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1、【】2020高考物理單元測試電子題庫 5-4 新人教版 (時(shí)間：45分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)) 1．兩個(gè)質(zhì)量不同的物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，它們以相同的初動(dòng)能開始沿水平面滑動(dòng)，以下說法中正確的是(　　) A．質(zhì)量小的物體滑行的距離較長 B．質(zhì)量大的物體滑行的距離較長 C．在整個(gè)滑動(dòng)過程中，質(zhì)量大的物體克服摩擦阻力做功較多 D．在整個(gè)滑動(dòng)過程中，兩物體的機(jī)械能都守恒 解析：由動(dòng)能定理，Wf＝0－Ek0，即克服阻力做的功等于物體的初動(dòng)能，與物體的質(zhì)量無關(guān)，C不正

2、確；物體動(dòng)能減少，機(jī)械能減少，D不正確；－μmgx＝0－Ek0，x＝，質(zhì)量大的物體滑行距離小，B不正確、A正確． 答案：A 2．如圖所示，長為l的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，其下方有一個(gè)傾角為θ的光滑斜面體，放在光滑水平面上．開始時(shí)小球剛好與斜面接觸，現(xiàn)在用水平力F緩慢向左推動(dòng)斜面體，直至細(xì)繩與斜面平行為止，對該過程中有關(guān)量的描述，正確的是(　　) A．小球受到的各個(gè)力均不做功 B．重力對小球做負(fù)功，斜面彈力對小球做正功 C．小球在該過程中機(jī)械能守恒 D．推力F做的總功是mgl(1－cos θ) 解析：根據(jù)力做功的條件可知重力對小球做負(fù)功，斜面彈力對小球做正功，A錯(cuò)誤、B正確

3、；小球在該過程中機(jī)械能增加，C錯(cuò)誤；推力F做的總功應(yīng)等于小球重力勢能的增量mgl(1－sin θ)，D錯(cuò)誤． 答案：B 3．質(zhì)量為m1，m2的兩個(gè)物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力F拉繩子，經(jīng)過一段時(shí)間后，兩物體速度的大小分別為v1、v2，位移分別為x1、x2，如圖，則這段時(shí)間內(nèi)人做功為(　　) A．Fx2　　　　　　　　 B．F(x1＋x2) C.m2v D.m2v＋m1v 解析：人做功轉(zhuǎn)化為兩個(gè)物體的動(dòng)能以及人的動(dòng)能．故人做功為F(x1＋x2)＝m2v＋(m1＋m)v，選項(xiàng)B正確． 答案：B 4．如圖所示，一個(gè)小球在豎直環(huán)內(nèi)至少能做(n＋

4、1)次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它第(n－1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為7 m/s，第n次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度大小為5 m/s，則小球第(n＋1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度v的大小一定滿足(　　) A．等于3 m/s B．小于1 m/s C．等于1 m/s2 D．大于1 m/s 解析：從第(n－1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)到第n次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)的過程中，損失的機(jī)械能ΔE＝mv－mv＝(72－52)m＝12m.假如從第n次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)到第(n＋1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)的過程中，損失的機(jī)械能與上個(gè)過程相同，則ΔE＝mv－mv，代入數(shù)據(jù)求得，v3＝1 m/s.但事實(shí)是后一個(gè)過程由于速度減小，

5、摩擦力減小，摩擦力做功減小，由功能關(guān)系知，損失的機(jī)械能比前一個(gè)過程少，故小球第(n＋1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度v應(yīng)大于1 m/s.故D正確． 答案：D 5．(2020年東北三省六校聯(lián)考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直板P上，另一端與質(zhì)量為m1的物體A相連，物體A靜止于光滑桌面上，A右邊接一細(xì)線繞過光滑的定滑輪懸一質(zhì)量為m2的物體B，設(shè)定滑輪的質(zhì)量不計(jì)，開始時(shí)用手托住物體B，讓細(xì)線恰好拉直，然后由靜止釋放B，直到B獲得最大速度，下列有關(guān)此過程的分析，其中正確的是(　　) A．物體B機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 B．物體B重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 C．物體

