期末综合训练1-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第三册（word版含答案）

高一下学期物理期末总复习7-综合训练1
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．如图所示，小明用无人机玩“投弹”游戏。无人机沿离地高度h=5m，以v0=m/s的速度水平匀速飞行。忽略空气阻力，某时刻，发现前方地面固定目标物离无人机的直线距离为10m，下列分析正确的是（　　）
A．无人机发现目标后立即释放“炸弹”，“炸弹”能够击中目标物
B．无人机在发现目标后，继续水平匀速飞行4m后再释放“炸弹”，“炸弹”能够击中目标物
C．从无人机拍摄的视频上，看到地面目标物静止不动
D．从无人机拍摄的视频上，看到释放的“炸弹”做平抛运动
2．在无风的天气中，雨滴在空中竖直匀速下落，人打伞以一定的速度水平向右匀速运动。如果希望雨垂直打在伞的上表面上（伞面视为平面，伞面可以自动调整方向，伞柄始终处于竖直方向）而少淋雨，下列图中大致正确的打伞方式是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来。下列说法中正确的是（　　）
在最高点时，水对杯底一定有压力
在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零
C．在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力
D．在最低点时，杯中的水只受重力作用
4．如图所示，小球由静止从同一出发点到达相同的终点，发现小球从B轨道滑下用时最短，C轨道其次，A轨道最长，B轨道轨迹称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力，下列说法正确的是（　　）
沿三条轨道滑下重力做功一样多
B．沿三条轨道滑下重力做功的功率一样大
C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多
D．小球到达终点时，沿B轨道下滑的小球速度最大
5．下列情形中，说法正确的是（　　）
A．图甲中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉
B．图乙中，飞机在水平面内转弯时，重力提供向心力
C．图丙中，汽车在水平路面转弯时，沿轨迹切线方向上的摩擦力提供向心力
D．图丁中，小孩乘坐旋转木马运动时，木马的重力提供向心力
6．2022年4月11日晚，受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（　　）
A．电容器电容变小 B．极板间电场强度变大
C．极板间电压变小 D．静电计指针张角越大，风力越大
7．2022年3月10日，“95号汽油跑步进入9元时代”冲上微博热搜，许多车主纷纷表示顶不住油价而迫切想买电动车代步。其中，某品牌纯电动车型部分参数：整备质量约1200kg，高性能版的驱动电机最大功率120kW，峰值扭矩为290N m，驱动形式为前车驱动，NEDC综合续航里程430km。该电动汽车在公路上行驶受到阻力大小恒为4×103 N，则下列说法正确的是（　　）
A．汽车的最大速度为20m/s
B．汽车上坡时低速行驶，是为了使汽车获得较大的牵引力
C．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动时，牵引力为F＝6.0×103 N
D．里程120～320 m过程克服阻力所做的功约为8×104J
二、多选题
8．北京时间2021年2月10日19时52分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动。假定“天问一号”的三个轨道如图所示，轨道Ⅰ为近火轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为同步轨道，、分别是转移轨道的近火点和远火点。若火星的第一宇宙速度为。假设卫星在各轨道运行时质量不变，关于“天问一号”在这三个轨道上的运动，下列说法正确的是（　　）
A．“天问一号”在轨道Ⅲ上的运行速度小于
B．“天问一号”在点从轨道Ⅲ转移至轨道Ⅱ上需要“制动”减速
C．“天问一号”在轨道Ⅱ上从点运动到点的过程是加速运动
D．“天问一号”在轨道Ⅲ上运行的机械能等于在轨道Ⅰ上运行的机械能
