a/(m·s-2)0.6180.5570.4820.4030.317质量倒数1m/kg-4.003.453.032.502.00①请在坐标纸中作出小车的a-1m图像②依据a-1m图像,可以得到的结论是:。17.(8分)如图所示,质量为m的质点在xOy平面坐标系上以某一速度v0(未知)沿与x轴正方向成锐角的方向起先运动(方向如图中箭头所示),受到大小不变、沿y轴方向的合力作用。已知质点运动的最小速度为v,合力的大小为F,质点质量为m。(1)当质点速度大小变为2v时,速度方向和x轴方向的夹角是多大?(2)质点速度由v增加到2v,用了多长时间?18.(11分)最近山东淄博凭借烧烤火爆出圈,其实淄博美食出名的不止有烧烤,淄博博山更是被誉为是鲁菜的发源地,体现齐鲁食礼的百年宴席——博山四四席如图所示。假设旋转餐桌上某个餐盘及盘中菜肴的总质量为1.2kg,餐盘与转盘间的动摩擦因数为0.2,距中心转轴的距离为0.5m,若轻转转盘,使餐盘随转盘以0.5m/s的速率保持匀速转动,转动过程中餐盘和转盘始终保持相对静止。(1)求餐盘的向心加速度大小;(2)求餐盘与转盘间的摩擦力大小;(3)为防止转动过程中餐盘滑出而发生紧急,旋转转盘时的角速度不能超过多大?19.(11分)坝陵河大桥桥面离谷底高为370m,曾举办过中国首届大桥低空跳伞竞赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面,起先做匀加速直线运动,加速度为9.6m/s2,经过5s后打开着陆伞做匀减速直线运动,速度减至2m/s时,平安着陆在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为75kg,重力加速度g取10m/s2。求:(1)运动员做匀加速运动的位移;(2)运动员做匀减速运动的时间;(3)运动员(含伞包)绽开着陆伞后所受的空气阻力。20.(11分)“女排精神”激励着一代一代年轻人为幻想而战。排球场俯视图如图所示,球网高224cm,O为左边球场边界的中点。一运动员身高198cm,手臂竖直伸直,掌心高度为213cm,原地起跳最高76cm,摸高最高327cm。某次排球训练过程中,她给队员做发球示范,每次她都在O点竖直起跳,伸直手臂,从掌心把球水平击打出去。为探讨便利,排球视为质点,且在空中运动过程中阻力不计,g取10m/s2。(1)第一次示范,该运动员把球以30m/s的速率垂直球网打到右侧球场,该运动员至少须要跳离地面多高?(2)其次次示范,该运动员在O点跳起76cm,仍以30m/s的速率把球打向右侧球场,请计算说明会不会出界?(3)第三次示范,该运动员助跑至O点竖直起跳发球,由于没有限制好发球速度,就垂直球网把球发出,发觉球紧贴着球网恰好到右边界落地,该运动员这次跳离地面的高度是多少?参考答案阶段检测(二)第三~四单元1.B解析选项A、B、C、D测得的物理量分别是力、电流、电压、电能;四者中只有电流是基本物理量,其单位是基本单位。故选B。2.B解析牛顿第确定律揭示了物体不受力时的运动规律,牛顿其次定律给出了加速度与力和质量的关系,牛顿第确定律是牛顿其次定律的基础,A项错误;牛顿运动定律成立的参考系是惯性系,牛顿其次定律在非惯性系中不成立,B项正确;牛顿第确定律不行以用试验验证,C项错误;为纪念牛顿,人们把力的单位规定为牛顿,但力不是基本物理量,D项错误。3.A解析当合力为零时,物体做匀速直线运动或静止,所以物体做曲线运动时所受的合力确定不为零,A正确;物体在恒力作用下可能做曲线运动,如平抛运动加速度不变,B错误;物体在恒力作用下,可以做曲线运动,如:平抛运动,C错误;当物体所受的合力与速度在同一条直线上时,物体做直线运动,D错误。4.C解析甲图中水面水平,则甲图中水瓶可能向左或向右做匀速运动,乙图中把水面看成一个光滑斜面,假设有一个小球在斜面上,则小球受到重力和斜面对它斜向右上方的支持力,合力水平向右,所以乙图中水瓶可能向右加速运动或向左减速运动,故选C。5.C解析轻弹簧对O点有支持力,则确定处于压缩状态,选项A错误;对O点受力分析,则FOAcosθ=FOC=mg,即OA段轻绳的弹力大于OC段轻绳的弹力,选项B错误;若在水平风力作用下,系统重新平衡时,灯笼所受合力仍为0,选项C正确;若剪断轻弹簧,在剪断轻弹簧的瞬间,轻绳的弹力瞬时变为零,则灯笼只受重力作用,则加速度等于g,选项D错误。6.D解析在“天宫”中水和油因为处于完全失重状态而处于漂移状态,但并不是没有受到地球引力,此时地球引力全部供应应“天宫”及其内部物体做匀速圆周运动的向心力,故A错误;第一宇宙速度是物体在地球旁边绕地球做匀速圆周运动的速度,同时也是物体绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度,当物体的速度介于第一宇宙速度与其次宇宙速度之间时,物体将绕地球做椭圆运动,所以“天宫”的运行速度确定小于第一宇宙速度,故B错误;由于“天宫”中物体处于完全失重状态,所以不存在重力使物体下落的作用效果,在“天宫”中做“太空抛物试验”时,物体被抛出后近似做直线运动,故C错误;“天宫”中物体处于完全失重状态,所以油和水的混合物不能像在地球表面上一样出现“油在上,水在下”的分别状况,但可以通过让二者做匀速圆周运动,从而产生向心加速度,进而让水和油分别开,故D正确。