6、B動(dòng)能的增加量等于細(xì)線拉力對物體B做的功與物體B重力做功之和 D．物體B的機(jī)械能一直增加 解析：物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物體B的機(jī)械能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與物體A動(dòng)能的增加量之和，則選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；單獨(dú)對物體B，在達(dá)到最大速度前，細(xì)線拉力做負(fù)功，機(jī)械能減少，物體B減少的機(jī)械能等于拉力做的功，則選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤． 答案：C 6．如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且ON＝2MO，M、N兩點(diǎn)高度相同．小球自M點(diǎn)由靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，以v、s、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動(dòng)能四個(gè)物理量的大?。谙聢D所示的圖象中能正確反映小球自

7、M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程的是(　　) 解析：小球在OM上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，v＝aMt，在ON上做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)N時(shí)速度為零，v′＝v0－aNt.又由圖象可知sOM＝sON，故A正確；在OM段，s＝aMt2，在ON段，s′＝v0t－aNt2，故B錯(cuò)誤；小球在OM、ON段上均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，且aM＝2aN，故C錯(cuò)誤；因小球在OM段上Ek＝mv2＝mat2，故D錯(cuò)誤． 答案：A 7．(2020年合肥模擬)如圖所示，傾角為30°的斜面體置于水平地面上．一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4 m．開始時(shí)，用

8、手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，OB繩平行于斜面，此時(shí)B靜止不動(dòng)．將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止，下列判斷中錯(cuò)誤的是(　　) A．物塊B受到的摩擦力先減小后增大 B．地面對斜面體的摩擦力方向一直向右 C．小球A的機(jī)械能守恒 D．小球A的機(jī)械能不守恒，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 解析：因斜面體和B均不動(dòng)，小球A下擺過程中只有重力做功，因此機(jī)械能守恒，C正確、D錯(cuò)誤；開始A球在與O等高處時(shí)，繩的拉力為零，B受到沿斜面向上的摩擦力，小球A擺至最低點(diǎn)時(shí)，由FT－mg＝m和mglOA＝mv2得FT＝3mg，對B物體沿斜面列方程：4mgsin θ＝Ff＋FT

9、，當(dāng)FT由0增加到3mg的過程中，F(xiàn)f先變小后反向增大，故A正確．以斜面體和B為一整體，因OA繩的拉力水平方向的分力始終水平向左，故地面對斜面的摩擦力的方向一直向右，故B正確． 答案：D 8．一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0滑至斜面底端．已知在物體運(yùn)動(dòng)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(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是(　　) 解析：物體在沿斜面向下滑動(dòng)的過程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力為恒力，A錯(cuò)；而物體在此合力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，v＝at，x＝at2，所以B、C錯(cuò)；物體受摩擦力作用，總的機(jī)械能將減

10、小，D正確． 答案：D 9．(2020年安慶模擬)如圖所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過程中(　　) A．物塊的機(jī)械能逐漸增加 B．軟繩重力勢能共減少了mgl C．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功 D．軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和 解析：物塊由靜止釋放后，物塊受到豎直向上的拉力作用，拉力對物塊做負(fù)功，物塊機(jī)械能逐漸減少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布

11、均勻的軟繩其重心在軟繩的中心，初狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點(diǎn)l/4處，末狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點(diǎn)l/2處，以斜面最高點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，在此過程中，軟繩的重力勢能共減少了mg(－l/4)－mg(－l/2)＝mgl/4，選項(xiàng)B錯(cuò)；物塊重力勢能的減少與軟繩的重力勢能的減少之和等于二者增加的動(dòng)能和軟繩克服摩擦力所做功的和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由功能關(guān)系可知，軟繩的重力勢能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功，所以選項(xiàng)D正確． 答案：D 10．如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q(可視為質(zhì)點(diǎn))固定在光滑絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)把與Q大小相同

