2020年高考物理二轮复习 模块一综合检测

模块一综合检测模块一综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.图1(2020年高考浙江卷)如图1所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是()A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力解析：选A.在上升和下降过程中，A、B完全失重，所以A对B的压力一定为零2.图2(2020年高考广东理综卷)图2为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是()AFA一定小于GBFA与FB大小相等CFA与FB是一对平衡力DFA与FB大小之和等于G解析：选B.取结点O为研究对象，受力分析如图所示，受FA、FB和结点下方细绳的拉力FC的作用，因灯笼静止，故拉力FCG，结点O处于静止状态，三力平衡，合力为零，拉力FA、FB的合力F合必与FC等值反向共线，因A、B点等高，AO、BO长度相等，故FA、FB与竖直方向的夹角均为，由几何关系可知，必有FAFB，当60时，FAFBG，当60时，FAFBG，当60时，FAFBG，只有选项B正确3.图3(2020年高考江苏物理卷)如图3所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A大小和方向均不变B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变D大小和方向均改变解析：选A.设铅笔的速度为v，如图所示橡皮的速度分解成水平方向的v1和竖直方向的v2.因该过程中悬线始终竖直，故橡皮水平方向的速度与铅笔移动速度相同，即v1v.因铅笔靠着线的左侧水平向右移动，故悬线竖直方向长度减小的速度大小与铅笔移动速度的大小相等，则橡皮竖直方向速度的大小也与铅笔移动速度的大小相等，即v2v.又因v1、v2的大小、方向都不变，故合速度(即橡皮运动的速度)大小、方向都不变，选项A正确4.图4(2020年高考全国卷)如图4所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()Aa10，a2gBa1g，a2gCa10，a2g Da1g，a2g解析：选C.在木板抽出后的瞬间，弹簧未来得及发生形变，所以木块1所受重力和弹力均不变，合力为零，则a10.木块2受重力Mg和弹簧弹力Fmg，如图所示，由牛顿第二定律得MgmgMa2，则a2g，选项C正确5.图5(2020年北京宣武区质检)如图5所示为索道输运货物的情况已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为()A0.35mg B0.30mgC0.23mg D0.20mg解析：选D.向上加速运动时，重物受力如图竖直方向上：FN1.15mg，FNmgmay，可得ay0.15g，所以ax0.20g.水平方向上：Ffmax0.2mg，故选D.6.图6(2020年山东济南一模)美国太空总署(NASA)为探测月球是否存在水分，于2020年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球据天文学家测量，月球的半径约为1800 km，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127，而此时水蒸气分子的平均速率达2 km/s，下列说法正确的是()A卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速B卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速C由于月球的第一宇宙速度大于2 km/s，所以月球表面可能有水D由于月球的第一宇宙速度小于2 km/s，所以月球表面在阳光照射下不可能有水解析：选AD.卫星撞月时是做近心运动，故撞月前应在原轨道上减速，A正确B错误；月球的第一宇宙速度v m/s1.7103 m/s，小于水蒸气分子的平均运动速率，故水蒸气分子不可能回到月球表面，C错误D正确7.图7(2020年试题调研)如图7所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度今将质量为m的小球从d点的正上方高为h处由静止静释，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则()A只要h大于R，释放后小球就能通过a点B只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，即可能落回轨道内，又可能落到de面上C无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内D调节h的大小，可以使小球飞出de面之外(即e的右面)解析：选CD.要使小球到达最高点a，则在最高点小球速度最小时，根据牛顿第二定律有mgm，得最小速度v，由机械能守恒定律有mg(hR)mv2，得hR，即h必须大于或等于R，才能通过a点，A项错误；小球若能到达a点，并从a点以最小速度平抛，由Rgt2，得t，则svtR，所以，无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，B项错误、C项正确；如果h足够大，小球可能会飞出de面之外，D项正确8(2020年山东济南一模)质量分别为m和2m的物块A、B用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上，共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，如图8甲所示；当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x3，如图丙所示，则x1x2x3等于()图8A111 B123C121 D无法确定解析：选A.甲图中对整体有F(m2m)g3ma，对A有kxmgma，两式联立有x.同理可得其他两图中弹簧的伸长量也为x，故A正确9.图9(2020年江西南昌调研)倾角为的斜面静止在水平面上，在斜面上的A点以v0的速度水平抛出一小球，其落点与A的水平距离为s1；若改为2v0的速度在同一点抛出，则落点与A的水平距离为s2，则s1s2之比可能为()A12 B13C14 D15解析：选ABC.当两次都落在斜面上时，由sv0t，ygt2，tan 有s，得sv，所以s1s214；当两次都落在水平面上时，由sv0t，hgt2有sv0，得sv0，所以s1s212；而一次落在斜面上一次落在水平面上时，其比值介于这两者之间，故A、B、C正确10.图10(2020年山东烟台测试)某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，图10所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(向上为正方向)根据图象提供的信息，可以判断下列说法正确的是()A在05 s内，观光电梯加速上升，该同学处于失重状态B在510 s内，该同学对电梯底板的压力大小等于他所受的重力大小C在1020 s内，观光电梯加速下降，该同学处于失重状态D在2025 s内，观光电梯加速下降，该同学处于失重状态解析：选BD.当物体具有向上的加速度时物体处于超重状态，加速度向下则处于失重状态，加速度为零时处于平衡状态由速度图象可知物体在05 s内加速度向上，在510 s内加速度为零，在1025 s内加速度向下，故B、D正确11.