7.C解析当Ff沿斜面对上达到最大时,加速度最小,对乒乓球受力分析,如图所示:正交分解有FN-mgcos30°=masin30°、mgsin30°-Ff=macos30°,又Ff=μFN,解得a=315g8.D解析由图知,运动员所受的重力为500N,t=3.6s到t=4.2s,运动员处于超重状态,所以t=3.6s时运动员在向下压蹦床,故A错误;由图可知,运动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s,时间间隔均为1.6s,故B错误;t=4.4s时,蹦床对运动员的弹力小于运动员的重力,运动员处于失重状态,故C错误;t=7s时,蹦床对运动员的弹力为零,运动员处于完全失重状态,故D正确。9.D解析细线的拉力大小为F=mgcos37°=25N,故B错误;依据牛顿其次定律有mgtan37°=mω2Lsin37°,解得ω=522rad/s,故A错误;小球运动的线速度大小为v=ωLsin37°=322m/s,故C错误;向心力大小为10.D解析小滑块在斜面上滑动,摩擦力大小始终不变为Ff=μmgcosθ=mgsinθ,其大小与重力沿着斜面对下的分力大小相等,小滑块速度从水平到竖直过程中依据动能定理mgsinθ·y-Ffs=12mv2-12mv02,其中y为垂直初速度方向滑块沿斜面下滑的长度,s为滑块运动轨迹的长度,依据几何关系可知s>y,可知v<v0,故A、B错误;摩擦力速度的方向始终与滑块相对斜面的速度方向相反,可知Ff的方向与重力沿斜面对下的分力mgsinθ的方向的夹角为90°~180°,则合力的大小范围为mgsinθ-Ff≤F合≤Ff2+(mgsinθ)2,结合牛顿其次定律F合=ma,可得0≤a≤2g11.D解析“实践二十三号”卫星距地面的高度为h(h小于同步卫星距地面的高度),依据Gm'm(R+h)2=mv2R+h,因为轨道半径大于近地卫星轨道半径,所以线速度大小小于7.9km/s,故A错误;依据Gm'm(R+h12.A解析汽车做圆周运动由摩擦力供应向心力Ff=12mg=mv2R,汽车运动的半径为R=125m,A、B两点间垂直道路方向的距离为10m,由几何关系得两端沿道路方向的距离为L=2R2-(13.C解析铁球转动到最低点时,其加速度向上,处于超重状态,故A错误;转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接,则线速度相等,两转轮半径之比为1∶3,由向心加速度公式an=v2R可知,转轮1与转轮2加速度之比为3∶1,故B错误;当轻杆对铁球向下的弹力等于转轮1与底座的重力时,底座刚好离开地面,此时铁球位于最高点,有F=m'g,对于铁球,有mg+F=mω2r,解得ω=(m+m')gmr,所以,若使转轮1下的底座离开地面,铁球的角速度ω>mg+m'gmr14.AC解析当传送带的速度大小为0.4m/s时,行李先做匀加速直线运动,依据牛顿其次定律ma=μmg,可知a=μg=2m/s2,当行李与传送带共速时用时为t1,所以v=at1,则t1=0.2s,运动的位移为x1=12at2=0.04m,行李与传送带共速后传送带做匀速直线运动,所以l-x1=vt2,解得t2=4.9s,综上可得行李由传送带左端到右端所用时间为t=t1+t2=5.1s,故A正确;当传送带的速度大小为1m/s时,匀加速运动阶段的时间为t1=0.5s,匀速运动阶段的时间t2=1.75s,则行李由传送带左端到右端所用时间为t=t1+t2=2.25s,故B错误;行李相对于传送带的距离为Δx=vt1-v2t1=v2t1、v=at1,综上可知传送带的速度越大,行李相对传送带滑行的距离越大,故C正确;行李在传送带上运动的时间为t=t115.BD解析小球做平抛运动h=12gt2、x=v0t,且h2+x2=R2,而落点的速度v=(gt)2+v02,整理得v=34g2t2+R16.16-Ⅰ答案(1)B(2)AC1∶9角速度的二次方(3)须要解析(1)本试验所用的探讨方法是限制变量法,与“验证牛顿其次定律”的试验方法相同,故选B。(2)探究向心力和角速度的关系时,要保持质量和半径不变,即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。若将传动皮带套在两半径之比等于3∶1的轮盘上,因两轮盘边缘的线速度相同,则角速度之比为1∶3,向心力之比为1∶9,即标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1∶9。若仅变更皮带位置,通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比,可以发觉向心力F与角速度的二次方成正比。(3)为了能探究向心力大小的各种影响因素,因为要探讨角速度确定时向心力与质量或半径的关系,则左右两侧轮塔须要设置半径相同的轮盘。16-Ⅱ答案(1)0.130.60(2)①见解析②保持小车所受的拉力不变,小车的加速度与小车的质量成反比解析(1)相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s依据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打下点2时,小车的速度大小为v2=x132T=(依据逐差法可知,小车的加速度大小为a=x24-x024T2=(2)①依据表格数据,作出a-1m②由于a-1m图像是一过原点的倾斜直线,说明a与117.答案(1)60°(2)3解析(1)质点沿y