9．滑板项目是极限运动历史的鼻祖，许多的极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示为滑板运动场地的示意图，场地为圆心角等于120°的圆弧面，等高，B为最低点，滑板与场地之间的动摩擦因数，且处处相同。现运动员和滑板车一起由A点以一定初速度沿圆弧面向下滑，且恰能到达C点，重力加速度用g表示。下列说法中正确的是（　　）
A．运动员在C点时的向心加速度为0
B．运动员在下滑过程中，重力的功率一直在增大
C．运动员由A到B过程中与由B到C过程中摩擦力做的功相等
D．运动员在整个运动过程中机械能一直在减少
10．如图所示，真空中固定一正点电荷，图中实线为点电荷形成的电场中的几个等势面，虚线是某一带电粒子通过该区域时的运动轨迹，MN是轨迹上两点。若带电粒子只受到电场力作用。可判断（　　）
A．粒子带正电荷
B．带电粒子在M、N两点的加速度M点大
C．带电粒子在M、N两点的电势能N点大
D．带电粒子在M、N两点的速度N点大
三、实验题
11．探究向心力大小F与物体的质量m、角速度和轨道半径r的关系实验。
（1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________；
A．探究平抛运动的特点
B．探究两个互成角度的力的合成规律
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（2）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示。
a．三个情境中，图________是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。
b．在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为_________。
12．某研究小组用如题图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。
（1）供实验选择的重物有以下四个，最优选择为_________；
A．质量为10g的砝码 B．质量为200g的木球
C．质量为50g的塑料球 D．质量为200g的铁球
（2）关于此述实验，下列说法中正确的是____________；
A．释放重物时要注意纸带是否竖直 B．重物的质量可以不测量
C．实验中应先释放纸带，后接通电源 D．可以利用公式来求解瞬时速度
（3）根据题图乙所示纸带上的测量数据，根据（1）选择的重物可知重物在B点的速度为v = _______m/s，B点的动能为=_______J，已知O为初始速度为零的点，则OB段重力势能的减少量为=________J。不完全等于的原因是______________。（计算结果均保留三位有效数字，g=10m/s2）
四、解答题
13．2021年7月30日下午，东京奥运会蹦床女子个人网上决赛，中国选手朱雪莹以56.635分夺冠，为中国体育代表团夺得本届奥运会第17金，蹦床运动可简化为球压缩弹簧的模型，如图所示。小球从A点静止下落，到达O点小球的重力等于弹力，到达C点的速度为零，图中B点为轻弹簧处于原长时的最高点，若空气阻力可以忽略，请回答下列问题：
（1）小球从A到C的过程中，受到哪些力作用？分别做什么功？
（2）分析小球从A到C的过程中，系统中的能量如何变化，以及能量间转化情况
（3）小球动能最大的位置在何处？
14．示波器的原理图如图所示。电子经电压为U1的电场加速后，垂直射入电压为U2的偏转电场，离偏转电场后电子打在荧光屏上的P点，离荧光屏中心O的侧移为y。已知偏转电场极板的长度为L1，两板间的距离为d，荧光屏离极板右端的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。
(1)电子进入偏转电场时的速度；
(2)电子离开偏转电场时的偏角的正切（即电子离开偏转电场时速度与进入偏转电场时速度的夹角）；
(3)求电子打到荧光屏上时的侧移y。
15．一滑雪项目如图所示，可视为质点的总质量（包括装备）为m=60kg的滑板运动员，从高为H=30m的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑，在B点进入光滑的四分之一圆弧BC，圆弧BC半径为R=5m，运动员经C点沿竖直轨道冲出向上运动，经时间t=4s后又落回轨道。若运动员经C点后在空中运动时只受重力，轨道AB段粗糙、BC段光滑。g=10m/s2。（不计过B点时机械能的损耗）求：
（1）运动员在C点的速度和离开C点可上升的高度；
（2）运动员（包括装备）运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力大小；
