2024高中物理期末綜合評估含解析

PAGEPAGE11期末綜合評估eq\o(\s\up7(限時：45分鐘總分：100分),\s\do5())一、選擇題(1～6為單選每小題4分，7～10為多選每小題5分，共44分)1．一個圓臺狀容器裝滿液體密封后正立放置如圖中1所示，倒立放置如圖中2所示，兩個物體的重力正確的是(A)A．G1＝G2 B．G1>G2C．G1<G2 D．無法確定解析：圓臺狀容器裝滿水后正立放置和倒立放置，質(zhì)量不變，依據(jù)G＝mg知，重力相等，即G1＝G2.2．一輛公共汽車進(jìn)站后起先剎車，做勻減速直線運動．起先剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m．則剎車后6s內(nèi)的位移是(C)A．20m B．24mC．25m D．75m解析：由Δx＝aT2得：9m－7m＝a·12s2，a＝2m/s2，由v0t1－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝x1得：v0×1s－eq\f(1,2)×2m/s2×12s2＝9m，v0＝10m/s，汽車剎車時間t＝eq\f(v0,a)＝5s<6s，故剎車后6s內(nèi)的位移為x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×52m＝25m，故選C.3.如圖所示，有黑白兩條毛巾交替折疊地放在地面上，白毛巾的中部用線與墻壁連接著，黑毛巾的中部用線拉住，設(shè)線均呈水平．欲將黑白毛巾分別開來，設(shè)每條毛巾的質(zhì)量均為m，毛巾之間及其跟地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則將黑毛巾勻速拉出需用的水平拉力為(C)A．μmg B．2μmgC．5μmg D．6μmg解析：依據(jù)受力平衡，黑毛巾有四個面受到摩擦力，平衡時F＝f1＋f2＋f3＋f4＝μ·eq\f(1,2)mg＋μ·2·eq\f(1,2)mg＋μ·3·eq\f(1,2)mg＋μ·4·eq\f(1,2)mg＝5μmg，故選C.4.如圖所示，一根長為L的細(xì)繩一端固定在O點，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30°角時小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，則對小球施加的力最小為(C)A.eq\r(3)mg B.eq\f(\r(3),2)mgC.eq\f(1,2)mg D.eq\f(\r(3),3)mg解析：將mg在如圖所示方向分解，施加的最小力與F1等大反向即可使小球靜止，故F＝F1＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，選項C正確．5．下圖所示為甲、乙兩物體相對于同一坐標(biāo)的x－t圖象，則下列說法中正確的是(C)①甲、乙均做勻變速直線運動②甲比乙早動身時間t0③甲、乙運動的動身點相距x0④甲的速率大于乙的速率A．①②③ B．①④C．②③ D．②③④解析：圖象是x－t圖線，甲、乙均做勻速直線運動；乙與橫坐標(biāo)的交點表示甲比乙早動身時間t0，甲與縱坐標(biāo)的交點表示甲、乙運動的動身點相距x0；甲、乙運動的速率用圖線斜率的肯定值表示，由圖知甲的速率小于乙的速率，故C正確．6.如圖所示，某旅游景點的傾斜索道與水平線夾角θ＝30°，當(dāng)載人車廂以加速度a斜向上加速運動時，人對車廂的壓力為體重的1.25倍，此時人與車廂相對靜止，設(shè)車廂對人的摩擦力為Ff，人的體重為G，下面正確的是(D)A．a(chǎn)＝eq\f(g,4) B．a(chǎn)＝eq\f(g,3)C．Ff＝eq\f(\r(3),3)G D．Ff＝eq\f(\r(3),4)G解析：由于人對車廂底的正壓力為其重力的1.25倍，所以在豎直方向上有FN－mg＝ma上，解得，a上＝0.25g，設(shè)水平方向上的加速度為a水，則eq\f(a上,a水)＝tan30°＝eq\f(\r(3),3)，a水＝eq\f(\r(3),4)g，a＝eq\r(a\o\al(2,水)＋a\o\al(2,上))＝eq\f(g,2)，F(xiàn)f＝ma水＝eq\f(\r(3),4)G.7．有關(guān)滑動摩擦力，下列說法中正確的是(BC)A．有正壓力肯定有滑動摩擦力B．有滑動摩擦力肯定有正壓力C．滑動摩擦力總是與接觸面上的正壓力垂直D．只有運動物體才受滑動摩擦力解析：產(chǎn)生滑動摩擦力的條件有三個：相互擠壓、接觸面粗糙、發(fā)生相對滑動，三個條件缺一不行．由滑動摩擦力的條件知，A選項錯，B選項正確．滑動摩擦力方向與接觸面相切，而正壓力垂直于接觸面，所以滑動摩擦力方向跟接觸面所受正壓力方向垂直，C選項正確．如擦黑板時，黑板是靜止的，但相對黑板擦是運動的，黑板受滑動摩擦力作用，所以關(guān)鍵要理解“運動”和“相對運動”的含義．8．在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達(dá)最大高度h的eq\f(3,4)時，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)(BD)A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下解析：依據(jù)上拋運動的特點知，物體上升到最高點后，再下落距離eq\f(1,4)h時，速度大小也為10m/s，由v2＝2g×eq\f(1,4)h得h＝20m．