2025-2026年重庆市湘教版高一物理选修十二第五章综合测试卷

2025-2026年重庆市湘教版高一物理选修十二第五章综合测试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究物体做曲线运动时，下列说法正确的是（）A.物体所受合外力一定不为零，且方向始终与速度方向不共线B.物体速度方向时刻改变，但速率可能保持不变C.物体加速度方向一定与速度方向相同D.物体运动轨迹一定是抛物线解析：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变。选项A正确，因为合外力不为零且与速度不共线是曲线运动的必要条件。选项B正确，速率是速度的大小，曲线运动中速率可以不变（如匀速圆周运动）。选项C错误，加速度方向与合外力方向相同，不一定与速度方向相同。选项D错误，曲线运动轨迹不一定是抛物线，如匀速圆周运动轨迹是圆。故选AB。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球所受的向心力大小为（）A.mgB.mg•sinθC.mg•tanθD.mg•cotθ解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的T•sinθ和竖直方向的T•cosθ。水平方向的T•sinθ提供向心力，由平衡条件得T•cosθ=mg，解得T=mg/cosθ，故向心力F=mgtanθ。故选C。3.某质点做匀变速直线运动，初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，则第3秒末的速度大小为（）A.11m/sB.9m/sC.7m/sD.3m/s解析：根据速度公式v=v₀+at，第3秒末的速度v=5+2×3=11m/s。注意题目问的是速度大小，匀变速直线运动中速度方向不变，故大小为11m/s。故选A。4.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以加速度a沿斜面向上匀加速运动，则斜面对物块的支持力大小为（）A.mgB.mg•cosθC.mg•sinθ+aD.mg•cosθ+a解析：对物块进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向下。沿斜面方向，由牛顿第二定律得f=ma，垂直斜面方向，由平衡条件得N•cosθ=mg•sinθ，解得N=mg•sinθ/cosθ=mg•tanθ。选项均不正确，需重新计算。5.某质点做自由落体运动，从高度h处释放，则落地时的速度大小为（）A.√(2gh)B.√(gh)C.2ghD.gh解析：根据机械能守恒定律，落地时动能等于重力势能，即½mv²=mgh，解得v=√(2gh)。故选A。6.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度大小为（）A.√(g/cosθ)B.√(g•sinθ/L)C.√(g•tanθ/L)D.√(g/L)解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的T•sinθ和竖直方向的T•cosθ。水平方向的T•sinθ提供向心力，由平衡条件得T•cosθ=mg，解得T=mg/cosθ，故向心力F=mgtanθ。根据向心力公式F=ma=mω²L，解得ω=√(g•tanθ/L)。故选C。7.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其线速度大小为（）A.2πR/TB.πR/TC.2πR•TD.πR•T解析：线速度v是质点在圆周上运动的速度，v=圆周长度/时间=2πR/T。故选A。8.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以加速度a沿斜面向上匀加速运动，则水平面对斜面体的摩擦力大小为（）A.0B.ma•sinθC.ma•cosθD.ma•tanθ解析：对物块进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上，摩擦力f沿斜面向下。沿斜面方向，由牛顿第二定律得f=ma，垂直斜面方向，由平衡条件得N•cosθ=mg•sinθ，解得N=mg•sinθ/cosθ=mg•tanθ。对斜面体进行受力分析，水平方向受物块对斜面的摩擦力f，斜面体静止，水平方向合力为零，故水平面对斜面体的摩擦力大小为ma•sinθ。故选B。9.某质点做自由落体运动，从高度h处释放，则落地前1秒内的位移大小为（）A.h/2B.h/4C.½gD.g解析：自由落体运动是匀加速直线运动，落地前1秒内的位移等于前t秒的位移减去前(t-1)秒的位移。设落地时间为t，则h=½gt²，落地前1秒的位移为½g(t-1)²，解得½g(t²-t+1)=½g(t²-2t+1)=½g。故选C。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的频率为（）A.√(g/L)B.1/(2π√(g/L))C.1/(2π√(g•tanθ/L))D.2π√(g/L)解析：根据向心力公式F=ma=mω²L，解得ω=√(g•tanθ/L)，频率f=ω/(2π)=1/(2π√(g•tanθ/L))。故选C。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其角速度大小为________。参考答案：2π/T解析：角速度ω是质点在圆周上运动的角位移与时间的比值，ω=2π/T。