1、综合检测(A)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，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，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710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同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中下列说法中正确的是(D)A相对于地面，小球运动的轨迹是直线B
2、相对于火车，小球运动的轨迹是曲线C小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度解析：相对于地面，小球竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，轨迹是曲线，相对于火车小球的运动轨迹是直线，A、B错误；能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度，故C错误，D正确。2(2020石家庄市高一上学期期末)“套圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，将A、B、C三个套圈分别以速度v1、v2、v3水平抛出，都能套中地面上的同一玩具，已知套圈A、B抛出时距玩具的水平距离相等，套圈A、C抛出时在同一高度，设套圈A、B、C
3、在空中运动时间分别为t1、t2、t3。不计空气阻力，下列说法正确的是(C)Av1与v2一定相等Bv2一定大于v3Ct1与t3一定相等Dt2一定大于t3解析：套圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据hgt2，有：t，故t1t3t2，故C正确，D错误；A、B水平分位移相同，由于t1t2，根据xv0t，有：v1v2；由于t1t3，x1x3，根据xv0t，有：v1v3；v2和v3关系不能确定，故A、B错误；故选C。3已知地球的半径为 6.4106 m ，地球自转的角速度为7.29105 rad/s，地面的重力加速度为 9.8 m/s2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9103 m/s，第三
4、宇宙速度为16.7103 m/s，月球到地球中心的距离为3.84108 m，假设地球赤道上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将(D)A落向地面B成为地球的同步“苹果卫星”C成为地球的“苹果月亮”D飞向茫茫宇宙解析：将地球自转角速度，苹果到地心的距离r代入vr，解得v28 km/s大于第三宇宙速度16.7 km/s，所以D选项正确。4如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员(可视为质点)，甲站于地面，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为(B)A11B21C
5、31D41解析：设定滑轮到乙演员的距离为L，那么当乙摆至最低点时下降的高度为，根据机械能守恒定律可知m乙gm乙v2；又因当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，说明绳子上的张力和甲演员的重力相等，所以m甲gm乙gm乙，联立上面两式可得演员甲的质量与演员乙的质量之比为21。5近年来，有许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图(俯视图)所示是某电台台设计的冲关活动中的一个环节。挑战者要从平台跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中。已知平台A到转盘盘面的竖直高度为1.25 m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2 m，转盘以12.5 r/min的转速匀速转动。转盘边缘上间隔均匀
6、地固定有6个相同的障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度v沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则人能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度v0为(B)A4 m/sB5 m/sC6 m/sD7 m/s解析：人起跳后做平抛运动，因此在竖直方向上有ygt2，解得时间t0.5 s。转盘的角速度2n rad/s，转盘转过所用时间t0.4 s，要使人能跳过空隙，所用时间最多为0.4 s，因此根据水平方向匀速运动有xv0t，解得v05 m/s，故B正确。6如图所示，高为h1.25 m的平台上覆盖一层薄冰，现有一质量为60 kg
7、的滑雪爱好者以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时速度的方向与水平地面的夹角为45(取重力加速度g10 m/s2)。由此可知下列各项中错误的是(D)A滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0 m/sB滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5 mC滑雪者在空中运动的时间为0.5 sD着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300 W解析：着地时速度的方向与水平地面的夹角为45，故v0vy m/s5.0 m/s，A正确；xv0tv05 m2.5 m，B正确；ts0.5 s，C正确；着地时滑雪者重力做功的瞬时功率Pmgvy60105 W3 000 W，D错误。7(2020重庆育才中学高一下学期期中)某位溜冰爱
8、好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助跑，2 s后到达岸边A处，接着进入冰面(冰面与岸边基本相平)开始滑行，又经3 s停在了冰上的B点，如图甲所示。若该过程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，机械能是E，则对以上各量随时间变化规律的描述，图乙中正确的是(BC)解析：由题意知，初末速度均为0，前2 s匀加速运动，后3 s做匀减速运动，位移一直增加，选项A错误；加速度的大小关系为32，由牛顿第二定律得受的合外力的大小关系为32，选项B、C正确；运动过程中重力势能不变，而动能先增大后减小，所以机械能先增大后减小，选项D错误。8在绕地球稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R(Rr
9、)的甲、乙两个光滑的圆形轨道固定在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是(BD)A小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B小球经过甲轨道最高点时与经过乙轨道最高点时速度相等C如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点D小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力解析：在空间站内小球处于完全失重状态，不受摩擦力，运动的速度大小不变，所以A、C错，B正确；由Fm知D正确。9如图甲、乙中是一质量m6103kg的公共汽车在t0和t4 s末两个时刻的两张
10、照片。当t0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的图像，测得30。根据题中提供的信息，能估算出的物理量是(ACD)A汽车的长度B4 s内汽车牵引力所做的功C4 s末汽车的速度D4 s末汽车合外力的瞬时功率解析：根据题图丙，通过对手拉环受力分析，结合牛顿第二定律可知，汽车的加速度为agtan m/s2，所以，t4 s末汽车的速度vat m/s ，选项C可估算；根据图甲、乙可知，汽车的长度等于4 s内汽车的位移，即lat2 m，选项A可估算；因为4 s末汽车的瞬时速度可求出，汽车的合外力Fma也可求出，所以汽车在4 s末的瞬时功率为PFv也可估算，即选项D
