2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 模塊二綜合檢測(cè)（通用）

模塊二綜合檢測(cè) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1.圖1如圖1所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B，中間用輕質(zhì)桿相連，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過程中()AB球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒BA球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能也增加，A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒CA球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒DA球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒解析：選BC.A球在B球下擺過程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加，所以A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒由于A球、B球和地球組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而A球機(jī)械能增加，所以B球機(jī)械能一定減少所以選項(xiàng)B、C正確2.圖2(2020年山東濰坊模擬)如圖2所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí)，軌道所受壓力為小鐵塊重力的1.5倍，則此過程中小鐵塊損失的機(jī)械能為()A.mgRB.mgRC.mgR D.mgR解析：選D.在最低點(diǎn)對(duì)小鐵塊受力分析如圖，由圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)得FNmg，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)由動(dòng)能定理可得mgRWfmv20，而由功能關(guān)系E減|Wf|，三式聯(lián)立可得E減mgR，故D正確3.圖3如圖3所示，一物體以一定的初速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功為W1，若該物體從A沿兩斜面滑到B，摩擦力做功W2，已知物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，不計(jì)物體在接觸處的能量損失，則()AW1W2BW1W2CW1W2D不能確定W1和W2的大小關(guān)系解析：選A.若物體沿水平面從A滑到B位移為s，摩擦力所做的功為W1，W1mg·s；若物體沿斜面從A滑到B，摩擦力所做的功為W2，W2mg cos ·l1mg cos ·l2mgsW1，故A正確4(2020年天津模擬)如圖4所示，兩根光滑直桿(粗細(xì)可忽略不計(jì))水平平行放置，一質(zhì)量為m、半徑為r的均勻細(xì)圓環(huán)套在兩根直桿上，兩桿之間的距離為r，甲圖為立體圖，乙圖為側(cè)視圖現(xiàn)將兩桿沿水平方向緩慢靠近直至兩桿接觸為止，在此過程中()圖4A每根細(xì)桿對(duì)圓環(huán)的彈力均增加B每根細(xì)桿對(duì)圓環(huán)的最大彈力均為mgC每根細(xì)桿對(duì)圓環(huán)的彈力均不做功D每根細(xì)桿對(duì)圓環(huán)所做的功均為mgr解析：選BD.以圓環(huán)為研究對(duì)象，由于兩桿始終處于同一水平面，因此兩桿對(duì)環(huán)的作用力大小始終相等，且它們的合力始終等于環(huán)的重力，即合力F是一定值，當(dāng)兩桿水平靠近時(shí)，兩個(gè)彈力與豎直方向的夾角變小，根據(jù)三角形邊與角的關(guān)系可知，兩個(gè)彈力逐漸變小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因此開始時(shí)兩桿相距r時(shí)彈力最大，由幾何關(guān)系可知，這時(shí)FNFmg，B項(xiàng)正確；在緩慢移動(dòng)的過程中，小環(huán)的重心下降r/2，設(shè)兩個(gè)彈力做的功各為W，則根據(jù)動(dòng)能定理，2Wmgr/20，則Wmgr，D項(xiàng)正確5測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置如圖5所示運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦)，下懸一質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng)下面是人對(duì)傳送帶做功的四種說法，其中正確的是()圖5A人對(duì)傳送帶做功B人對(duì)傳送帶不做功C人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gvD人對(duì)傳送帶做功的功率為(m1m2)gv解析：選AC.人對(duì)傳送帶的摩擦力的作用點(diǎn)相對(duì)于地面有位移，因此人對(duì)傳送帶做功，故A正確、B錯(cuò)；繩子對(duì)人的拉力大小為m2g，而人不動(dòng)，故傳送帶對(duì)人的摩擦力大小為m2g，則人對(duì)傳送帶的摩擦力大小也為m2g，因傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，故人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv.故C正確、D錯(cuò)6如圖6所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是()圖6A始終不做功 B先做負(fù)功后做正功C先做正功后不做功 D先做負(fù)功后不做功解析：選ACD.設(shè)傳送帶速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2.當(dāng)v1v2時(shí)，物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶與物體之間不存在摩擦力，即傳送帶對(duì)物體始終不做功，A選項(xiàng)正確當(dāng)v1v2時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左，則物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度減為v1再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做負(fù)功后不做功，D選項(xiàng)正確當(dāng)v1v2時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向右，則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)到v1再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做正功后不做功，C選項(xiàng)正確7.