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2022年高三物理一輪 雙基鞏固卷 第五單元

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1、2022年高三物理一輪 雙基鞏固卷 第五單元 一、選擇題(每小題6分,共48分) 1.蹦床運動員與床墊接觸的過程可簡化為下述模型:運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上,隨床墊一同向下做變速運動到達最低點(B位置),如圖D5-1所示,有關(guān)運動員從A運動至B的過程,下 圖D5-1 列說法正確的是(  ) A.運動員的機械能守恒 B.運動員的速度一直減小 C.合力對運動員做負功 D.運動員先失重后超重 2.如圖D5-2所示,一根跨過輕質(zhì)定滑輪的不可伸長的輕繩兩端各系一個物體A和B,不計摩擦 圖D5-2 .現(xiàn)將物體由靜止釋放,B物體下落H高度時的速度為v,若在A

2、的下方掛一個與A相同的物體,由靜止釋放,B向上運動距離為H時的速度大小仍為v,則A與B的質(zhì)量之比為(  ) A.1∶2         B.2∶3 C.∶2 D.∶3 3.如圖D5-3所示,豎直放置的輕彈簧上端與質(zhì)量為3 kg的物塊B相連接,另一個質(zhì)量為 圖D5-3 1 kg的物塊A放在B上.先向下壓A,然后釋放,A、B共同向上運動一段后將分離,分離后A又上升了0.2 m到達最高點,此時B的速度方向向下,且彈簧恰好為原長.從A、B分離到A上升到最高點的過程中,彈簧彈力對B做的功及彈簧回到原長時B的速度大小分別是(g=10 m/s2)(  ) A.12 J 2 m/s B.0

3、 2 m/s C.0 0 D.4 J 2 m/s 4.一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動.某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖D5-4甲所示),以此時為t=0時刻記錄了物塊之后在傳送帶上運動的速度隨時間的變化關(guān)系,如圖乙所示(圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,其中|v1|>|v2|).已知傳送帶的速度保持不變,g取10 m/s2.則下列判斷正確的是(  )     甲           乙 圖D5-4 A.0~t1時間內(nèi),物塊對傳送帶做正功 B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ

4、v D.0~t2內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動能的減少量大 5.質(zhì)量為m=103 kg的汽車在平直的公路上以某一初速度開始加速運動,最后達到了一個穩(wěn)定速度.上述全過程中其加速度和速度的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖D5-5所示.根據(jù)圖象所給信息,能求出的物理量有(  ) 圖D5-5 A.汽車的功率 B.汽車行駛的最大速度 C.汽車所受到阻力 D.汽車運動到最大速度所需的時間 6.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動,經(jīng)過時間t0滑至斜面底端.已知在運動過程中物體所受的摩擦力恒定.若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能,則圖D5-6中可能正確的是(  )

5、  A     B      C      D 圖D5-6 7.如圖D5-7所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,彈簧處于原長h,讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度為零,則在圓環(huán)下滑過程中(  ) 圖D5-7 A.圓環(huán)機械能守恒 B.彈簧的彈性勢能先增大后減小 C.彈簧的彈性勢能變化了mgh D.彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大 8.如圖D5-8所示,在光滑固定的曲面上,放有兩個質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點的小球A和B,兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連,用手拿著A,使彈簧豎直,A、B間距離L

6、=0.2 m,B剛剛與曲面接觸且距水平面的高度h=0.1 m.此時彈簧的彈性勢能Ep=1 J,自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開始下滑到光滑地面上,以后一直沿光滑地面運動,不計一切碰撞時機械能的損失,g取10 m/s2.則下列說法中正確的是(  ) 圖D5-8 A.下滑的整個過程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機械能守恒 B.下滑的整個過程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 C.B球剛到地面時,速度是 m/s D.當彈簧處于原長時,以地面為參考平面,兩球在光滑水平面上運動時的機械能為6 J 二、實驗題(16分) 9.在用圖D5-9裝置進行“探究恒力做功與滑塊動能變化的關(guān)系”實驗中,某同學(xué)設(shè)