由h＝eq\f(v\o\al(2,0),2g)得初速度v0＝20m/s.拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負(fù)號說明方向豎直向下；位移x＝v0t－eq\f(1,2)gt2＝20×5m－eq\f(1,2)×10×52m＝－25m，負(fù)號說明方向豎直向下．9.如圖所示，物塊A、B的質(zhì)量均為m，水平地面和豎直墻面均光滑，在水平推力F的作用下，兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)．則(AD)A．B受到的摩擦力大小等于mgB．B受到的摩擦力大小等于2mgC．B對地面的壓力大小等于mgD．B對地面的壓力大小等于2mg解析：分析A、B整體的受力，如圖所示，由平衡條件可知，F(xiàn)NB＝2mg，即B對地面的壓力大小等于2mg，選項D正確；再隔離物塊A，對其受力如圖所示，由平衡條件可知，F(xiàn)fBA＝mg，依據(jù)牛頓第三定律，A對B的摩擦力大小也等于mg，選項A正確．10．t＝0時，甲、乙兩汽車從相距70km的兩地起先相向行駛，它們的v－t圖象如圖所示．忽視汽車掉頭所需時間，下列對汽車運動狀況的描述正確的是(BC)A．在第1h末，乙車變更運動方向B．在第2h末，甲、乙兩車相距10kmC．在前4h內(nèi)，乙車運動加速度的大小總比甲車的大D．在第4h末，甲、乙兩車相遇解析：速度圖象在t軸下的均為反方向運動，故2h末乙車變更運動方向，A錯；2h末從圖象圍成的面積可知乙車運動位移大小為30km，甲車位移大小為30km，相向運動，此時兩車相距70km－30km－30km＝10km，B對；從圖象的斜率看，斜率大加速度大，故乙車加速度在前4h內(nèi)始終比甲車加速度大，C對；4h末，甲車運動位移大小為120km，乙車運動位移大小為30km，兩車原來相距70km，故此時兩車還相距20km，D錯．二、填空題(共2小題，每小題8分，共16分)11．在暗室中用圖示裝置做“測定重力加速度”的試驗．試驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀．詳細(xì)試驗步驟如下：①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以肯定的頻率一滴滴地落下．②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴照亮，由大到小漸漸調(diào)整頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴．③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度．④收集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理．(1)試驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿意的條件是：頻閃儀的閃光頻率等于水滴滴落的頻率．(2)試驗中視察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較遠(yuǎn)的水滴到第一個水滴的距離如圖，依據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.72m/s2第8個水滴此時的速度v8＝2.28m(3)該試驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可)：存在空氣阻力(或水滴滴落的頻率變更等)．解析：(1)試驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿意的條件是：頻閃儀的閃光頻率等于水滴滴落的頻率；(2)由Δx＝gT2和逐差法解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝eq\f(s8－10－s6－8,2×\f(1,30)2)＝9.72m/s2，第8個水滴此時的速度v8＝eq\f(34.48－19.30×10－2,2×\f(1,30))m/s≈2.28m/s；(3)該試驗存在的系統(tǒng)誤差可能有：存在空氣阻力，水滴滴落的頻率變更等．12．某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與所受合外力F及質(zhì)量m的關(guān)系的試驗，圖甲為試驗裝置簡圖．