2024高中物理期末综合评估含解析

PAGEPAGE11期末综合评估eq\o(\s\up7(限时：45分钟总分：100分),\s\do5())一、选择题(1～6为单选每小题4分，7～10为多选每小题5分，共44分)1．一个圆台状容器装满液体密封后正立放置如图中1所示，倒立放置如图中2所示，两个物体的重力正确的是(A)A．G1＝G2 B．G1>G2C．G1<G2 D．无法确定解析：圆台状容器装满水后正立放置和倒立放置，质量不变，依据G＝mg知，重力相等，即G1＝G2.2．一辆公共汽车进站后起先刹车，做匀减速直线运动．起先刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m．则刹车后6s内的位移是(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，汽车刹车时间t＝eq\f(v0,a)＝5s<6s，故刹车后6s内的位移为x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×52m＝25m，故选C.3.如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平．欲将黑白毛巾分别开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为(C)A．μmg B．2μmgC．5μmg D．6μmg解析：依据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时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，故选C.4.如图所示，一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角时小球A处于静止状态，则对小球施加的力最小为(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：将mg在如图所示方向分解，施加的最小力与F1等大反向即可使小球静止，故F＝F1＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg，选项C正确．5．下图所示为甲、乙两物体相对于同一坐标的x－t图象，则下列说法中正确的是(C)①甲、乙均做匀变速直线运动②甲比乙早动身时间t0③甲、乙运动的动身点相距x0④甲的速率大于乙的速率A．①②③ B．①④C．②③ D．②③④解析：图象是x－t图线，甲、乙均做匀速直线运动；乙与横坐标的交点表示甲比乙早动身时间t0，甲与纵坐标的交点表示甲、乙运动的动身点相距x0；甲、乙运动的速率用图线斜率的肯定值表示，由图知甲的速率小于乙的速率，故C正确．6.如图所示，某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ＝30°，当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时，人对车厢的压力为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为Ff，人的体重为G，下面正确的是(D)A．a＝eq\f(g,4) B．a＝eq\f(g,3)C．Ff＝eq\f(\r(3),3)G D．Ff＝eq\f(\r(3),4)G解析：由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，所以在竖直方向上有FN－mg＝ma上，解得，a上＝0.25g，设水平方向上的加速度为a水，则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)，Ff＝ma水＝eq\f(\r(3),4)G.7．有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是(BC)A．有正压力肯定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力肯定有正压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D．只有运动物体才受滑动摩擦力解析：产生滑动摩擦力的条件有三个：相互挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，三个条件缺一不行．由滑动摩擦力的条件知，A选项错，B选项正确．滑动摩擦力方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受正压力方向垂直，C选项正确．如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，黑板受滑动摩擦力作用，所以关键要理解“运动”和“相对运动”的含义．8．在离地面30m高处，将一小球竖直向上抛出，到达最大高度h的eq\f(3,4)时，速度为10m/s，则小球抛出5s末的速度大小、方向和5s内位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)(BD)A．v＝30m/s，方向竖直向上B．v＝30m/s，方向竖直向下C．x＝45m，方向竖直向下D．x＝25m，方向竖直向下解析：依据上抛运动的特点知，物体上升到最高点后，再下落距离eq\f(1,4)h时，速度大小也为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.抛出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，负号说明方向竖直向下；位移x＝v0t－eq\f(1,2)gt2＝20×5m－eq\f(1,2)×10×52m＝－25m，负号说明方向竖直向下．9.如图所示，物块A、B的质量均为m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F的作用下，两物块均处于静止状态．则(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对地面的压力大小等于mgD．B对地面的压力大小等于2mg解析：分析A、B整体的受力，如图所示，由平衡条件可知，FNB＝2mg，即B对地面的压力大小等于2mg，选项D正确；再隔离物块A，对其受力如图所示，由平衡条件可知，FfBA＝mg，依据牛顿第三定律，A对B的摩擦力大小也等于mg，选项A正确．10．t＝0时，甲、乙两汽车从相距70km的两地起先相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽视汽车掉头所需时间，下列对汽车运动状况的描述正确的是(BC)A．在第1h末，乙车变更运动方向B．在第2h末，甲、乙两车相距10kmC．在前4h内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4h末，甲、乙两车相遇解析：速度图象在t轴下的均为反方向运动，故2h末乙车变更运动方向，A错；2h末从图象围成的面积可知乙车运动位移大小为30km，甲车位移大小为30km，相向运动，此时两车相距70km－30km－30km＝10km，B对；从图象的斜率看，斜率大加速度大，故乙车加速度在前4h内始终比甲车加速度大，C对；4h末，甲车运动位移大小为120km，乙车运动位移大小为30km，两车原来相距70km，故此时两车还相距20km，D错．