12、，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中(　　) A．小球P的速度一直減小 B．小球P和彈簧的機(jī)械能守恒，且P速度最大時(shí)所受彈力與庫侖力的合力最大 C．小球P的動(dòng)能、重力勢能、電勢能與彈簧的彈性勢能的總和不變 D．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 解析：小球P與彈簧接觸時(shí)，沿平行斜面方向受到小球Q對P的靜電力、重力的分力、彈簧的彈力，開始時(shí)合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后來隨著彈簧壓縮量變大，合力的方向沿斜面向上，速度逐漸減小，A項(xiàng)錯(cuò)；小球P和彈簧組成的系統(tǒng)受到小球Q的靜電力，且靜電力做正功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；把彈簧、小球P、

13、Q看成一個(gè)系統(tǒng)，除重力外無外力對該系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)的總能量守恒，C正確． 答案：C 二、非選擇題(本題共2個(gè)小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11．(15分)如圖所示，B是質(zhì)量為2m、半徑為R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A是質(zhì)量為m的細(xì)長直桿，光滑套管D被固定在豎直方向，A可以自由上下運(yùn)動(dòng)，物塊C的質(zhì)量為m，緊靠半球形碗放置．初始時(shí)，A桿被握住，使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸(如圖)．然后從靜止開始釋放A，A、B、C便開始運(yùn)動(dòng)．求： (1)長直桿的下端運(yùn)動(dòng)到碗的最低點(diǎn)時(shí)，長直桿豎直方向的速度和B、C水平方向的速度；

14、 (2)運(yùn)動(dòng)的過程中，長直桿的下端能上升到的最高點(diǎn)距離半球形碗底部的高度． 解析：(1)長直桿的下端運(yùn)動(dòng)到碗的最低點(diǎn)時(shí)，長直桿在豎直方向的速度為0， 由機(jī)械能守恒定律得：mgR＝×3mv2 所以vB＝vC＝ . (2)長直桿的下端上升到所能達(dá)到的最高點(diǎn)時(shí)，長直桿在豎直方向的速度為0，碗的水平速度亦為零．由機(jī)械能守恒定律得：×2mv＝mgh，解得h＝. 答案：(1)0　vB＝vC＝ 　(2) 12．(15分)當(dāng)今流行一種“蹦極”運(yùn)動(dòng)，如圖所示，距河面45 m高的橋上A點(diǎn)系彈性繩，另一端系住重50 kg男孩的腳，彈性繩原長AB為15 m，設(shè)男孩從橋面自由下墜直至緊靠水面的C點(diǎn)，末速度為

15、0.假定整個(gè)過程中，彈性繩遵循胡克定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計(jì)，男孩視為質(zhì)點(diǎn)．彈性勢能可用公式：Es＝(k為彈性繩的勁度系數(shù)，x為彈性繩的形變長度)計(jì)算．(g＝10 m/s2)則： (1)男孩在最低點(diǎn)時(shí)，繩具有的彈性勢能為多大？繩的勁度系數(shù)又為多大？ (2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，男孩的最大速度為多少？ 解析：男孩從橋面自由下落到緊靠水面的C點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量對應(yīng)彈性勢能的增加量，男孩速度最大時(shí)，應(yīng)位于加速度為零的位置． (1)由功能轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，mgh＝Ep Ep＝50×10×45 J＝2.25×104 J 又Ep＝kx2，x＝45 m－15 m＝30 m 所以k＝＝N/m ＝50 N/m. (2)男孩加速度為零時(shí)，mg＝kx′， 得x′＝10 m 由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律得： mg(hAB＋x′)＝kx′2＋mv 所以vm＝20 m/s. 答案：(1)2.25×104 J　50 N/m (2)20 m/s