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2011走向高考,贾凤山,高中总复习,物理,3章综合测试题


第三章综合测试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分 100 分,考试时间 90 分钟. 第Ⅰ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,有的小 题只有一个选项符合题目要求,有些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) 1.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程 的讨论,正确的是 ( ) A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,它的惯性越大 C.车速越大,刹车后滑行的路程越长 D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大 [答案] BC [解析] 因质量是惯性大小的量度,所以 AD 错,B 对,因路面情况相同,所以动摩擦 v2 0 因数 相同,又 x= ,因此车速越大,刹车后滑行的路程越长,C 对. 2g 2.(2009日照二调)如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图.当汽车处于静止或 匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车 突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动.若摆 锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是 ( )

A.向左行驶、突然刹车 B.向左行驶、匀速直线运动 C.向右行驶、突然刹车 D.向右行驶、匀速直线运动 [答案] C [解析] 据题意可知,只要汽车做匀速直线运动,摆锤就处于实线位置,故 B、D 错; 假设汽车向左行驶,突然刹车时,摆锤由于惯性,将摆动到原来位置的左方,故 A 错;假 设汽车向右行驶,突然刹车时,摆锤由于惯性,将摆动到原来位置的右方,故 C 对. 3.如图所示,一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力 F 作用下,沿倾斜天花板加 速下滑,则下列判断正确的是 ( )

A.木块一定受到 4 个力的作用 B.木块可能受到 2 个力的作用 C.逐渐增大推力 F,木块一定减速运动 D.木块受天花板的摩擦力随推力 F 的增大而增大

[答案] BD [解析] 设天花板与水平面的夹角为 θ, F=mgcosθ 时, 当 天花板对木块刚好没有压力, 木块不受天花板的摩擦力,以加速度 a=gsinθ 下滑,此时木块受到重力和 F 两个力的作用, 故 A 错 B 对;逐渐增大推力 F,在一定范围内木块的加速度减小,但木块可以继续加速运 动, 项错; C 推力 F 增大, 天花板对木块的压力将增大, 故木块受天花板的摩擦力随之增大, D 项正确. 4.(2009福建联考二)先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量 为 m 的物块, 且每次橡皮条的伸长量均相同, 物块在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度 a 与所用橡皮条的数目 n 的关系如图所示. 若更换物块所在水平面的材料, 再重复做这个实验, 则图中直线与水平线之间的夹角将 ( )

A.变小 B.不变 C.变大 D.与水平面的材料有关 [答案] B [解析] 设摩擦力为 Ff,一条橡皮条产生的拉力为 F0,则 n 条橡皮条的拉力产生的加速 nF0-Ff F0 Ff 度为 a= = n- ,显然图象的斜率不变,θ 角就不变,选项 B 正确. m m m 5.一物体在两个力作用下静止,若使其中一个力不变,另一个力逐渐减小到零,再按 原方向逐渐恢复到原值,则物体在此过程中的运动情况是 ( ) A.一直加速 B.一直减速 C.先加速后减速 D.先减速后加速 [答案] A F [解析] 物体在两个力的作用下处于静止状态, 逐渐减小 F1, 合与 F1 反向且逐渐增大; F1 减小到零,F 合最大;F1 再按原方向逐渐恢复到原值,F 合仍与 F1 反向但逐渐减小,一直 F合 减小到零.由 a= 知加速度先增后减,物体先做加速度逐渐增大的加速运动,再做加速度 m 逐渐减小的加速运动. 6.(2009宁夏)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上, 木板和物块间有摩擦. 现用水平力向右拉木板, 当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对 运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 ( )

A.物块先向左运动,再向右运动 B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 [答案] BC [解析] 本题主要考查牛顿第二定律及物体的运动规律.有拉力存在时,由于物块和木 板发生相对滑动, 所以木板的加速度大于物块的加速度, 撤掉拉力时木板速度大于物块速度, 由于木块与木板间存在摩擦,所以木板减速直至一起匀速,木块先加速直至一起匀速,所以 B、C 正确,A、D 错,正确答案 BC. 7.(2009皖南八校联考)如图所示,A、B 是两个位于固定斜面上的正方体物块,它们的 质量相等,F 是沿水平方向作用于 A 上的外力,已知 A、B 的接触面,A、B 与斜面的接触 面均光滑,下列说法正确的是 ( )

