高三一輪復習檢測題（必修1、必修2、選修3-5）A卷

■河南省信陽市新縣高級中學 付培軍

一、選擇題(1～6題只有一個選項正確,7～10題有多個選項正確)

1.小智同學發現了一張自己以前為研究機動車的運動情況而繪制的圖像,如圖1所示。已知機動車運動的軌跡是直線,但是不知機動車是加速還是剎車狀態,則下列說法中合理的是( )。

圖1

A.機動車處于加速狀態

B.機動車的初速度為零

C.機動車的加速度大小為8 m/s2

D.機動車在前3 s內的位移是24 m

2.人們經常采用“打夯”的方式將松散的地面夯實。如圖2所示,在某次打夯過程中,甲、乙兩人通過兩根繩子拉著重物,將重物提升到距地面80 cm 后,讓重物做自由落體運動,把地面砸結實。已知重物從接觸地面到速度減小為零用時0.05 s,重物的質量為60 kg,取重力加速度g=10 m/s2,則下列說法中正確的是( )。

圖2

A.重物在下降過程中,機械能變小

B.重物在上升過程中,機械能守恒

C.在重物接觸地面到速度減小為零的過程中,重物對地面的平均作用力為6 000 N

D.在重物接觸地面到速度減小為零的過程中,地面對重物作用力的沖量大小為270 N·s

3.如圖3所示的裝置可以測量子彈的飛行速度。在一根軸上相隔s=1 m 處安裝兩個平行的薄圓盤,用軸帶動兩圓盤以角速度n=3 000 r/min勻速轉動,飛行的子彈平行于軸穿過兩圓盤,在盤上留下兩個孔。現測得兩小孔所在半徑之間的夾角為30°,若不計空氣阻力和子彈穿透圓盤過程中的能量損失,則子彈的飛行速度可能是( )。

圖3

A.500 m/s B.600 m/s

C.700 m/s D.800 m/s

4.吊桶滅火是利用直升機外掛吊桶載水,從空中直接將水噴灑在火頭上,進而滅火的方法。在一次滅火演練中,直升機取水后在空中直線上升,其上升過程中的速度-時間圖像如圖4所示。已知水與吊桶的總質量為4 000 kg,吊桶的直徑為1.8 m。四根長度均為4.1 m 的輕繩等間距地系在吊桶邊緣,取重力加速度g=10 m/s2,下列說法中正確的是( )。

圖4

A.2 s～4 s內輕繩的拉力大于0～2 s內輕繩的拉力

B.第3 s 末每根輕繩的拉力均為10 225 N

C.第5 s 內每根輕繩的拉力均為5 125 N

D.4 s～8 s 內每根輕繩的拉力均為5 200 N

5.如圖5所示,某自卸式貨車車廂上放有一箱貨物,貨箱內有一光滑的傾斜隔板AB,其與貨箱底板之間的夾角α=30°,隔板與貨箱右壁間放有一圓柱形工件,貨車在卸貨過程中,傾角θ緩慢增大到37°,貨箱一直相對車廂底板靜止,則( )。

圖5

A.車廂對貨箱的作用力逐漸增大

B.車廂對貨箱的作用力逐漸減小

C.工件對隔板的壓力逐漸增大

D.工件對貨箱右壁的壓力逐漸增大

6.如圖6甲所示,質量為m2的長木板靜止在光滑的水平面上,其上靜止一質量為m1的小滑塊。現對長木板施加一隨時間t均勻增大的水平力F=kt(k為常量),長木板的加速度a隨時間t變化的關系如圖6乙所示。已知小滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,則( )。

圖6

A.0～2 s內小滑塊與長木板之間的摩擦力增大

B.小滑塊與長木板之間的動摩擦因數μ=0.2

C.m1與m2之比為1∶3

D.當小滑塊從長木板上脫離時,其速度比長木板的小0.25 m/s

7.我國勞動人民有智慧,常在農村山區設計如圖7所示的裝置借助機械代替人進行勞作。水流動時帶動B旋轉,B和A通過齒輪耦合將水平轉動調整為豎直轉動,圖中CD是固定轉軸的裝置,轉軸轉動時帶動木榫E周期性運動,使M舂動將堅硬的物質舂碎,實際應用時可以在CD軸上安裝多個木榫,讓它們同時作業。關于此裝置的工作情況,下列說法中正確的是( )。