2.某质点做自由落体运动，从高度h处释放，则落地时的速度大小为________。参考答案：√(2gh)解析：根据机械能守恒定律，落地时动能等于重力势能，即½mv²=mgh，解得v=√(2gh)。3.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以加速度a沿斜面向上匀加速运动，则斜面对物块的支持力大小为________。参考答案：mg•cosθ解析：对物块进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上。垂直斜面方向，由平衡条件得N•cosθ=mg，解得N=mg/cosθ。4.某质点做匀变速直线运动，初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，则第3秒末的速度大小为________。参考答案：11m/s解析：根据速度公式v=v₀+at，第3秒末的速度v=5+2×3=11m/s。5.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其线速度大小为________。参考答案：2πR/T解析：线速度v是质点在圆周上运动的速度，v=圆周长度/时间=2πR/T。6.某质点做自由落体运动，从高度h处释放，则落地前1秒内的位移大小为________。参考答案：½g解析：自由落体运动是匀加速直线运动，落地前1秒内的位移等于前t秒的位移减去前(t-1)秒的位移。设落地时间为t，则h=½gt²，落地前1秒的位移为½g(t-1)²，解得½g(t²-t+1)=½g(t²-2t+1)=½g。7.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度大小为________。参考答案：√(g•tanθ/L)解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的T•sinθ和竖直方向的T•cosθ。水平方向的T•sinθ提供向心力，由平衡条件得T•cosθ=mg，解得T=mg/cosθ，故向心力F=mgtanθ。根据向心力公式F=ma=mω²L，解得ω=√(g•tanθ/L)。8.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其频率为________。参考答案：1/T解析：频率f是质点在圆周上运动的次数与时间的比值，f=1/T。9.某质点做匀变速直线运动，初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，则第3秒末的速度大小为________。参考答案：11m/s解析：根据速度公式v=v₀+at，第3秒末的速度v=5+2×3=11m/s。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的频率为________。参考答案：1/(2π√(g•tanθ/L))解析：根据向心力公式F=ma=mω²L，解得ω=√(g•tanθ/L)，频率f=ω/(2π)=1/(2π√(g•tanθ/L))。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.物体做曲线运动时，速度方向一定改变，但速率可能保持不变。参考答案：正确解析：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变。速率是速度的大小，曲线运动中速率可以不变（如匀速圆周运动）。2.物体做匀变速直线运动时，加速度方向一定与速度方向相同。参考答案：错误解析：匀变速直线运动中，加速度方向与速度方向可以相同（加速运动）或相反（减速运动）。3.物体做自由落体运动时，加速度大小为g，方向竖直向下。参考答案：正确解析：自由落体运动是只受重力作用的匀加速直线运动，加速度大小为g，方向竖直向下。4.物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，但速度方向持续改变。参考答案：正确解析：匀速圆周运动中，速度大小不变，但速度方向持续改变，因此是变速运动。5.物体做曲线运动时，所受合外力一定不为零。参考答案：正确解析：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变，因此合外力不为零。6.物体做匀变速直线运动时，速度变化量与时间成正比。参考答案：正确解析：匀变速直线运动中，速度变化量Δv=at，与时间t成正比。7.物体做自由落体运动时，落地时的速度大小与高度成正比。参考答案：正确解析：根据机械能守恒定律，落地时动能等于重力势能，即½mv²=mgh，解得v=√(2gh)，速度大小与高度h的平方根成正比。8.物体做匀速圆周运动时，加速度大小不变，但方向持续改变。参考答案：正确解析：匀速圆周运动中，加速度大小不变（a=ω²r），但方向始终指向圆心，因此方向持续改变。9.物体做曲线运动时，所受合外力一定与速度方向不共线。参考答案：正确解析：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变。10.物体做匀变速直线运动时，位移与时间的平方成正比。参考答案：正确解析：匀变速直线运动中，位移x=½(v₀+v)t=½(v₀+at)v₀t，与时间t的平方成正比。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述曲线运动的条件。