7、計了如下實驗步驟: 圖D5-9 ①如圖安裝實驗裝置,反復(fù)移動墊塊的位置,調(diào)整長木板的傾角θ,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動; ②取下細繩和鉤碼,同時記錄鉤碼的質(zhì)量m; ③保持長木板的傾角不變;啟動打點計時器,讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動,到達底端時關(guān)閉電源; ④取下紙帶進行分析,計算恒力做的功與滑塊動能的變化,探尋它們之間的關(guān)系. 回答下列問題:(重力加速度為g,結(jié)果用已知和測量的物理量字母表示) (1)實驗中,滑塊在勻加速下滑過程中所受的合力大小是用________替代的,其大小為F=____________; (2)實驗中,得到的紙帶如圖D5-10

8、所示,已知打點計時器的工作頻率為f,在紙帶上從某一點O開始每隔一個點選取一個計數(shù)點,分別標有O、A、B、C、D、E、F、G,測得相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示: 圖D5-10 ①打點計時器打下A點時滑塊的速度vA=________; ②選取紙帶上A、F兩點進行研究,則從A到F,滑塊動能的增加量ΔEk=________;合力F做的功WF=__________.若在誤差允許范圍內(nèi)ΔEk=WF,則可初步確定恒力做的功等于滑塊動能的變化. 三、計算題(46分) 10.(22分)如圖D5-11所示,足夠長的傾角為θ的粗糙斜面上,有一質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為L,以初速度v0沿斜面下滑,并與擋板發(fā)

9、生碰撞,滑塊與斜面動摩擦因數(shù)為μ,μ

10、/s2. (1)求小車與墻壁碰撞時的速度; (2)若滑塊在半圓軌道運動的過程中不脫離軌道,求半圓軌道半徑R的取值. 圖D5-12 1.CD [解析] 由能量守恒定律可知,運動員減小的機械能轉(zhuǎn)化為床墊的彈性勢能,故選項A錯誤;當F彈=mg時,a=0,在此之前,F(xiàn)彈<mg,加速度方向向下(失重),物體做加速運動;在此之后,F(xiàn)彈>mg,加速度方向向上(超重),物體做減速運動,選項B錯誤選項D正確;從A位置到B位置,由動能定理得,W合=-Ek0,選項C正確. 2.C [解析] 對兩個過程分別應(yīng)用機械能守恒定律得:mBgH-mAgH=(mA+mB)v2,2mAgH-mBgH=(2mA+

11、mB)v2,聯(lián)立解得=,選項C正確. 3.B [解析] 當兩個物塊共同向上運動時彈簧彈力減小,彈簧彈力恰好為零時,兩個物塊的共同加速度為重力加速度,此時兩個物塊恰好分離,A物塊做豎直上拋運動,由豎直上拋運動的規(guī)律可求得A、B分離時的初速度v==2 m/s,當B回到彈簧原長位置時,彈簧彈力又恰好為零,彈簧在此過程中做功為零,B的動能與分離時的動能相同,速度仍為2 m/s,B正確. 4.D [解析] 物塊勻速運動時,速度沿斜面向上,故傳送帶順時針傳動.0~t1內(nèi),物塊沿傳送帶向下運動,物塊對傳送帶的滑動摩擦力向下,物塊對傳送帶做負功,選項A錯誤;由圖乙可知,在t1時刻,物塊的速度減為零,之后向

12、上加速運動,所以μmgcos θ>mgsin θ,即μ>tan θ,選項B錯誤;0~t2內(nèi),傳送帶對物塊做的功W加上物塊重力做的功WG等于物塊動能的增加量,即W+WG=mv-mv,而根據(jù)v-t圖象可知物塊的位移小于零,故WG>0,選項C錯誤; 在0~t2內(nèi)時間內(nèi),物塊與傳送帶之間有相對滑動,系統(tǒng)的一部分機械能會通過“摩擦生熱”轉(zhuǎn)化為熱量即內(nèi)能,其大小Q=fx相對,該過程中,物塊受到的摩擦力f大小恒定,設(shè)0~t1內(nèi)物塊的位移大小為x1,t1~t2內(nèi)物塊的位移大小為x2,對0~t2內(nèi)的物塊應(yīng)用動能定理有:-fx1+fx2+WG=ΔEk,即-ΔEk=f(x1+x2)-WG,由圖乙知x相對>x1-x2