圖7

A.A、B兩齒輪耦合角速度相同

B.此裝置將水流的動能轉化為機械能

C.水流速度越快M舂動的周期越長

D.Q點的線速度比P點的大

8.2021年10月,“神舟十三號”飛船實現了與我國空間站徑向對接的創新突破。如圖8所示,軌道Ⅰ為飛船對接前的橢圓形軌道,軌道Ⅱ為空間站所在的圓形軌道,A點為兩軌道交點,B點為飛船軌道的近地點。對接后飛船和空間站一起在軌道Ⅱ上做圓周運動,繞行角速度為ω,距地表高度為h。已知地球半徑為R,引力常量為G,則( )。

圖8

A.空間站中的重力加速度為零

B.飛船和空間站在A點的加速度相同C.飛船在B點的速度大于空間站在A點的速度

9.如圖9所示,生產車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶M和N,傳送帶M、N做勻速直線運動的速度大小分別為v0=0.6 m/s和v1=0.8 m/s,方向均標在圖中。可視為質點的小煤塊離開傳送帶M前已與傳送帶M的速度相同,并平穩地滑到傳送帶N上。已知小煤塊的質量m=1 kg,與傳送帶N之間的動摩擦因數μ=0.2,取重力加速度g=10 m/s2,傳送帶N的寬度足夠大。下列說法中正確的是( )。

圖9

A.小煤塊滑到傳送帶N前的瞬間,相對傳送帶N的速度大小為1.4 m/s

B.小煤塊滑到傳送帶N上后,經過1 s與傳送帶N保持相對靜止

C.小煤塊在傳送帶N上滑動的劃痕是直線,其長度為0.25 m

D.小煤塊在傳送帶N上滑動的過程中,因摩擦而產生的熱量為0.5 J

10.如圖10所示,兩根光滑細桿固定放置在同一豎直面內,與水平方向之間的夾角均為45°。質量均為m=0.2 kg 的兩金屬小球套在細桿上,用一勁度系數k=20 N/m 的輕彈簧相連。將兩個小球同時從相同的高度由靜止釋放(此時彈簧處于原長),小球釋放的位置與細桿最低點的高度差為9 cm,彈簧始終在彈性限度內(已知彈簧的形變量為x時的彈性勢能,取重力加速度g=10 m/s2,則下列說法中正確的是( )。

圖10

A.兩個小球在細桿上運動的過程中,兩小球的最大動能為0.1 J

B.小球的速度一直增大

C.小球將從細桿的最低點脫落

D.兩小球在細桿上運動時,彈簧的最大彈性勢能為0.4 J

二、實驗題

11.為驗證小球擺動過程中的機械能守恒,物理興趣小組找來了力傳感器,密度較大的帶孔金屬小球、細線、光電門、量角器、的游標卡尺和窄擋光條,按如圖11所示的方式將它們固定在一個豎直平面內。其中力傳感器固定在最高點O處,細線穿過帶孔的小球后固定在力傳感器上。在小球的另一側固定擋光條,讓小球繞O點擺動時不與量角器接觸,且光電門的位置可以調節。

圖11

(2)粗略實驗時將光電門固定在與小球初始釋放位置關于過O點鉛垂線對稱的位置處,若光電門____(選填“有”或“沒有”)顯示,則說明小球在擺動過程中的機械能守恒。

(3)將光電門固定在O點正下方,將小球從不同位置處釋放,記下初始釋放時懸線與過O點鉛垂錢的夾角θ,以及擋光條過光電門時傳感器的示數F,作F-cosθ曲線如圖12所示。若AB、BC兩條直線的斜率大小____(選填“相等”或“不相等”),則說明小球在擺動過程中的機械能守恒;若直線AB的斜率為k,其縱截距為b,則滿足____時說明小球在擺動過程中的機械能守恒。

圖12

12.如圖13所示為探究加速度與物體所受合外力關系的實驗裝置圖,圖中A是質量為M的小車,P是質量為m的重物,C是彈簧測力計,B是打點計時器。若不計繩與滑輪間的摩擦力,改變m的大小讀出對應測力計的示數F。某次實驗中該小組將打點計時器接在50 Hz的低壓交流電源上,在打出的紙帶上每5 個點取一個計數點,共取了O、A、B、C、D五個計數點。然后從每個計數點處將紙帶剪開分成4 段(分別為a、b、c、d段),將這4段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中,如圖14所示。請回答下列問題:

