高三一輪復習檢測題(必修1、必修2、選修3-5)B卷

■湖北省武漢市新洲區第一中學(陽邏校區) 胡東明

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.在國際拔河比賽中,運動員必須穿“拔河鞋”或沒有鞋跟等突出物的平底鞋,不能戴手套。比賽雙方相持時,運動員會向后傾斜身體,使地面對人的作用力與身體共線。不計拔河繩的質量,下列說法中正確的是( )。

A.獲勝隊伍對繩子的拉力大于對方隊伍對繩子的拉力

B.因為繩子的拉力處處相等,所以兩隊隊員受到的地面摩擦力總相等

C.雙方相持時,若繩子拉力增大,則地面對運動員的作用力增大

D.雙方相持時,運動員身體后傾,減小與地面之間的夾角,是為了增加與地面之間的壓力

2.近年來,國產新能源汽車的銷量大幅增長。為檢測某新能源汽車的剎車性能,現在平直公路上做剎車實驗,測得汽車在某次剎車過程中速度v與位移x的關系如圖1所示。設剎車過程中汽車做勻減速直線運動,已知t=0時刻汽車的速度為30 m/s,取重力加速度g=10 m/s2。下列說法中正確的是( )。

圖1

A.剎車過程中汽車的加速度大小為0.4 m/s2

B.路面與車輪之間的動摩擦因數為0.4

C.t=3 s時刻,汽車的速率為12 m/s D.0～6 s內,汽車的位移為72 m

3.每個工程設計都蘊含一定的科學道理。如圖2所示的兩種家用燃氣爐架都有四個爪,若將總質量為m的鍋放在如圖2乙所示的爐架上,忽略爪與鍋之間的摩擦力。設鍋是半徑為R的球面,則每個爪與鍋之間的彈力( )。

圖2

C.R越大,彈力越大

D.R越大,彈力越小

4.雙人花樣滑冰比賽是一項極具觀賞性的項目。比賽中,女運動員有時會被男運動員拉著離開冰面在空中做水平面內的勻速圓周運動,如圖3所示。目測估計男運動員的手臂與水平冰面之間的夾角約為45°,女運動員與其身上的裝備總質量約為45 kg,取重力加速度g=10 m/s2。僅根據以上信息,可估算( )。

圖3

A.女運動員的向心加速度約為10 m/s2

B.女運動員的角速度約為6.28 rad/s

C.男運動員對女運動員的拉力約為450 N

D.男運動員對冰面的壓力約為450 N

5.京張高鐵將北京到張家口的通行時間縮短在1 h內,成為2022年北京冬奧會重要的交通保障設施。假設此高鐵動車啟動后沿平直軌道行駛,發動機的功率恒為P,且行駛過程中受到的阻力大小恒定。已知動車的質量為m,最高行駛速度vmax=350 km/h。則下列說法中正確的是( )。

A.行駛過程中動車受到的阻力大小為Pvmax

C.從啟動到速度增大為vmax的過程中,動車牽引力所做的功為

D.由題目信息可估算京張鐵路的全長為350 km

6.2021年5月我國“天問一號”火星探測器成功軟著陸火星表面,實現了我國在深空探測領域的技術跨越。假如航天員登陸某星球,并在該星球表面做了如圖4甲所示的實驗,將一插有風帆的滑塊放置在傾角為θ的粗糙固定斜面上,滑塊由靜止開始下滑,風帆在星球表面受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度成正比,即F=kv,k為已知常數。航天員通過傳感器測量得到滑塊下滑的加速度a與速度v的關系如圖4乙所示,已知圖乙中直線在縱軸與橫軸上的截距分別為a0、v0,滑塊與足夠長斜面之間的動摩擦因數為μ,星球的半徑為R,引力常量為G,忽略星球自轉的影響。根據上述條件可以判斷出( )。

