2020-2021学年高一物理(人教版必修2)第五章章末过关检测.docx

(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得4分，错选或不答的得0分)
1．(2022·龙岩高一检测)质点做曲线运动，它的轨迹如图所示，由A向C运动，关于它通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向正确的是(　　)

解析：选B.物体做曲线运动，加速度方向与速度方向不共线，指向轨迹的凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向，所以B正确，A、C、D错误．
2．(2022·嘉兴高一检测)下列关于向心力的说法中正确的是(　　)
A．做匀速圆周运动的物体，不愿定是所受的合外力充当向心力
B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
C．做圆周运动的物体，所受合力确定等于向心力
D．向心力不转变做圆周运动物体速度的大小
解析：选D.对于匀速圆周运动，合外力就是向心力，但对于非匀速圆周运动，合外力不愿定等于向心力，A、C错．匀速圆周运动的向心力大小不变，方向时刻转变，B错．向心力不转变做圆周运动物体速度的大小，只转变线速度的方向，D对．
3．平抛一物体，当抛出1 s后它的速度与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)
A．初速度为10 m/s
B．落地速度为10 m/s
C．开头抛出时距地面的高度为25 m
D．水平射程为20 m
解析：选A.该物体平抛的初速度v0＝vy1＝gt1＝10×1 m/s＝10 m/s，A对；落地速度为v＝＝20 m/s，B错；落地的竖直速度为vy2＝v0tan 60°＝10 m/s，开头抛出时距地面的高度h＝＝15 m，C错；水平射程为x＝v0t2＝10× m＝10 m，D错．
4．(2022·西安高一检测)在运动的合成与分解的试验中，红蜡块在长1 m的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动，现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动，并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示，若取轨迹上的C(x，y)点作该曲线的切线(图中虚线)交y轴于A点，则A点的坐标为(　　)

A．(0,0.6y)　　　　　　　 B．(0,0.5y)
C．(0,0.4y) D．不能确定
解析：选B.红蜡块的运动可看做类平抛运动，则图象的切线与竖直方向的夹角的正切值tan α＝，连接OC可得直线OC与y轴的夹角为tan θ＝＝，所以tan θ＝tan α，即A点为竖直方向上位移的中点，所以A点的坐标为(0,0.5y)，B正确．
5．(2022·周口高一检测)如图所示，地球绕过球心的轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为地球上两点，下列说法中正确的是(　　)

A．A、B两点具有相同的角速度
B．A、B两点具有相同的线速度
C．A、B两点具有相同的向心加速度
D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心
解析：选A.A、B两点随地球自转，角速度等于地球自转的角速度，A正确；A、B两点做圆周运动的半径不同，依据v＝ωr可知B错误；依据a＝ω2r可知，A、B两点的向心加速度不同，C错误；A、B两点的向心加速度方向都指向各自所在纬度圈的圆心，D错误．
6．(2022·宁波高一检测)某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为(　　)

A．0 B.
C. D.
解析：选C.由题意知F＋mg＝2mg＝m，故速度大小v＝，C正确．

7．(2022·嘉兴高一检测)如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是(　　)
A．物体B向右做匀速运动
B．物体B向右做加速运动
C．物体B向右做减速运动
D．物体B向右做匀加速运动
解析：选B.A、B物体沿细绳方向的速度分别为vAcos θ和vB，故vB＝vAcos θ＝vcos θ，vB渐渐增大，A、C错，B对；由vB＝vcos θ和cos θ＝(d为滑轮到竖直杆的水平距离)可知，cos θ不是均匀变化的，所以B不是做匀加速运动，故D错．
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)
8．(2021·高考海南卷)关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是(　　)
A．物体做速率渐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向确定与速度方向相同
B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向确定转变
C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向确定指向圆心
D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
解析：选AD.物体做速率渐渐增加的直线运动时，加速度方向和速度方向相同，由牛顿其次定律知，合外力方向与加速度方向相同，故A正确；平抛运动的速率变化，但合外力不变，B错误；只有匀速圆周运动的合外力始终指向圆心，与速度的方向垂直，得C错误，D正确．
9．(2022·温州高一检测)一只船在静水中的速度为3 m/s，它要横渡一条30 m宽的河，水流速度为4 m/s，下列说法正确的是(　　)
A．这只船不行能垂直于河岸抵达正对岸
B．这只船对地的速度确定是5 m/s
C．过河时间可能是6 s
D．过河时间可能是12 s
解析：选AD.由于船在静水中的速度小于河水的流速，小船无论向哪个方向行驶，都无法抵消随水流向下游漂流的速度，即船不能垂直于河岸到达正对岸，故A正确；船对地的速度介于1 m/s与7 m/s之间，故B错误；小船过河时间最短为 s＝10 s，故C错误，D正确．