圖13

圖14

(1)實驗時,下列說法正確的有____。

A.一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平

B.實驗中M應遠大于m

C.實驗中應先接通電源后釋放小車

D.實驗中小車應在離B較遠處釋放

(2)實驗中紙帶上相鄰相等時間內位移存在的關系是_____。請在xOy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v與t關系的圖像,并指出_____軸相當于v軸。

(3)從第一個計數點開始計時,為求0.15 s時刻的瞬時速度,需要測出____段紙帶的長度。若測得各段紙帶的長度如圖14所示,則小車加速度的大小為____m/s2。

(4)實驗中某小組的同學忘了平衡摩擦力這一環節,得出的a-F圖像應是圖15中的____。

圖15

三、解答題

13.2022年2月11日北京冬奧會男子鋼架雪車比賽結束爭奪,中國選手閆文港以四輪4分01 秒77 的成績摘得銅牌,創造了中國選手在這一項目中的歷史最好成績。鋼架雪車比賽運動員先在水平賽道上推著雪車由靜止出發,勻加速到水平軌道的末端時,運動員快速俯臥到雪車上沿傾角θ=15°的傾斜軌道勻加速下滑到P點,運動員在軌道上從開始運動到下滑至P點的速率v的平方隨運動距離x的變化如圖16所示,雪車(含運動員)的總質量M=120 kg,sin 15°=0.26,取重力加速度g=10 m/s2,試求:

圖16

(1)雪車在傾斜軌道上受到的阻力。

(2)運動員從開始運動到下滑至P點所用的時間。

14.如圖17所示,在距地面H=5 m 的光滑平臺上將質量m=1 kg 的小球以初速度v0=6 m/s水平向右拋出。在平臺右邊s=1.2 m 遠處,豎直固定一個擋板,并在擋板靠近平臺一側貼上白紙和復寫紙,用來記錄小球撞擊擋板的位置。已知小球以垂直于擋板或平臺側壁的速度撞擊時都能等速率反彈,取重力加速度g=10 m/s2,試求:

圖17

(1)擋板上撞擊點的個數,以及小球在水平面上的落點與擋板之間的距離。

(2)擋板上各撞擊點的間隔距離。

15.如圖18所示,一個寬度d=3 m 的光滑凹槽BCDE內有一個長度L=2 m,質量M=1.5 kg的長木板,長木板右端與DE緊靠在一起,且長木板的厚度恰與兩側平臺等高。光滑平臺EJ上一個質量m=3 kg的小物體(可視為質點)在一個隨時間t變化的外力F=3+2t(N)作用下開始向左運動,經過t=3 s撤去外力時,小物體恰從E點滑上長木板,當長木板與BC撞擊后立即停止不動。已知小物體與長木板上表面、小物體與平臺AB之間的動摩擦因數均為μ=0.5,取重力加速度g=10 m/s2,試求:

圖18

(1)長木板撞擊BC時的速度。

(2)小物體在平臺AB上能夠滑行的距離。

16.窗簾上部結構可以簡化為如圖19所示的模型:長滑竿水平固定,上有9個相同的滑環,滑環厚度忽略不計,每個滑環的質量均為m=0.1 kg;每相鄰的兩個滑環之間由不可伸長的柔軟輕質細線相連,細線長度均為l=0.2 m;滑環與水平滑竿之間的動摩擦因數均為μ=0.25。開始時所有滑環可近似地看成挨在一起處于滑竿右側邊緣處,滑環間無擠壓;第9個滑環被固定在滑竿最右端。現給第1個滑環一個初速度v0,使其在滑竿上向左滑行(可視為只有平動),在滑環滑行的過程中,前、后滑環之間的細線繃緊后,兩個滑環立即以共同的速度向前滑行,細線繃緊的過程用時極短,可忽略不計。取重力加速度g=10 m/s2。

圖19

(1)若v0=1.25 m/s,求第1、2個滑環間的細線剛繃緊瞬間第2個滑環的速度。

(2)若第4個滑環已被細線拉動,求第3、4個滑環間的細線繃緊后瞬間整個裝置動能與繃緊前瞬間整個裝置動能的比值。

(3)為讓所有的細線都被拉直,第1個滑環至少需要獲得多大的初速度? (計算結果可以帶根號)