11、可估算；因为不知汽车与地面间的摩擦力，所以无法估算4 s内汽车牵引力所做的功。10如图所示，两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，对于下述说法中错误的是(ABC)A若hAhB2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点B若hAhB3R/2，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为3R/2C适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后再次进入圆形轨道运动D若使小球沿轨道运动并从最高点飞出，A小球在hA5R/2，B小球在hB2R的
12、任意高度均可解析：A球到达最高点的临界条件为vA根据机械能守恒mghAmg2Rmv得hA2.5RB球到达最高点的临界条件为vB0显然hB2R，即可达最高点。故A错误，D选项正确；由于A小球离开轨道后在水平方向有初速度，根据机械能守恒可判B选项错误；若使小球从最高点飞出后再次进入圆形轨道，据平抛运动规律有Rvt，Rgt2，解得v，所以A球最高点飞出后不可能再次进入圆形轨道，C错误。第卷(非选择题共60分)二、实验题(共2小题，每小题7分，共14分。把答案直接填在横线上)11频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动
13、的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律回答下列问题：(1)乙图中，A处拍摄的频闪照片为_b_(选填“a”或“b”)(2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm，(b)中OP距离为30 cm，则平抛物体的初速度为_1_m/s，P点速度为_m/s。(g取10 m/s2)解析：(1)A处拍摄的是小球水平方向的位移，应是匀速直线运动，所以频闪照片为b(2)根据平抛运动规律xv0t，ygt2将x0.30 m，y0.45
14、m代入上式解得t0.3 s，v01 m/s；P点速度vP m/s。12如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重垂线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m。(1)根据图(b)可
15、以确定小球平抛时的水平射程为_65.0_cm。(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0_x_。(3)用测出的物理量表示出小球从A 到B过程中，重力势能的减少量Ep_mg(h1h2)_，动能的增加量Ek_。解析：(1)由落点痕迹可读出平均射程为65.0 cm。(2)由平抛运动规律，h2gt2，xv0t，得v0x(3)Epmg(h1h2)Ekmv三、论述计算题(共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)如图所示，“嫦娥三号”探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表
16、面高度为h时，探测器速度竖直向下，大小为v，此时关闭发动机，探测器仅在重力(月球对探测器的重力)作用下落到月面。已知从关闭发动机到探测器着地时间为t，月球半径为R且hR，引力常量为G，忽略月球自转影响，求：(1)月球表面附近重力加速度g的大小；(2)月球的质量M。答案：(1)(2)解析：(1)探测器关闭发动机后做竖直下抛运动，有hvtgt2解得：g(2)根据重力等于万有引力，有mgG得M14(11分)(2020浙江温州十五校联合体高一下学期联考)如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固
17、定，上端恰好与管口D端齐平。质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP，已知小球与BC间的动摩擦因数0.5。求：(1)小球到达B点时的速度大小vB；(2)水平面BC的长度s；(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。答案：(1)2(2)3r(3)解析：(1)由机械能守恒得mg2rmv解得vB2。(2)由mgm得vC由A至C，由动能定理得mg2rmgsmv解得s3r。(3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x，则有kxmg得x由功能关系得mg(rx)EPmvmv得vm
18、15(12分)如图所示，半径R0.8 m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m1 kg的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道。此后小物块将沿圆弧轨道下滑，已知AO连线与水平方向的夹角45，在轨道末端C点紧靠一质量M3kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数0.3，g取10 m/s2。求：(1)小物块刚到达C点时的速度大小；(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力；(3)要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？答案：(1)4 m/s(2)50 N方
19、向竖直向下(3)4 m解析：(1)小物块从A到C，根据机械能守恒有mg2Rmv，解得vC4 m/s。(2)小物块刚要到C点，由牛顿第二定律有FNmgm，解得FN50 N。由牛顿第三定律，小物块对C点的压力FN50 N，方向竖直向下。(3)设小物块刚滑到木板右端时达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为ammgaMvvCamtvaMt将数据代入上面各式解得v m/s由功能关系得mvmgL(Mm)v2将数据代入解得L4 m。16(13分)如图所示，质量m0.2 kg小物块，放在半径R12 m的水平圆盘边缘A处，小物块与圆盘的动摩擦因数10.8。圆心角为37，
20、半径R22.5 m的光滑圆弧轨道BC与水平轨道光滑连接于C点，小物块与水平轨道的动摩擦因数为20.5。开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心O1的竖直轴缓慢加速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出(此时O1与A连线垂直纸面)，恰好沿切线进入圆弧轨道B处，经过圆弧BC进入水平轨道CD，在D处进入圆心为O3，半径为R30.5 m光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道DF向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2，求：(1)圆盘对小物块m做的功；(2)小物块刚离开圆盘时A、B两点间的水平距离；(3)假设竖直圆轨道可以左右移动，要使小物块能够通过竖直
21、圆轨道，求竖直圆轨道底端D与圆弧轨道底端C之间的距离范围和小物块的最终位置。答案：(1)1.6 J(2)1.2 m(3)DC之间距离不大于1 m；物块停在离C位置3.5 m处解析：(1)小物块刚滑出圆盘时：1mg，得vA4 m/s由动能定理可得：Wmv，解得：W1.6 J(2)物块正好切入圆弧面，由平抛运动知识可得：在B处的竖直方向速度为vByvAtan37，运动时间t，AB间的水平距离xvAt1.2 m；(3)物块刚好通过竖直完整圆轨道最高点E处：mg由B到E点由动能定理得：mgR2(1cos37)2mgLmg2R3mvmv，可得：L1 m即DC之间距离不大于1 m时物块可通过竖直圆，最后物块必定停止，由动能定理可得：mgR2(1cos37)2mgx0mv，代入数据解得x3.5 m，即最后物块停在离C位置3.5 m处。