13、,,選項D正確. 5.ABC [解析] 汽車速度最大時, 汽車所受到的牽引力F1=f=,根據(jù)牛頓第二定律F-f=ma得,-=ma,即a=(-),圖象斜率k=,橫軸截距b=,所以汽車的功率P、汽車行駛的最大速度vm可求,由f= 可解得汽車所受到阻力,選項A、B、C正確;汽車不是勻加速運動,故不能求出汽車運動到最大速度所需的時間,選項D錯誤. 6.ACD [解析] 設(shè)斜面傾角為θ,物體受到的合力F沿斜面向下,F(xiàn)=mgsinθ-f,故F不隨t變化,選項A正確;根據(jù)牛頓第二定律知加速度a=也不變,由v=at知,v-t圖象為過原點的一條傾斜直線,選項B錯誤;物體做勻加速運動,故位移x=at2,x-t

14、圖象是開口向上的拋物線的一部分,選項C正確;設(shè)物體起初的機械能為E0,t時刻的機械能為E,則E=E0-fx=E0-f·at2,E-t圖象是開口向下的拋物線的一部分,選項D正確. 7.C [解析] 運動過程中,彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)機械能守恒,因彈簧彈力對圓環(huán)做功,故圓環(huán)的機械能不守恒;對彈簧和圓環(huán)系統(tǒng),根據(jù)機械能守恒定律知,當圓環(huán)滑到桿底端時,彈簧的彈性勢能增大量等于圓環(huán)重力勢能的減小量mgh,又因彈簧先被壓縮后被拉伸,所以彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大;圓環(huán)到達桿底端時彈簧的彈性勢能最大,此時圓環(huán)動能為零. 8.BD [解析] A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,選項A錯誤,選項B正確;

15、B在運動過程中,除重力外彈簧對其做功,所以B的機械能不守恒,因此根據(jù)機械能守恒定律mBgh=mBv2解得的v==2 m/s是錯誤的,選項C錯誤;根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒,到達地面時的機械能與剛釋放時的機械能相等,又彈簧處于原長,則E=Ek=mAg(L+h)+mBgh+Ep=6 J,選項D正確. 9.(1)鉤碼的重力 mg (2)①?、赱(x6+x7)2-(x1+x2)2] mg(x2+x3+x4+x5+x6) [解析] (1)滑塊勻速下滑時,有Mgsinα=mg+f,滑塊勻速下滑時,滑塊所受合力F=Mgsinα-f=mg.(2)vA==;vF=,從A到F動能的增加量ΔEk=Mv-Mv=[(x6+

16、x7)2-(x1+x2)2],合力F做的功WF=mg(x2+x3+x4+x5+x6). 10.(1)  (2) [解析] (1)設(shè)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板P的最大距離為x. 對滑塊應(yīng)用動能定理有 mg(L-x)sinθ-μmgcosθ(L+x)=0-mv 解得x=. (2)最終滑塊必??吭趽醢逄帲O(shè)滑塊在整個運動過程中通過的路程為s.根據(jù)能量守恒定律得 mgLsinθ+mv=μmgscosθ 解得s=. 11.(1)4 m/s (2)R≤0.24 m或R≥0.6 m [解析] (1)根據(jù)牛頓第二定律: 對滑塊有μmg=ma1 對小車有μmg=Ma2 當滑塊

17、相對小車靜止時,兩者速度相等,即 v0-a1t=a2t 由以上各式解得t=1 s,此時小車的速度為v2=a2t=4 m/s. 滑塊的位移x1=v0t-a1t2 小車的位移x2=a2t2 相對位移L1=x1-x2 聯(lián)立解得L1=3 m,x2=2 m L1

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