圖7(2020年試題調(diào)研)如圖7所示，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m與M及M與地面間摩擦不計(jì)開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，設(shè)兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)()A由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大C由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)D由于F1、F2均能做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大解析：選B.由于F1、F2對(duì)系統(tǒng)做功之和不為零，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，速度達(dá)到最大值，故各自的動(dòng)能最大，選項(xiàng)B正確；由于彈力是變化的，m、M所受合力是變化的，不會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于F1、F2先對(duì)系統(tǒng)做正功，當(dāng)m、M的速度減為零時(shí)，彈簧的彈力大于F1、F2，之后，m、M再加速相向運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開始減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8.圖8如圖8所示，A、B兩物體用一根跨過定滑輪的細(xì)繩相連，置于固定斜面體的兩個(gè)斜面上的相同高度處，且都處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩斜面的傾角分別為和，若不計(jì)摩擦，剪斷細(xì)繩后，下列關(guān)于兩物體的說法中正確的是()A兩物體著地時(shí)所受重力的功率一定相同B兩物體著地時(shí)的速度一定相同C兩物體著地時(shí)的動(dòng)能一定相同D兩物體著地時(shí)的機(jī)械能一定相同解析：選A.A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可得對(duì)A：mAg sin T對(duì)B：TmBg sin TT.則mAg sin mBg sin A、B兩物體從同一高度落地過程中，由機(jī)械能守恒可得：mghmv2，v.故A、B落地時(shí)速度大小相等，但方向不相同，兩物體著地時(shí)所受重力的功率分別為PAmAgv sin .PBmBgv sin ，由式可知PAPB，故A項(xiàng)正確9(2020年河北唐山質(zhì)檢)一臺(tái)額定輸出功率為50 kW的起重機(jī)將質(zhì)量為1 噸的貨物由靜止豎直吊起，最初貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)，在2 s末貨物的速度為4 m/s.起重機(jī)達(dá)到額定功率后，保持輸出功率不變工作g10 m/s2，不計(jì)額外功的損失，則()A起重機(jī)在這2 s內(nèi)的平均輸出功率為20 kWB起重機(jī)在2 s末的輸出功率為48 kWC貨物維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2.5 sD貨物被吊起過程中的最大速度為5 m/s解析：選BD.貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a2 m/s2，當(dāng)輸出功率PP額時(shí)，勻加速的末速度為vt，由mgma得vt m/s，因此勻加速經(jīng)歷時(shí)間t s，C錯(cuò)；起重機(jī)的平均輸出功率F·(mgma)v24 kW，A錯(cuò)；2 s末的輸出功率PFv(mgma)v48 kW，B對(duì)；當(dāng)Fmg時(shí)，v達(dá)到最大，最大速度vm5 m/s，D對(duì)10(2020年湖南十二校聯(lián)考)如圖9所示，長(zhǎng)L的輕桿可繞O在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為M的小球A固定于桿端點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球B固定于桿中點(diǎn)，且M2m，開始桿處于水平，由靜止釋放，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)()圖9A由于Mm，A球?qū)p桿做正功BA球在最低點(diǎn)速度為2 COB桿的拉力大于BA桿的拉力DB球?qū)p桿做功mgL解析：選BCD.在A、B球隨桿下落過程中桿對(duì)A做正功，因而A球?qū)U做負(fù)功，A錯(cuò)A、B系統(tǒng)下降過程中機(jī)械能守恒，則有：MgLmgMvmv，即vA2vB得vA2 ，vB ，B對(duì)最低點(diǎn)A、B受力如圖：TOBTABmgTBAMgTBAmgTOBTABmgTBA，故C對(duì)對(duì)B球由動(dòng)能定理：mgWmv得WmgL故B球?qū)p桿做功為mgL，D正確二、填空題(本題共2小題，每題4分，共8分，把答案填在題中橫線上)11.圖10(2020年高考上海理綜卷)純電動(dòng)概念車E1是中國(guó)館的鎮(zhèn)館之寶之一若E1概念車的總質(zhì)量為920 kg，在16 s內(nèi)從靜止加速到100 km/h(即27.8 m/s)受到恒定的阻力為1500 N，假設(shè)它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力系統(tǒng)提供的牽引力為_N當(dāng)E1概念車以最高時(shí)速120 km/h(即33.3 m/s)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)力系統(tǒng)輸出的功率為_ kW.解析：在加速階段由勻變速運(yùn)動(dòng)公式得：vat根據(jù)牛頓第二定律得Ffma聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得F3.1×103 N當(dāng)E1概念車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)PF·vf·vm50 kW.答案：3.1×1035012(2020年湖北武漢三月改編)如圖11所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定，直立于水平地面上，將質(zhì)量為m的物體A輕放在彈簧的上端，當(dāng)物體A下降h時(shí)，其速度變?yōu)榱?；若將質(zhì)量為2m的物體B輕放在彈簧的上端，當(dāng)物體B也下降h時(shí)，則其速度v_.圖11解析：物體A輕放在彈簧上端，當(dāng)下降h時(shí)速度為零，由能量守恒知彈簧的彈性勢(shì)能Eplmgh.當(dāng)質(zhì)量為2m的物體B輕放在彈簧的上端，下降h時(shí)，彈性勢(shì)能不變，故由能量守恒知2mghEpl×2mv2，解得v.