（3）从A点到B点，运动员损失的机械能。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
AB．“炸弹”做平抛运动，竖直方向
解得
平抛的水平位移
发现目标时，与目标的水平距离为
故B正确，A错误；
C．无人机拍摄的视频上，应该是以无人机为参照物，则地面目标应该是运动的，故C错误；
D．无人机拍摄的视频上，应该是以无人机为参照物，释放的“炸弹”水平方向速度与无人机相同，则从无人机拍摄的视频上，看到释放的“炸弹”做自由落体运动，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
由题意可知，雨点匀速竖直下落，则v雨地向下，人打伞匀速向右急行，则v伞地向右，则v地伞向左，根据
v雨伞=v雨地+v地伞
结合平行四边形定则，可知雨滴相对地面的速度方向斜向左下，则如果希望雨垂直打在伞的上表面上，雨伞伞面应该像图A一样倾斜。
故选A。
3．B
【详解】
B．圆周运动最高点和最低点受力都是重力和绳子拉力，而且二力都在半径方向，所以二者合力提供向心力．杯子最高点受拉力方向只可能向下，则有
所以最高点速度
不可能等于0，故B正确；
A．对水分析，杯底对水的也是只能向下，分析B项，当时，F=0，故A错误；
CD．最低点时，不管是绳子拉力还是杯子对水的弹力也只能向上，合力提供向心力则有
也就是拉力和重力的合力提供向心力，
而且最低点拉力
杯中水受到的杯子弹力不可能等于0，故CD错误；
故选B。
4．A
【详解】
AB．沿三条轨道滑下，下滑的高度一样，重力做功一样多，但所用时间不同，故重力做功的功率不一样大，A正确，B错误；
C．沿C轨道滑下轨道对小球的支持力始终与运动方向垂直，不做功，C错误；
D．若忽略各种阻力，小球下滑过程中只有重力做功，根据动能定理可知，小球沿三个轨道下滑到终点时速率相等，D错误。
故选A。
5．A
【详解】
A．洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉，故A正确；
B．飞机在水平面内转弯时，重力和升力的合力提供向心力，故B错误；
C．汽车在水平路面转弯时，指向轨迹圆心的摩擦力提供向心力，故C错误；
D．小孩乘坐旋转木马运动时，小孩的重力和木马对小孩的作用力的合力提供向心力，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．根据
在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误；
B．极板间电场强度
不变，故B错误；
C．极板间电压
变小，故C正确；
D．风力越大，d越小，极板间电压越小，静电计指针张角越小，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．当汽车以最大速度vm行驶时，其牵引力与阻力大小相等，则
故A错误；
B．根据P=Fv可知，汽车上坡时低速行驶，是为了使汽车获得较大的牵引力，故B正确；
C．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，设牵引力大小为F，根据牛顿第二定律有
解得
F＝6.4×103 N
故C错误；
D．里程120～320 m过程克服阻力所做的功为
Wf=fs=8×105J
故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．根据
可得
则“天问一号”在轨道Ⅲ上的运行速度小于，选项A正确；
B．“天问一号”在点从轨道Ⅲ转移至轨道Ⅱ上需要“制动”减速做向心运动，选项B正确；
C．“天问一号”在轨道Ⅱ上从点运动到点的过程中火星的引力做负功，则是减速运动，选项C错误；
D．“天问一号”从轨道Ⅲ到轨道Ⅰ，要分别在Q点和P点减速制动，则在轨道Ⅲ上运行的机械能大于在轨道Ⅰ上运行的机械能，选项D错误。
故选AB。
9．AD
【详解】
A．对运动员在C点速度为0，根据向心力与向心加速度公式可得a=0m/s2
选项A正确；
B．在下滑到最低点B时，此时，则重力的功率为零，所以重力的功率先增大后减小，选项B错误；
C．运动员由A到C过程中，在同一等高处右边的速度始终大于左边的速度，则其对右边圆弧面的压力始终大于对左边圆弧面的压力，故运动员在右边圆弧面受到的摩擦力始终大于在左边圆弧面受到的摩擦力，因此右边摩擦力做的功大于左边摩擦力做的功，选项C错误；
D．由于摩擦力一直做负功，所以运动员的机械能一直在减少，选项D正确。
故选AD。
10．ABD
【详解】
A．粒子所受电场力与等势面垂直且指向轨迹凹侧，故应如图所示