A.A 对 B 的作用力大于 B 对 A 的作用力 B.A、B 一定沿斜面向下运动 C.A、B 对斜面的压力相等 D.A、B 受的合外力沿水平方向的分力相等 [答案] D [解析] A、B 间的作用力大小相等、方向相反,故 A 项错误;A、B 有可能静止在斜面 上,还有可能沿斜面向上或向下运动,故 B 项错误;由力的合成知识可知 A 对斜面的压力 大于 B 对斜面的压力,故 C 项错误;不管 A、B 做何种性质的运动,它们的运动情况相同, 它们沿水平方向的分运动的加速度相同,由 F 合=ma,可知它们受到的合外力沿水平方向的 分力相等,故 D 项正确. 8.不习惯乘坐电梯的人,在电梯启动和停止时有一种说不出的不舒服感,其实这是由 于人体超重和失重造成的. 超重和失重时, 人体的内脏器官在身体内的位置相对正常状态发 生了一些轻微的上移或下移,这种“五脏挪位”,才是使人产生不舒服感的原因.关于“五 脏挪位”跟电梯的运动情况的关系叙述正确的是 ( ) A.当电梯向上加速运动时,乘电梯的人就会有内脏上顶的不舒服感 B.当电梯向上减速运动时,乘电梯的人就会有内脏下压的不舒服感 C.电梯向下加速运动时,乘电梯的人就会有内脏上顶的不舒服感 D.当电梯向下减速运动时,乘电梯的人就会有内脏下压的不舒服感 [答案] CD [解析] 当电梯的加速度向上时, 人体(五脏)处于超重状态, 有内脏下压的不舒服感. 当 电梯的加速度向下时,人体(五脏)处于失重状态,有内脏上顶的不舒服感.CD 正确. 9.(2009济南质检)一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图所示, 则 ( )

A.t3 时刻火箭距地面最远 B.t2~t3 的时间内,火箭在向下降落 C.t1~t2 的时间内,火箭处于超重状态 D.0~t3 的时间内,火箭始终处于失重状态 [答案] AC [解析] 本题考查对 v-t 图象的理解、超重、失重,分析时要由图象结合速度正负的意 义、加速度正负的意义进行分析.速度始终为正值,说明火箭始终是向上运动的,故 t3 时刻 火箭距地面最远,A 选项正确 B 选项错误;0~t2 时间内,火箭加速上升,加速度向上,处 于超重状态,t2~t3 时间内火箭减速上升,加速度向下,处于失重状态,C 选项正确 D 选项 错误. 10.如图所示,质量为 m1 和 m2 的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力 F 作用下, 先沿水平面,再沿斜面(斜面与水平面成 θ 角),最后竖直向上运动.则在这三个阶段的运动 中,细线上张力的大小情况是 ( )

A.由大变小

B.由小变大

C.始终不变 D.由大变小再变大 [答案] C [解析] 设细线上的张力为 F1.要求 F1,选受力少的物体 m1 为研究对象较好;此外还必 须知道物体 m1 的加速度 a,要求加速度 a,则选 m1、m2 整体为研究对象较好. 在水平面上运动时: F1-m1g=m1a ① F-(m1+m2)g=(m1+m2)a ② m 1F 联立①②解得:F1= m1+m2 在斜面上运动时: F1-m1gsinθ-m1gcosθ=m1a ③ F-(m1+m2)gsinθ-(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a ④ m 1F 联立③④解得:F1= m1+m2 m 1F 同理可得,竖直向上运动时,细线上的张力 F1 仍是 m1+m2 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 二、填空题(共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分.把答案直接填在横线上) 11.(5 分)如图所示,一质量为 M 的塑料球形容器在 A 处与水平面接触,它的内部有一 根直立的轻弹簧,弹簧下端固定于容器内壁底部,上端系一个带正电、质量为 m 的小球在 竖直方向振动.当加一向上的匀强电场后,在弹簧正好处于原长时,小球恰有最大速度,则 当球形容器在 A 处对桌面压力为 0 时,小球的加速度 a=________.

M g m [解析] 由题意知,弹簧原长时,加速度为 0,合力为 0,此时电场力 F=mg;当 A 处 M 对桌面压力为 0 时,小球受合力为 Mg,则小球加速度为 g. m 12.(6 分)(2009苏锡常镇调查二)设想一雨滴从距地面 2.0km 高空静止开始下落,如果 不计空气阻力,通过计算到达地面时速度将达到 200m/s,事实上谁也未见过如此高速的雨 滴. 实际雨滴在下落过程中肯定受到空气阻力的作用, 那么雨滴究竟是如何运动的呢?小黄 同学设计了一个实验,用胶木球在水中的下落来模拟雨滴在空气中的下落.实验中,让胶木 球由水面竖直落下,用闪光照相方法拍摄了胶木球在水中不同时刻的位置,如图所示. [答案]

(1)请你根据此闪光照片定性描述胶木球的运动情况:________. (2)胶木球在水中下落时受重力、浮力和水的粘滞阻力作用,小黄同学假设粘滞阻力(F) 与小球速度(v)的平方成正比,即 F=kv2(k 为粘滞系数).已知闪光照相机的闪光频率为 f, 图中刻度尺的最小分度为 s0,胶木球的质量为 m,所受浮力为 F 浮,且 F 浮<mg.根据小黄同 学的假设及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的粘滞系数 k=________. mg-F浮 [答案] (1)先加速度后匀速 (2) 2 25s0f2 [解析] (1)根据点迹判断胶木球先加速后匀速运动; (2)当胶木球匀速运动时有 mg-F 浮 5s0 2 -F=0,其中 F=kv ,v= =5s0f. T 13.(7 分)(1)在一次课外活动中,某同学用如图(a)所示的装置测量放在水平光滑桌面上 铁块 A 与金属板 B 之间的动摩擦因数,已知铁块 A 的质量 mA=1kg,金属板 B 的质量 mB= 0.5kg, 用水平力 F 向左拉金属板 B, 使其向左运动, 弹簧秤示数的放大情况如图所示, A、 则 2 B 间的摩擦力 Ff=________N,A、B 间的动摩擦因数 =________(g 取 10m/s ).