答案：三、計(jì)算題(本題共4小題，共52分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(12分)(2020年南昌模擬)質(zhì)量為2 t的汽車在平直公路上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若保持牽引力恒定，則在30 s內(nèi)速度增大到15 m/s，這時(shí)汽車剛好達(dá)到額定功率，然后保持額定輸出功率不變，再運(yùn)動(dòng)15 s，達(dá)到最大速度20 m/s，求：(1)汽車的額定功率；(2)汽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力；(3)汽車在45 s內(nèi)共前進(jìn)多少米？解析：設(shè)汽車的額定功率為P，汽車受的阻力為Ff.由題意知Ff，勻加速階段：FFfmaPF·v1，v1at1以上四式聯(lián)立可得：P60 kW，F(xiàn)f3000 N.勻加速階段汽車位移s1at225 m.變加速階段的汽車位移為s2，由動(dòng)能定理得：Pt2Ff·s2mvmv，得：s2241.7 m.故汽車45 s的總路程ss1s2466.7 m.答案：(1)60 kW(2)3000 N(3)466.7 m14.圖12(12分)(2020年高考預(yù)測(cè)卷)如圖12所示，有一個(gè)由斜面和豎直放置的半徑為2.5 m的半圓環(huán)組成的光滑軌道，想在平地上拋出一個(gè)小球，使它在半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處平滑地?zé)o碰撞地進(jìn)入環(huán)形軌道，再沿斜面上升到10 m的高度，應(yīng)在平地上何處，以何速度、多大的拋射角拋出小球(g取10 m/s2)?解析：如圖所示，設(shè)想時(shí)間反演，若將小球從B點(diǎn)釋放沿斜面下滑，經(jīng)D點(diǎn)到A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，恰巧落在C點(diǎn)，則全程由機(jī)械能守恒定律得mghmv解得vC10 m/s由B到A機(jī)械能守恒mg(h2R)mv解得vA10 m/s所以DCvA·t平vA·10 m落至C點(diǎn)時(shí)vC與水平方向夾角：cos ，45°所以從距D 10 m處的C以10 m/s的速度、45°的拋射角拋出小球可經(jīng)A沿軌道達(dá)到10 m高處的B點(diǎn)答案：距D為10 m處，以10 m/s、45°的拋射角拋出小球15(14分)(2020年高考浙江卷)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽比賽路徑如圖13所示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過壕溝已知賽車質(zhì)量m0.1 kg，通電后以額定功率P1.5 W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為0.3 N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)圖中L10.00 m，R0.32 m，h1.25 m，s1.50 m問：要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間？(取g10 m/s2)圖13解析：設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v1，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律sv1thgt2解得v1s3 m/s.設(shè)賽車恰好通過圓軌道，對(duì)應(yīng)圓軌道最高點(diǎn)的速度為v2，最低點(diǎn)的速度為v3，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及機(jī)械能守恒定律得mgmmvmvmg2R解得v34 m/s通過分析比較，賽車要完成比賽，在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是vmin4 m/s設(shè)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間至少為t，根據(jù)動(dòng)能定理PtFfLmv由此可得t2.53 s.答案：2.53 s16(14分)(2020年押題卷)在“極限”運(yùn)動(dòng)會(huì)中，有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目如圖14所示，總長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H，動(dòng)滑輪起點(diǎn)在A處，并可沿鋼絲繩滑動(dòng)，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為H.若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點(diǎn)，C、B間鋼絲繩距離為L(zhǎng)，高度差為h.若參賽者在運(yùn)動(dòng)過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為h，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力、滑輪(含掛鉤)的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變圖14(1)滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？(2)若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)B點(diǎn)，則人在A點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少應(yīng)該具有多大的初動(dòng)能？(3)比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為4a、寬度為a，厚度不計(jì)的海綿墊上若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下，會(huì)落在海綿墊左側(cè)的水中為了能落到海綿墊上，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍是多少？解析：(1)根據(jù)動(dòng)能定理，參賽者在A到C的過程中滿足mghFf(LL)0將L，h代入，可得滑輪與鋼絲繩間的摩擦力Ff.(2)根據(jù)動(dòng)能定理，參賽者在A到B的過程中滿足FfL0Ek0將式代入，得Ek0mgH(3)參賽者落到海綿墊上的過程是平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)人脫離鋼絲繩時(shí)的速度為v，運(yùn)動(dòng)的水平位移為s，則svt(Hh)gt2由題意知，s4a時(shí)，參賽者具有的最小速度為vmin s5a時(shí)，參賽者具有的最大速度為vmax 設(shè)參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的初動(dòng)能為Ek.由動(dòng)能定理，參賽者在A到鋼絲繩最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中滿足mgHFfmv2Ek由此可得，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的最小和最大初動(dòng)能分別為EminmgHEmaxmgH即初動(dòng)能范圍為mgHEkmgH答案：(1)(2)mgH(3)mgHEkmgH