(溝通電的頻率為50Hz)(1)圖乙所示為某次試驗得到的紙帶，依據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為3.19m/s2(2)保持小盤及盤中砝碼的質(zhì)量不變，變更小車質(zhì)量m，分別得到小車的加速度a、小車質(zhì)量m及對應(yīng)的eq\f(1,m)的數(shù)據(jù)如下表：小車的加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車的質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67質(zhì)量的倒數(shù)eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在坐標(biāo)紙中畫出a－eq\f(1,m)的圖象，并由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)eq\f(1,m)之間的關(guān)系式是a＝eq\f(1,2m).答案：圖象見解析解析：(1)由溝通電的頻率為50Hz可得，圖乙中兩相鄰點間的時間間隔T＝0.02s．由逐差法得加速度a＝eq\x\to(a)＝eq\f(x3＋x4－x1＋x2,4×2T2)＝eq\f([7.21＋7.72－6.19＋6.70]×10－2,16×0.022)m/s2≈3.19m/s2.(2)如下圖所示，由圖線得所求關(guān)系式為a＝eq\f(1,2m).三、計算題(共4小題，每小題10分，共40分)13．某航空母艦上的艦載飛機起飛過程中最大加速度a＝4.5m/s2，飛機速度要達(dá)到v0＝60m/s才能起飛，航空母艦甲板長為L＝289m，為使飛機平安起飛，航空母艦應(yīng)以肯定速度航行．求航空母艦的最小速度v是多少？(設(shè)飛機起飛時對航空母艦的狀態(tài)沒有影響，飛機的運動可看成勻加速運動)答案：9m/s解析：應(yīng)用公式時應(yīng)選擇同一參考系，若航空母艦勻速運動，以海水為參考系，在t時間內(nèi)航空母艦和飛機的位移分別為x1和x2，則由運動學(xué)學(xué)問得x1＝vt，x2＝vt＋eq\f(1,2)at2，x2－x1＝L，v0＝v＋at.聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得v＝9m/s.14.如圖所示，小車質(zhì)量為M＝2kg，木塊質(zhì)量為m＝0.5kg，靜止在光滑水平地面上，t＝0時刻給小車施加一個大小為F＝20N的水平外力，拉動小車向右運動．木塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，小車長度為10m(g＝10m/s2)．求：(1)木塊和小車的加速度分別為多大？(2)經(jīng)多長時間木塊離開小車．答案：(1)4m/s29m/s2(2)2s解析：(1)對m：由牛頓其次定律可得：a1＝μg＝4m/s2；對M由牛頓其次定律可得：a2＝eq\f(F－μmg,M)＝9m/s2.(2)由運動學(xué)公式可得L＝eq\f(1,2)a2t2－eq\f(1,2)a1t2，t＝2s.15.質(zhì)量為4kg的雪橇在傾角θ＝37°的斜坡上向下滑動，所受的空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù)未知．今測得雪橇運動的v－t圖象如圖所示，且AB是曲線最左端那一點的切線，B點的坐標(biāo)為(4,15)，CD線是曲線的漸近線．試問：(1)物體起先時做什么運動？最終做什么運動？(2)當(dāng)v0＝5m/s和v1＝10m/s時，物體的加速度各是多少？(3)空氣阻力系數(shù)k及雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)各是多少？答案：(1)加速度減小的加速直線運動勻速直線運動(2)2.5m/s20(3)2kg/sμ＝0.125解析：(1)物體起先時做加速度減小的加速直線運動，最終做勻速直線運動．(2)當(dāng)v0＝5m/s時，加速度a0＝eq\f(15－5,4)m/s2＝2.5m/s2，v1＝10m/s時，加速度為a1＝0.(3)t＝0時刻起先加速時：mgsinθ－kv0－μmgcosθ＝ma0.最終勻速時：mgsinθ＝kv1＋μmgcosθ由上面二式，得kv0＋ma0＝kv1，解得k＝eq\f(ma0,v1－v0)＝2kg/s聯(lián)立，得μ＝eq\f(mgsinθ－kv1,mgcosθ)，代入解得μ＝0.125.16．足球競賽中，常常運用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術(shù)，即攻方隊員帶球沿邊線前進(jìn)，究竟線旁邊進(jìn)行傳中．某足球場長90m、寬60m．攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運動可視為在地面上做初速度為12m/s的勻減速直線運動，加速度大小為2m/s2.試求：(1)足球從起先做勻減速運動到停下來的位移為多大？(2)足球起先做勻減速直線運動的同時，該前鋒隊員沿邊線向前追逐足球．他的啟動過程可以視為初速度為0，加速度為2m/s2的勻加速直線運動，他能達(dá)到的最大速度為8m/s.該前鋒隊員至少經(jīng)過多長時間能追上足球？(3)若該前鋒隊員追上足球后，又將足球以10m/s的速度沿邊線向前踢出，足球的運動仍視為加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動．與此同時，由于體力的緣由，該前鋒隊員以6m/s的速度做勻速直線運動向前追逐足