二、填空题(共2小题，每小题8分，共16分)11．在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的试验．试验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．详细试验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以肯定的频率一滴滴地落下．②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小渐渐调整频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．④收集数据进行处理．(1)试验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满意的条件是：频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率．(2)试验中视察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图，依据数据测得当地重力加速度g＝9.72m/s2第8个水滴此时的速度v8＝2.28m(3)该试验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：存在空气阻力(或水滴滴落的频率变更等)．解析：(1)试验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满意的条件是：频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率；(2)由Δx＝gT2和逐差法解得当地重力加速度g＝eq\f(s8－10－s6－8,2×\f(1,30)2)＝9.72m/s2，第8个水滴此时的速度v8＝eq\f(34.48－19.30×10－2,2×\f(1,30))m/s≈2.28m/s；(3)该试验存在的系统误差可能有：存在空气阻力，水滴滴落的频率变更等．12．某同学设计了一个探究加速度a与所受合外力F及质量m的关系的试验，图甲为试验装置简图．(沟通电的频率为50Hz)(1)图乙所示为某次试验得到的纸带，依据纸带可求出小车的加速度大小为3.19m/s2(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，变更小车质量m，分别得到小车的加速度a、小车质量m及对应的eq\f(1,m)的数据如下表：小车的加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小车的质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67质量的倒数eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在坐标纸中画出a－eq\f(1,m)的图象，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数eq\f(1,m)之间的关系式是a＝eq\f(1,2m).答案：图象见解析解析：(1)由沟通电的频率为50Hz可得，图乙中两相邻点间的时间间隔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)如下图所示，由图线得所求关系式为a＝eq\f(1,2m).三、计算题(共4小题，每小题10分，共40分)13．某航空母舰上的舰载飞机起飞过程中最大加速度a＝4.5m/s2，飞机速度要达到v0＝60m/s才能起飞，航空母舰甲板长为L＝289m，为使飞机平安起飞，航空母舰应以肯定速度航行．求航空母舰的最小速度v是多少？(设飞机起飞时对航空母舰的状态没有影响，飞机的运动可看成匀加速运动)答案：9m/s解析：应用公式时应选择同一参考系，若航空母舰匀速运动，以海水为参考系，在t时间内航空母舰和飞机的位移分别为x1和x2，则由运动学学问得x1＝vt，x2＝vt＋eq\f(1,2)at2，x2－x1＝L，v0＝v＋at.联立以上各式并代入数据得v＝9m/s.14.如图所示，小车质量为M＝2kg，木块质量为m＝0.5kg，静止在光滑水平地面上，t＝0时刻给小车施加一个大小为F＝20N的水平外力，拉动小车向右运动．木块和小车之间的动摩擦因数为μ＝0.4，小车长度为10m(g＝10m/s2)．求：(1)木块和小车的加速度分别为多大？(2)经多长时间木块离开小车．答案：(1)4m/s29m/s2(2)2s解析：(1)对m：由牛顿其次定律可得：a1＝μg＝4m/s2；对M由牛顿其次定律可得：a2＝eq\f(F－μmg,M)＝9m/s2.(2)由运动学公式可得L＝eq\f(1,2)a2t2－eq\f(1,2)a1t2，t＝2s.15.质量为4kg的雪橇在倾角θ＝37°的斜坡上向下滑动，所受的空气阻力与速度成正比，比例系数未知．今测得雪橇运动的v－t图象如图所示，且AB是曲线最左端那一点的切线，B点的坐标为(4,15)，CD线是曲线的渐近线．试问：(1)物体起先时做什么运动？最终做什么运动？(2)当v0＝5m/s和v1＝10m/s时，物体的加速度各是多少？(3)空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少？答案：(1)加速度减小的加速直线运动匀速直线运动(2)2.5m/s20(3)2kg/sμ＝0.125解析：(1)物体起先时做加速度减小的加速直线运动，最终做匀速直线运动．(2)当v0＝5m/s时，加速度a0＝eq\f(15－5,4)m/s2＝2.5m/s2，v1＝10m/s时，加速度为a1＝0.(3)t＝0时刻起先加速时：mgsinθ－kv0－μmgcosθ＝ma0.最终匀速时：mgsinθ＝kv1＋μmgcosθ由上面二式，得kv0＋ma0＝kv1，解得k＝eq\f(ma0,v1－v0)＝2kg/s联立，得μ＝eq\f(mgsinθ－kv1,mgcosθ)，代入解得μ＝0.125.16．足球竞赛中，常常运用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，究竟线旁边进行传中．某足球场长90m、宽60m．攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2.试求：(1)足球从起先做匀减速运动到停下来的位移为多大？(2)足球起先做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追逐足球．他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？(3)若该前锋队员追上足球后，又将足球以10m/s的速度沿边线向前踢出，足球的运动仍视为加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动．与此同时，由于体力的缘由，该前锋队员以6m/s的速度做匀速直线运动向前追逐足