圖4

7.水車是我國勞動人民利用水能的一項重要發明。如圖5所示為某水車模型,從槽口水平流出的水的初速度大小為v0,垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上,落點到輪軸間的距離為R。在水流不斷沖擊下,輪葉受沖擊點的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小。忽略空氣阻力,下列說法中正確的是( )。

圖5

8.火星距離地球最遠時大約為4 億千米,最近時大約為0.55億千米。由于距離遙遠,地球與火星之間的信號傳輸會有長時間的延遲。當火星離我們最遠時,從地球發出一個指令,約22分鐘才能到達火星。為了節省燃料,我們要等火星與地球之間相對位置合適的時候發射火星探測器。受天體運行規律的影響,這樣的發射機會很少。已知火星的公轉周期約是地球公轉周期的1.9 倍,為了簡化計算,可以認為地球和火星在同一平面上,沿同一方向繞太陽做勻速圓周運動,如圖6所示。根據上述材料,結合所學知識,判斷下列說法中正確的是( )。

圖6

A.地球的公轉向心加速度小于火星的公轉向心加速度

B.當火星離地球最近時,地球上發出的指令需要約3分鐘到達火星

C.如果火星運動到B點,地球恰好在A點時發射探測器,那么探測器將沿軌跡AC運動到C點時,恰好與火星相遇

D.相鄰兩個發射時機的間隔約為2.1年

9.如圖7甲所示,工人用傾角θ=30°的傳送帶運送貨物,傳送帶沿順時針方向勻速轉動,把貨物從底端A點運送到頂端B點,其速度隨時間變化的關系如圖7乙所示。已知貨物質量m=10 kg,取重力加速度g=10 m/s2。則( )。

圖7

A.傳送帶勻速轉動的速度大小為1 m/s

C.A、B兩點之間的距離為16 m

D.在運送貨物的整個過程中,摩擦力對貨物做的功為15 J

10.如圖8所示,質量為M的長木板靜止在光滑水平面上,上表面OA段光滑,OB段粗糙,且OA段和OB段的長度均為l,長木板左端固定勁度系數為k的輕質彈簧,右端用不可伸長的輕繩連接于豎直墻壁上。質量為m的小滑塊以速度v從O點向左運動并壓縮彈簧,彈簧壓縮量為x時輕繩被拉斷,最終滑塊恰好沒有從長木板上掉落。已知彈簧原長小于l,重力加速度為g,下列說法中正確的是( )。

圖8

D.滑塊與長木板OB段之間的動摩擦因數為

二、實驗題

11.某實驗小組用如圖9所示的裝置測量重力加速度。將小球A和手機B分別系在一根跨過定滑輪的不可伸長的軟繩兩端。打開手機B的phyphox 軟件,令小球A和手機B靜止,軟繩拉緊,然后同時釋放小球A和手機B,通過phyphox軟件測得手機的加速度隨時間變化的關系如圖10所示,實驗室提供的物理量有:小球A的質量mA=50.0g,手機B的質量mB=150.0g,當地的重力加速度g=9.8 m/s2。

圖9

圖10

(1)實驗測得的重力加速度大小為_____m/s2(保留兩位有效數字)。

(2)實驗測得的重力加速度與當地的重力加速度有明顯差異,除實驗中的偶然誤差外,請寫出一條可能產生這一結果的原因:___。

12.為了驗證機械能守恒定律,某學習小組用如圖11所示的氣墊導軌裝置(包括導軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條)進行實驗。在導軌上選擇兩個適當的位置A、B安裝光電門Ⅰ、Ⅱ,并連接數字計時器;用刻度尺分別測量A、B兩點到水平桌面的高度h1、h2。

圖11

(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度d時,游標卡尺的示數如圖12所示,則d=___mm。