(2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板 B 的后面,通过打点计时器连续打下一些计 时点,取时间间隔为 0.1s 的几点,测量后结果如图(b)所示,则金属板被拉动的加速度 a= ________m/s2,由此可知水平力 F=________N. [答案] (1)2.50 0.25 (2)2.0 3.50 [解析] (1)由题意可知,A 处于平衡状态,则 A、B 间的摩擦力等于弹簧的拉力,由图 Ff 可知 Ff=0.25N,故 = =0.25. mAg s (2)由纸带,根据 s=at2 可得 a= 2 =2.0m/s2,以 B 为研究对象,则 F-Ff=mBa,解得 t 拉力 F=3.50N. 三、论述计算题(共 4 小题,共 42 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) 14.(10 分)(2009龙岩质检)2008 年北京奥运会的开幕式上,用焰火打出奥运五环图案、 2008 等中英文字样,这其中的关键技术就是焰火的空间定向、定位与艺术造型技术.假设 有一质量 5kg 的焰火弹,要竖直发射到距炮筒出口 150m 的最高点时恰好点火,焰火弹在上 升过程中受到的空气阻力恒为自身重力的 0.20 倍.(g 取 10m/s2)请问: (1)设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为多大? (2)从离开炮筒口到最高点点火,其控制时间应设定为多长? [答案] (1)60m/s (2)5s [解析] (1)焰火弹上升过程的受力如图,据牛顿第二定律有

mg+kmg=ma 解得 a=12m/s2 由 v2=2as 0 解得设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为 v0=60m/s

v0 (2)点火控制时间应设定为 t= =5s a 15.(10 分)如图所示,直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着 m=500kg 空 箱的悬索与竖直方向的夹角 θ1=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定 在 a=1.5m/s2 时,悬索与竖直方向的夹角 θ2=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质 量,试求水箱中水的质量 M.(取重力加速度 g=10m/s2;sin14°≈0.242;cos14°≈0.970)

[答案] 4.5×103kg [解析] 直升机取水,水箱受力平衡 FT1sinθ1-F 阻=0① FT1cosθ1-mg=0② 由①②得 F 阻=mgtanθ1③ 直升机返回,由牛顿第二定律 FT2sinθ2-F 阻=(m+M)a④ FT2cosθ2-(m+M)g=0⑤ 由④⑤得,水箱中水的质量 M=4.5×103kg 16.(11 分)(2010潍坊)如图所示,木板长 L=1.6m,质量 M=4.0kg,上表面光滑,下表 面与地面间的动摩擦因数为 =0.4.质量 m=1.0kg 的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开 始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取 g=10m/s2,求: (1)木板所受摩擦力的大小; (2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值. [答案] (1)20N (2)4m/s [解析] (1)木板与地面间压力大小等于(M+m)g① 故木板所受摩擦力 Ff=(M+m)g=20N② Ff (2)木板的加速度 a= =5m/s2③ M 滑块静止不动,只要木板位移小于木板的长度,滑块就不掉下来,根据 v2-0=2ax 得 0 v0= 2ax=4m/s④ 即木板初速度的最大值是 4m/s. 17.(11 分)如图所示,质量为 m=1kg,长为 L=2.7m 的平板车,其上表面距离水平地 面的高度为 h=0.2m,以速度 v0=4m/s 向右做匀速直线运动,A、B 是其左右两个端点.从 某时刻起对平板车施加一个大小为 5N 的水平向左的恒力 F,并同时将一个小球轻放在平板 L 车上的 P 点(小球可视为质点,放在 P 点时相对于地面的速度为零),PB= .经过一段时间, 3 2 小球从平板车上脱离后落到地面上.不计所有摩擦力,g 取 10m/s .求:

(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间; (2)小球落地瞬间平板车的速度. [答案] (1)2.0s (2)6m/s,方向向左 [解析] (1)对平板车施加恒力 F 后,平板车向右做匀减速直线运动,加速度大小为 F a= =5m/s2 m 平板车速度减为零时,向右的位移 2 v0 2L s0= =1.6m< =1.8m 2a 3 之后,平板车向左匀加速运动,小球从 B 端落下,此时车向左的速度

v 1=

L 2a3 +s0=5m/s

小球从放到平板车上,到脱离平板车所用时间 v1+v0 t1= =1.8s a 1 小球离开平板车后做自由落体运动,设下落时间为 t2,则 h= gt2 2 2 2h 解得 t2= =0.2s g 所以,小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间 t=t1+t2=2.0s (2)小球落地瞬间,平板车的速度 v2=v1+at2 解得 v2=6m/s,方向向左


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