2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第四章 章末小結(jié)與達(dá)標(biāo)檢驗(yàn)

2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升：第四章 章末小結(jié)與達(dá)標(biāo)檢驗(yàn) (時(shí)間：50分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每題6分，共60分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)但不全得4分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1．下面說法中正確的是(　　) A．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) B．物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng) C．物體在恒力作用下有可能做圓周運(yùn)動(dòng) D．物體所受的力始終不與速度垂直，則一定不做圓周運(yùn)動(dòng) 解析：物體在恒力作用下也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力是變力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體所受的力始終不與速度垂直，將力分解為沿切線方向和沿半徑方向，沿切線方向的力改變速度的大小，沿半徑方向的力改變速度的方向，物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：B 2．圖1是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R＝3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，B輪是從動(dòng)輪。經(jīng)測(cè)定， 圖1 磁帶全部繞到A輪上需要時(shí)間為t，則從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等所需要的時(shí)間 (　　) A．等于　　　　　　　　　　　B．大于 C．小于 D．等于 解析：A的角速度是恒定的，但是A的半徑越來越大，根據(jù)v＝ωr可得v在增大，所以一開始需要的時(shí)間比較長，B項(xiàng)正確。 答案：B 3．如圖2所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A的受力情況是(　　) A．繩子的拉力大于A的重力 B．繩子的拉力等于A的重力 C．繩子的拉力小于A的重力 圖2 D．繩子的拉力先大于A的重力，后變?yōu)樾∮贏的重力 解析：車水平向右的速度(也就是繩子末端的運(yùn)動(dòng)速度)為合速度，它的兩個(gè)分速度v1、v2如圖所示： 其中v2就是拉動(dòng)繩子的速度，它等于物體A上升的速度。由圖得，vA＝v2＝vcosθ。小車勻速向右運(yùn)動(dòng)的過程中，θ逐漸變小，知vA逐漸變大，故A做加速運(yùn)動(dòng)，由A的受力及牛頓第二定律知，繩的拉力大于A的重力，答案選A。 答案：A 4．如圖3所示，一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過一個(gè)屋頂，然后水平跳躍并離開屋頂，在下一個(gè)建筑物的屋頂上著地。如果他在屋頂跑動(dòng)的最大速度是4.5 m/s，那么下列關(guān)于他能否安全跳過去的說法正確的是(g取9.8 m/s2)(　　) A．他安全跳過去是可能的 B．他安全跳過去是不可能的 C．如果要安全跳過去，他在屋頂跑動(dòng)的最小速度應(yīng)大于6.2 m/s 圖3 D．如果要安全跳過去，他在屋頂跑動(dòng)的最大速度應(yīng)小于4.5 m/s 解析：根據(jù)y＝gt2，當(dāng)他降落在下一個(gè)屋頂時(shí)，下落的高度y＝4.9 m，所用時(shí)間t＝ ＝ s＝1.0 s，最大水平位移：x＝vmt＝4.5×1.0 m＝4.5 m<6.2 m，所以他不能安全到達(dá)下一個(gè)屋頂。要想安全跳過去，他的跑動(dòng)速度至少要大于 m/s，即6.2 m/s。故B、C正確。 答案：BC 5.如圖4所示，地球赤道上的山丘、近地資源衛(wèi)星和同步通信衛(wèi)星均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)山丘e、近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q的圓周運(yùn)動(dòng)速率依次為v1、v2、v3，向心加速度依次為a1、a2、a3，則(　　) A．v1>v2>v3 圖4 B．v1<v3<v2 C．a(chǎn)1>a2>a3 D．a(chǎn)2>a3>a1 解析：山丘和同步通信衛(wèi)星的角速度相同，滿足v＝ωR，則v1<v3，近地資源衛(wèi)星和同步通信衛(wèi)星滿足＝，則v3<v2，故A錯(cuò)，B正確；山丘和同步通信衛(wèi)星的角速度相同，滿足a＝ω2R，則a1<a3，近地資源衛(wèi)星和同步通信衛(wèi)星滿足a＝，a2>a3，故C錯(cuò)，D正確。 答案：BD 6.如圖5所示，OO′為豎直軸，MN為固定在OO′上的水平光滑桿，有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上，AC和BC為抗拉能力相同的兩根細(xì)線，C端固定在轉(zhuǎn)軸OO′上。當(dāng)繩拉直時(shí)，A、B兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比恒為2∶1，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的角速度逐漸增大時(shí)(　　) A．AC先斷　　　　　　　　 B．BC先斷 圖5 C．兩線同時(shí)斷 D．不能確定哪段線先斷 解析：A受重力、支持力、拉力FA三個(gè)力作用，拉力的分力提供向心力，得： 水平方向：FAcosα＝mω2rA，同理，對(duì)B：FBcosβ＝mω2rB 由幾何關(guān)系，可知cosα＝，cosβ＝ 所以：＝＝＝ 由于AC>BC，所以FA>FB，即繩AC先斷，故A項(xiàng)正確。 答案：A 7．物體在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻起，在x方向的位移圖像和y方向的速度圖像如圖6所示，則(　　) 圖6 A．物體的初速度沿x軸的正方向 B．物體的初速度大小為5 m/s C．t＝2 s時(shí)物體的速度大小為0 D．