10．(2022·临沂高一检测)如图所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为m的小球，开头时小球相对于碗静止于碗底，则下列哪些状况能使碗对小球的支持力大于小球的重力(　　)
A．碗竖直向上做加速运动
B．碗竖直向下做减速运动
C．碗竖直向下做加速运动
D．当碗和小球由水平匀速运动而碗突然静止时
解析：选ABD.碗竖直向上做加速运动或向下做减速运动，加速度方向均向上，小球处于超重状态，对碗的压力都大于它的重力；碗竖直向下做加速运动，加速度方向向下，小球处于失重状态，对碗的压力小于它的重力；当碗由水平匀速运动而突然静止时，小球从最低端向上做圆周运动，向心力竖直向上，即碗对球的支持力大于它的重力．所以A、B、D正确．
11．火车转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是(　　)
A．仅减小弯道半径
B．仅增大弯道半径
C．仅适当减小内外轨道的高度差
D．仅适当增加内外轨道的高度差

解析：选BD.火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力供应向心力，如图．
F合＝mgtan θ＝m，
所以v＝.
当火车速度增大时，可适当增大转弯半径或适当增大轨道倾角，以减小外轨所受压力．
12．(2022·武汉高一检测)横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最终落在斜面上．其落点分别是a、b、c.下列推断正确的是(　　)

A．图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短
B．图中三小球比较，落在c点的小球飞行时间最短
C．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最小
D．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快
解析：选BC.小球在平抛运动过程中，可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移落在c点处的最小，而落在a点处的最大，所以落在a点的小球飞行时间最长，落在c点的小球飞行时间最短，A错误、B正确；而速度的变化量Δv＝gΔt，所以落在c点的小球速度变化最小，C正确；三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快，D错误．
三、试验题(本题共1小题，共10分．按题目要求作答)
13．某同学在做“争辩平抛物体的运动”的试验时，让小球多次从斜槽上滚下，在坐标纸上依次登记小球的位置如图所示(O为小球的抛出点)．

(1)在图中描出小球的运动轨迹．
(2)从图中可看出，某一点的位置有明显的错误，其产生的缘由可能是该次试验中，小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏________(选填“高”或“低”)．
(3)某同学从图象中测得的三组数据如下表所示，则此小球做平抛运动的初速度v0＝________ m/s.
x/cm
10.00
20.00
30.00
y/cm
5.00
20.00
45.00
解析：(1)如图所示

(2)从轨迹上可以看出，第四个点偏离到轨迹左侧，与轨迹上同一高度的点比较，在下落相同高度时，水平位移偏小，说明平抛运动的初速度偏小，即小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低．
(3)依据x＝v0t，y＝gt2可得v0＝x ，代入其中一组数据可得v0＝1.0 m/s.
答案：(1)见解析图　(2)低　(3)1.0
四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题目，答案中必需明确写出数值和单位，只写出最终答案的不得分)
14．(8分)(2022·天津一中高一月考)某物体运动中沿x、y相互垂直方向的分运动的速度图象如图所示，求经过多长时间速度大小为50 m/s，此时速度方向如何？

解析：由vx­t图象可知，沿x轴方向速度不变vx＝30 m/s，(1分)
由vy­t图象可知，沿y轴方向做初速度为零，加速度ay＝10 m/s2的匀加速直线运动，(1分)
vy＝at＝10t，(1分)
由v＝知50＝，(2分)
解得t＝4 s，(1分)
v的方向与x轴的夹角为θ，tan θ＝＝＝，即θ＝53°.(2分)
答案：4 s　与x轴成53°夹角

15．(12分)(2022·宁波高一检测)某战士在倾角为30°的山坡上进行投掷手榴弹训练．他从A点以某一初速度v0＝15 m/s沿水平方向投出手榴弹后落在B点．该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5 s的时间，空气阻力不计，(g＝10 m/s2)，求：
(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少？
(2)点A、B的间距s是多大？
解析：设手榴弹飞行时间为t
(1)手榴弹的水平位移x＝v0t(2分)
手榴弹的竖直位移h＝gt2(2分)
且h＝xtan 30°(1分)
解得t＝3 s，h＝45 m(1分)
战士从拉动弹弦到投出所用的时间
t0＝5 s－t＝2 s．(2分)
(2)点A、B的间距
s＝(2分)
解得s＝90 m．(2分)
答案：(1)2 s　(2)90 m

16．(12分)(2022·赣州高一检测)长L＝0.5 m、质量可忽视的杆，其一端连有质量为m＝2 kg的小球，以另一端O为转轴，它绕O点在竖直平面内做圆周运动，当通过最高点时，如图所示．求下列状况下杆对球的作用力．(计算大小，并说明是拉力还是支持力，g＝10 m/s2)

(1)当v1＝1 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？
(2)当v2＝4 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？
解析：(1)当小球通过最高点时，设临界速度为v0，此时重力等于向心力
mg＝m，
解得v0＝＝ m/s

由于v1<v0，
所以当v1＝1 m/s时，杆对小球是支持力(2分)
设支持力为F1，小球受力如图所示，则
mg－F1＝m(2分)
代入数据解得F1＝16 N．(2分)

(2)由于v2>v0，所以当v2＝4 m/s时，杆对小球是拉力(2分)
设拉力为F2，小球受力如图所示，则
mg＋F2＝m(2分)
代入数据解得F2＝44 N．(2分)
答案：(1)16 N　支持力　(2)44 N　拉力