图11(2020年福建省高三质检)如图11所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球a和小球b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为M的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放当b球运动到右杆正下方时，a球对地面的压力恰好为零，则a、b两球的质量之比为()A41 B31C21 D11解析：选B.由题意知，“a球对地面的压力恰好为零”一方面表明a球一直静止，b球运动过程中机械能守恒，另一方面表明此时绳对b球的拉力等于a球的重力，则有：mgRmv2，Mgmg，可解得M3m，B正确12.图12(2020年吉林市高三质检)如图12所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用力F可按图13甲、乙、丙、丁所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)图13已知此物体在t0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4依次表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，用s1、s2、s3、s4依次表示上述四种受力情况下物体在3秒内位移大小，则这两种量都最大的是()Av1s3 Bv2s4Cv3s1 Dv4s2解析：选C.作出物体的速度随时间变化的图象如图，速度图象与时间轴所围面积即为物体通过的位移，由图可知，C正确二、计算题(本题共4小题，共52分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(12分)(2020年高考课标全国卷)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别为9.69 s和19.30 s假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速度只有跑100 m时最大速率的96%.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率；(2)起跑后做匀加速运动的加速度(结果保留两位小数)解析：(1)设加速所用时间为t(以s为单位)，匀速运动的速度为v(以m/s为单位)，则有vt(9.69 s0.15 st)v100 mvt(19.30 s0.15 st)0.96v200 m由式得t1.29 s，v11.24 m/s.(2)设加速度大小为a，则a8.71 m/s2.答案：(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s214.图14(12分)(2020年高考浙江卷)在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中，设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节(取g10 m/s2)求：(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系(2)运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离smax为多少？(3)若图中H4 m，L5 m，动摩擦因数0.2，则水平运动距离要达到7 m，h值应为多少？解析：(1)运动员由A点运动到B点由动能定理得：mg(Hh)mgcos mv所以vB.(2)运动员离开B点后在竖直方向做自由落体运动hgt2在水平方向做匀速直线运动svBt从A点出发，运动员水平方向运动距离ssL由得：s2LL2当h时，s有最大值，smaxHLL(3)将H4 m，L5 m，0.2，s7 m代入式得725解得h m2.62 m或h m0.38 m.答案：(1)vB(2)hsmaxHLL(3)2.62 m或0.38 m15.图15(14分)(2020年高考山东理综卷)如图15所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R0.45 m，水平轨道AB长s13 m，OA与AB均光滑一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F1.6 N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了s23.28 m时速度v2.4 m/s，此时滑块恰好落入小车中已知小车质量M0.2 kg，与CD间的动摩擦因数0.4.(g取10 m/s2)求：(1)恒力F的作用时间t；(2)AB与CD的高度差h.解析：(1)小车受恒力F作用时加速度为a1，则FMgMa1经时间t，小车速度v1a1t设撤去恒力F到小车速度为2.4 m/s时的时间为t2则MgMa2va1ta2t2s2a1t2v1t2a2t代入数据，解得t1 s，t20.4 s.(2)滑块从O滑至A时机械能守恒，设到A时速度为v2，则mgRmv设滑块从A到B所用时间为t3，则t3代入数据，解得t31 s，由题意设滑块从B点平抛到落入小车的时间为t4，则t4t3tt2则t40.4 s由平抛运动规律知：hgt0.8 m.答案：(1)1 s(2)0.8 m16(14分)(2020年高考天津卷)2020年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A”的质量与太阳质量的倍数关系研究发现，有一星体S2绕人马座A做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位)，人马座A就处在该椭圆的一个焦点上观测得到的S2星的运行周期为15.2年(1)若将S2星的运行轨道视为半径r9.50102天文单位的圆轨道，试估算人马座A的质量MA是太阳质量MS的多少倍(结果保留一位有效数字)；(2)黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有的势能为EpG(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零)，式中M、R分别表示黑洞的质量和半径已知引力常量G6.71011 Nm2/kg2，光速c3.0108 m/s，太阳质量MS2.01030 kg，太阳半径RS7.0108 m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求人马座A的半径RA与太阳半径RS之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数)解析：(1)S2星绕人马座A做圆周运动的向心力由人马座A对S2星的万有引力提供，设S2星的质量为mS2，角速度为，周期为T，则GmS22r，设地球质量为mE，公转轨道半径为rE，周期为TE，则GmE2rE综合上述三式得()3()2式中TE1年rE1天文单位代入数据可得4106.(2)引力对粒子作用不到的地方即为无限远，此时粒子的势能为零“处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”，说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功，粒子在到达无限远之前，其动能便减小为零，此时势能仍为负值，则其能量总和小于零，则有mc2G0依题意知RRA，MMA，可得RA代入数据得RA1.21010 m，17.答案：(1)4106(2)17