粒子受斥力作用，故带正电，A正确；
B．粒子在M点受到的电场力（库仑力）较大，故加速度较大，B正确；
C．若粒子从M运动到N，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故在M点的电势能较大，在N点的速度较大，C错误，D正确。
故选ABD。
11． C 丙 2:1
【详解】
(1)[1]在这个实验中，利用控制变量法来探究向心力的大小与小球质量，角速度，半径之间的关系；
A．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故A不符合题意；
B．探究两个互成角度的力的合成规律，即两个分力与合力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想，故C不符合题意；
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系是通过控制变量法研究的，故C符合题意。
故选C。
a.[2]根据 F=mrω2
可知，要探究向心力大小F与质量m关系，需控制小球的角速度和半径不变，由图可知，两侧采用皮带传动，所以两侧具有相等的线速度，根据皮带传动的特点可知，应该选择两个塔轮的半径相等，而且运动半径也相同，选取不同质量的小球，故丙符合题意。
b.[3]由图可知，两个球的质量相等，半径相同，根据牛顿第二定律
两个塔轮边缘的线速度相等
根据
联立可得两个变速塔轮的半径之比为
12． D AB 3.90 1.52 1.57 存在空气阻力，且纸带与打点计时器间存在摩擦
【详解】
（1）为了尽可能减小空气阻力对实验的影响，所选重物质量要适当大些，体积要尽量小些，所以最优选择为质量为200g的铁球。
故选D。
（2）A．释放重物时要注意纸带是否竖直，从而尽可能减小摩擦对实验的影响，故A正确；
B．在验证机械能是否守恒的表达式时，重物的质量可以消去，因此重物的质量可以不测量，故B正确；
C．由于重物下落较快，且下落距离有限，为了能在纸带上尽可能多地获取实验数据，实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误；
D．公式是建立在机械能守恒的前提下得出的，用它计算瞬时速度起不到验证机械能守恒定律的目的，瞬时速度应根据纸带数据进行计算，故D错误。
故选AB。
（3）重物在B点的速度大小为
重物在B点的动能为
[4]OB段重力势能的减少量为
[5]不完全等于的原因是由于存在空气阻力，且纸带与打点计时器间存在摩擦。
13．（1）见解析；（2）见解析；（3）O点
（1）小球从A到B的过程中，只受重力作用，做匀加速运动；从B到O的过程中，受重力和向上的弹力作用，因重力大于弹力，则加速度向下，随弹力的增加，加速度减小，即小球做加速度减小的加速运动；从O到C点，受弹力和重力作用，重力小于弹力，则加速度向上，随弹力的变大，则加速度变大，即小球做加速度增大的减速运动，直到速度减为零；重力始终做正功，弹力一直做负功；
（2）小球从A到B的过程中，只有重力做功，则重力势能转化为小球的动能；从B到O的过程中，重力势能减小，动能增加，弹性势能增加，重力势能减小量等于动能增量和弹性势能增量之和；从O到C点，重力势能减小，动能减小，弹性势能增加，且重力势能减小量和动能减小量之和等于弹性势能增加量。从A到C的整个过程中，重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量。
（3）由（1）的分析可知，小球在O点时受合力为零，速度最大，动能最大。
14．(1)；(2)；(3)（L1+2L2）
【详解】
(1)电子在加速电场中加速时，由动能定理可得 eU1＝m v0＝
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得：
电子离开偏转电场时的侧位移 y1＝at2
水平方向 L1＝v0t
加速度 a＝
竖直分速度 vy＝at
速度偏向角的正切 tanθ＝＝
(3)电子离开偏转电场后做匀速运动，在打到荧光屏上的这段时间内，竖直方向上发生的位移 y2＝L2tanθ
联立以上各式可得，电子打到荧光屏上时的侧移 y＝y1+y2＝（L1+2L2）
15．（1），；（2）6600N；（3）
【详解】
（1）根据竖直上抛运动规律，可得运动员在C点的速度为
离开C点可上升的高度为
（2）取B点所在水平面为零势能面，则B到C过程，根据机械能守恒定律可得
在B点，根据牛顿第二定律可得
联立解得
牛顿第三定律可知，对轨道的压力大小为
（3）从A到B，根据能量守恒定律，可得运动员损失的机械能为