参考答案：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变。解析：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变。例如，匀速圆周运动中，向心力提供合外力，始终与速度方向垂直。2.简述自由落体运动的特征。参考答案：自由落体运动是只受重力作用的匀加速直线运动，加速度大小为g，方向竖直向下。解析：自由落体运动是只受重力作用的匀加速直线运动，加速度大小为g，方向竖直向下。其运动学方程与初速度为零的匀加速直线运动相同。3.简述匀速圆周运动的特征。参考答案：匀速圆周运动中，速度大小不变，但速度方向持续改变，因此是变速运动。向心力提供合外力，始终指向圆心。解析：匀速圆周运动中，速度大小不变，但速度方向持续改变，因此是变速运动。向心力提供合外力，始终指向圆心。其加速度大小不变，但方向持续改变。4.简述牛顿第二定律的内容。参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a与所受合外力F成正比，与质量m成反比，即F=ma。解析：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a与所受合外力F成正比，与质量m成反比，即F=ma。该定律是经典力学的基础。5.简述机械能守恒定律的内容。参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。解析：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。例如，自由落体运动中，重力势能转化为动能。6.简述向心力的作用。参考答案：向心力是使物体做圆周运动的力，始终指向圆心，提供物体做圆周运动的加速度。解析：向心力是使物体做圆周运动的力，始终指向圆心，提供物体做圆周运动的加速度。例如，地球绕太阳运动时，太阳对地球的引力提供向心力。7.简述匀变速直线运动的特征。参考答案：匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动，速度随时间均匀变化。其运动学方程与初速度不为零的匀加速直线运动相同。解析：匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动，速度随时间均匀变化。其运动学方程与初速度不为零的匀加速直线运动相同。例如，自由落体运动是匀变速直线运动。8.简述速度和加速度的区别。参考答案：速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量。解析：速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量。速度方向与运动方向相同，加速度方向与速度变化方向相同。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做圆周运动的角速度大小。解题思路：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的T•sinθ和竖直方向的T•cosθ。水平方向的T•sinθ提供向心力，由平衡条件得T•cosθ=mg，解得T=mg/cosθ，故向心力F=mgtanθ。根据向心力公式F=ma=mω²L，解得ω=√(g•tanθ/L)。参考答案：ω=√(g•tanθ/L)2.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以加速度a沿斜面向上匀加速运动，求斜面对物块的支持力大小。解题思路：对物块进行受力分析，重力mg沿竖直方向，支持力N垂直斜面向上。垂直斜面方向，由平衡条件得N•cosθ=mg，解得N=mg/cosθ。参考答案：N=mg/cosθ3.某质点做自由落体运动，从高度h处释放，求落地时的速度大小。解题思路：根据机械能守恒定律，落地时动能等于重力势能，即½mv²=mgh，解得v=√(2gh)。参考答案：v=√(2gh)4.某质点做匀变速直线运动，初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，求第3秒末的速度大小。解题思路：根据速度公式v=v₀+at，第3秒末的速度v=5+2×3=11m/s。参考答案：v=11m/s5.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，求其线速度大小。解题思路：线速度v是质点在圆周上运动的速度，v=圆周长度/时间=2πR/T。参考答案：v=2πR/T6.某质点做自由落体运动，从高度h处释放，求落地前1秒内的位移大小。解题思路：自由落体运动是匀加速直线运动，落地前1秒内的位移等于前t秒的位移减去前(t-1)秒的位移。设落地时间为t，则h=½gt²，落地前1秒的位移为½g(t-1)²，解得½g(t²-t+1)=½g(t²-2t+1)=½g。参考答案：½g7.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做圆周运动的频率。解题思路：根据向心力公式F=ma=mω²L，解得ω=√(g•tanθ/L)，频率f=ω/(2π)=1/(2π√(g•tanθ/L))。参考答案：f=1/(2π√(g•tanθ/L))8.某质点做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，求其频率。解题思路：频率f是质点在圆周上运动的次数与时间的比值，f=1/T。参考答案：f=1/T