2016届高三一轮复习曲线运动测试题及详细解析

高三理综物理第1页，共10页2016届高三一轮复习《曲线运动》测试题一、单项选择题：本大题共5小题，每小题6分。共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分。14、关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A.匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B.做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C.做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D.匀速圆周运动一定是匀速运动15．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθC.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ16．如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升。若小车以1v的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为时，物体的速度为2v，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是（）A．12vvB．12cosvvC．mgTD．mgT17、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，河宽为300m，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时()A．船渡河的最短时间是60sB．要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是7m/s高三理综物理第2页，共10页18.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为1L和2L，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）A.11266LggvLhhB.22121446LLgLgvhhC.22121412626LLgLgvhhD.2212141426LLgLgvhh二、不定项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分。19、如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大20、如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为L，b与转轴的距离为2L。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等abcxyO高三理综物理第3页，共10页C．=lkg2是b开始滑动的临界角速度D．当=lkg32时，a所受摩擦力的大小为kmg21、如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，静止释放，摆球运动到最低点过程中，支架始终不动，以下说法正确的是（）A．在释放瞬间，支架对地面压力为()mMgB．摆球运动到最低点过程中支架受到水平地面的摩擦力先增加后减小C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为()mMgD．摆球到达最低点时，支架对地面压力为(3)mMg三、非选择题：本大题共4小题，共62分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。22、(13分)如图所示，小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动，半径为r，当球Q运动到与O在同一水平线上时，有另一小球P在距圆周最高点为h处开始自由下落．要使两球在圆周最高点处相碰，Q球的角速度ω应满足什么条件？mM高三理综物理第4页，共10页23、（14分）如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.9m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝4.05kg的滑块从A点下滑，已知滑块离开C处的速度大小为310m/s，求：（g=10m/s2）（1）滑块在C点对轨道的压力（2）滑块从C点飞出至落到斜面上的时间24、（18分）如图所示，一质量m=1kg的小物块(可视为质点)从A点以大小v0=4m/s的初速度沿切线进入光滑圆轨道AB，经圆弧轨道后滑上与B点等高、静止在粗糙水平地面的长木板上，圆弧轨道B端切线水平。已知长木板的质量M=1kg，A、B两点的竖直高度为h=1.0m，AO与BO之间夹角θ=37O，小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2，sin37O=0.6，cos37O=0.8。求：（1）小物块运动至B点时的速度v1大小；（2）小物块滑动至B点瞬间所受的支持力；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？高三理综物理第5页，共10页33【选修3-3，不建议做】（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6．6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。34．【物理——选修3-4，不建议做】（1）振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点p，关于质点p振动的说法正确的是______。A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上活向下取决于它离波源的距离E．若p点与波源距离s=vT，则质点p的位移与波源的相同（2）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB镀银，（图中粗线），O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角为30，MOA=60，NOB=30。求（i）光线在M点的折射角（ii）透明物体的折射率高三理综物理第6页，共10页35、【物理——选修3-5，要求必须做】（17分）如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40N，求：(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度大小；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60°，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离.高三理综物理第7页，共10页答案14、选B【解析】速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度.加速度大小虽然不变，但方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动.故本题选B15、选D【解析】根据平抛规律2000012tan;tan2ygtvygtgtxvtvvv，所以tan2tan16、选D【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由题意中夹角为θ，由几何关系可得：v2=v1cosθ，因v1不变，而当θ逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当物体加速上升时，处于超重状态，T＞mg，故D正确，ABC错误；故选：D．17、答案B【解析】要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直，故B选项正确.最短时间为min3003cdtvs=100s，故A选项错误，由乙图知水流的速度随着河宽发生变化，故小船的合速度也是变化的，故船在河水中航行的轨迹是曲线，轨迹如图。选项C错误。船在河水中的最大速度为：222234csvvvm/s=5m/s，故D选项错误。18、选D选高三理综物理第8页，共10页19、选BD【解析】2012年全国I卷考题，平抛运动的时间取决于高度，由图可知bcattt，平抛运动的水平射程取决于初速度和下落时间，abcvvv20、选AC【解析】2014年全国I卷考题，木块a滑动的临界速度满足关系2,aakgmlkmgl即，同理木块b滑动的临界速度满足关系22,2bbkgmlkmgl即，C对。由于两木块能允许的最大静摩擦力相等，所以b会先到达临界速度，A对；在两者都没有滑动之前，静摩擦力提供向心力，b的向心力是a的两倍，B错；当=lkg32时a未滑动，因此223afmlkmg，D错。21、选BD【解析】据题意，摆球释放瞬间摆绳拉力为0，支架对地面的压力为：NFMg，故选项A错误；摆球摆到最低点时支架对地面的压力为：2()NvFMmgml，由于机械能守恒有：212mglmv，则压力为：(3)NFMmg，故选项C错误而选项D正确；小球下摆瞬间绳子拉力为0，此时地面对支架摩擦力等于0，当小球摆到最低点时细绳拉力方向竖直向上，此时支架受到摩擦力也为0，那么从下摆到最低点的过程中，支架受到的摩擦力应该先增加后减小，故选项B正确。22、解：小球P做自由落体2121gth（3分）解得t1＝2hg.①小球Q做匀速圆周运动，具有周期性的特点nt2212②（4分）要使两球在圆周最高点处相碰，须满足t1＝t2③（3分）将联立①②③解得：ω＝π(4n＋1)8gh(n＝0，1，2，…)．（3分）高三理综物理第9页，共10页23、解：（1）滑块在C点受力如图，根据RvmFmgN2(2分)解得：)(5.92NmgRvmFN（2分）根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为9.5N，方向竖直向上（2分）（2）离开C点做平抛运动vtx（2分）y=21gt2(2分)tan37°=xyR2（2分）代入数据整理得：10t2＋5t－3.6=0解方程得t=0.4s（2分）24、解：（1）小物块沿圆弧轨道从A点到B点应用动能定理：20212121mvmvmgh（2分）故：smv/61（2分）（2）设在B点圆轨道对小物块支持力大小为F，则有：RvmmgF21（2分）由数学关系有：)cos1(Rh（2分）故：NF2.17（2分）（3）小物块在木板上先减速，木板加速，直到获得共同速度v，然后一起减速至0。设获得共同速度之前运动时间为t1，物块和木板加速度大小分别为a1、a2，各自运动距离为1x、2x。对物块：11mamg（1分）111tavv（1分）1112tvvx（1分）对木板：221)(MagmMmg（1分）12tav（1分）122tvx（1分）高三理综物理第10页，共10页木板最小长度21xxL（1分）综合以上各式：mL3；（1分）33略34略35、【解析】(1)线的拉力提供小球做圆周运动的向心力，设开始时角速度为ω，向心力为F0，线断开的瞬间，角速度为3ω，线的拉力为F.F0＝mω2R①(2分)F＝