圖12

(2)某次實驗中,測得滑塊通過光電門Ⅰ的時間Δt1=0.026 s,則滑塊通過光電門Ⅰ的瞬時速度v1=____m/s(保留兩位有效數字)。

(3)將滑塊從光電門Ⅰ左側某處由靜止釋放,測出滑塊通過光電門Ⅰ、Ⅱ的時間分別為Δt1和Δt2。在誤差允許范圍內,若h1-h2=_____(用d、Δt1、Δt2,以及重力加速度g表示),則可認為滑塊在下滑過程中的機械能守恒。

(4)另一學習小組的同學想用如圖13所示的裝置做此實驗。該小組同學認為,利用墊塊平衡阻力后由小車和砂桶組成的系統的機械能是守恒的,你是否同意? 并說明理由。

圖13

三、計算題

13.如圖14所示,粗糙的水平面AB與光滑的豎直圓弧軌道BCD在B點相切,圓弧軌道BCD的半徑R=0.4 m,D是軌道的最高點,一質量m=1 kg的物體(可以看成質點)靜止于水平面上的A點。現用水平恒力F=7 N 作用在物體上,使它在水平面上做勻加速直線運動,當物體到達B點時撤去力F,之后物體沿圓弧軌道BCD運動,物體恰好能通過D點。已知物體與水平面之間的動摩擦因數μ=0.2,取重力加速度g=10 m/s2。求:

圖14

(1)物體通過D點時速度vD的大小。

(2)物體剛進入圓弧軌道B點時所受支持力N的大小。

(3)A、B兩點之間的距離x。

14.如圖15甲所示的首鋼滑雪大跳臺又稱“雪飛天”,是北京2022年冬奧會自由式滑雪和單板滑雪比賽場地,谷愛凌和蘇翊鳴在此圓夢冠軍。為了研究滑雪運動員的運動情況,建立如圖15乙所示的模型。跳臺滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下,從跳臺O點沿水平方向飛出。已知O點是斜坡的起點,A點與O點在豎直方向上的距離為h,斜坡的傾角為θ,運動員的質量為m,重力加速度為g,不計一切摩擦和空氣阻力。求:

圖15

(1)運動員滑至跳臺O點時的速率v。

(2)運動員從離開O點到落在斜坡上,在空中運動的時間t。

(3)運動員從離開O點到落在斜坡上,在空中運動的過程中動量的變化量Δp。

15.質量m=1×103kg 的汽車以速度v1=36 km/h在水平路面上勻速行駛,在距離斑馬線s=20 m 處,駕駛員發現小朋友排著長度l=4 m 的隊伍從斑馬線一端開始通過,他立即剎車,汽車最終恰好停在斑馬線前。假設汽車在剎車過程中所受阻力不變,且忽略駕駛員的反應時間。

(1)求汽車開始剎車到停止所用的時間和所受阻力的大小。

(2)若路面寬度L=6 m,小朋友行走的速度v0=0.5 m/s,求汽車停在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的時間。

(3)假設駕駛員以速度v2=54 km/h行駛,在距離斑馬線s=20 m 處立即剎車,求汽車運動到斑馬線時的速度大小。

16.在如圖16所示的水平軌道上,AC段的中點B的正上方有一探測器,C處固定一個豎直擋板。t=0 時刻,質量m=1 kg的物體Q以向右的速度v0=9 m/s與靜止在A點質量M=2 kg的物體P發生碰撞,探測器只在2 s～4 s內工作。已知物體P與水平軌道之間的動摩擦因數μ1=0.1,物體Q與水平軌道之間的動摩擦因數μ2=0.3,AB段的長度L=4 m,取重力加速度g=10 m/s2,物體P與Q,以及物體P與豎直擋板之間的碰撞都是彈性碰撞(碰撞時間極短),物體P、Q均可視為質點,取7=2.65,=1.73。

圖16

(1)物體P與Q發生碰撞后,物體P能否被B處的探測器探測到?

(2)物體P與Q能否發生第二次碰撞?若能,請求出從第一次碰撞到第二次碰撞的過程中系統產生的內能;若不能,請求出物體P、Q之間最終的距離。