物體所受合力沿y軸的正方向 解析：根據(jù)位移時(shí)間圖像可知，在x方向做速度為4 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)速度時(shí)間圖像可知，在y方向上做初速度為3 m/s，加速度為－1.5 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以物體的初速度大小為5 m/s，與x軸成37°偏上，物體的加速度沿y軸的負(fù)方向，即物體所受合力沿y軸負(fù)方向，A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；t＝2 s時(shí)物體在x軸的分速度為4 m/s，y軸的分速度為0，因此合速度不為零，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 8．我國研制的月球衛(wèi)星“嫦娥二號(hào)”已發(fā)射升空，已知月球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G。以下說法正確的是(　　) A．在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體上升的最大高度為 B．在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間為 C．在月球上發(fā)射一顆繞其沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度為 D．在月球上發(fā)射一顆繞其沿圓形軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的最大周期為2πR 解析：由萬有引力定律可知，在月球表面上有：＝mg，可得月球表面重力加速度為：g＝，則以v0上拋時(shí)，上升的最大高度為：h＝＝，可知A錯(cuò)誤；返回出發(fā)點(diǎn)所需的時(shí)間為：t＝，可得t＝＝，故B正確；環(huán)月衛(wèi)星運(yùn)行速度最大時(shí)，軌道半徑為R，由＝m，得：v＝ ，則C錯(cuò)誤；由以上可知環(huán)月衛(wèi)星只有最小周期且為T＝＝2πR ，沒有最大周期，D錯(cuò)誤。 答案：B 9．如圖7所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無作用力，則(　　) A．該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定小于2π 圖7 B．該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定等于2π C．盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小可能小于2mg D．盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小可能大于2mg 解析：要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無作用力，則需要mg＝，解得該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度v＝，該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T＝＝2π，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在最低點(diǎn)時(shí)，盒子與小球之間的作用力和小球重力的合力提供小球運(yùn)動(dòng)的向心力，由F－mg＝，解得F＝2mg，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案：B 10．(2020·百色模擬)小船從A碼頭出發(fā)，沿垂直于河岸的方向渡河，若小河寬為d，小船渡河速度v船恒定，河水中各點(diǎn)水流速度大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，v水＝kx，x是各點(diǎn) 圖8 到近岸的距離(x≤d/2，k為常量)，要使小船能夠到達(dá)距A正對(duì)岸為s的B碼頭。則下列說法中正確的是(　　) A．小船渡河的速度v船＝ B．小船渡河的速度v船＝ C．小船渡河的時(shí)間為 D．小船渡河的時(shí)間為 解析：x≤d/2時(shí)，垂直河岸方向勻速運(yùn)動(dòng)x＝v船t，水流方向v水＝kx＝kv船t，可知水流方向勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝kv船，x≥d/2時(shí)，水流方向勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)船運(yùn)動(dòng)到河中間時(shí)，即d/2＝v船t，s/2＝at2/2，可解得答案為A、C。 答案：AC 二、計(jì)算題(本題共2小題，共30分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11．(12分)1990年5月，中國紫金山天文臺(tái)將1965年9月20日發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為吳健雄星，其直徑為32 km。若該行星的密度和地球的密度相同，則對(duì)該小行星而言，第一宇宙速度為多少？(已知地球半徑R1＝6 400 km，地球的第一宇宙速度v1≈8 km/s) 解析：設(shè)小行星的第一宇宙速度為v2，其質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為M0。則有 G＝m，v2＝ ， 而v1＝ ， M＝ρπR3，M0＝ρπR03 故＝ ＝ ＝， 所以v2＝＝ km/s＝20 m/s。 該小行星的第一宇宙速度為20 m/s。 答案：20 m/s 12．(18分)如圖9所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直(繩上張力為零)。物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍。求： (1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω1＝ 時(shí)，細(xì)繩的拉力F1； (2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2＝ 時(shí)，細(xì)繩的拉力F2。 圖9 解析：設(shè)角速度為ω0 時(shí)，物塊所受靜摩擦力為最大靜摩擦力，有 μmg＝mω02r 得ω0＝ (1)由于ω1＝ <ω0，故繩未拉緊，此時(shí)靜摩擦力未達(dá)到最大值，F(xiàn)1＝0。 (2)由于ω2＝ >ω0，故繩被拉緊， 由F2＋μmg＝mω22r 得F2＝μmg。 答案：(1)0　(2)μmg