2022年高三物理一輪 基礎(chǔ)訓(xùn)練卷4(含解析) 新人教版
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2022年高三物理一輪 基礎(chǔ)訓(xùn)練卷4(含解析) 新人教版
2022年高三物理一輪 基礎(chǔ)訓(xùn)練卷4(含解析) 新人教版一、選擇題1.如右圖所示,上表面有一段光滑圓弧的質(zhì)量為M的小車A置于光滑平面上,在一質(zhì)量為m的物體B自弧上端自由滑下的同時(shí)釋放A,則()A在B下滑過程中,B的機(jī)械能守恒B軌道對(duì)B的支持力對(duì)B不做功C在B下滑的過程中,A和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒DA、B和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒解析:因B下滑時(shí)B對(duì)A有壓力,A對(duì)B有支持力A向左滑動(dòng),水平方向發(fā)生位移,B對(duì)A做正功,A對(duì)B做負(fù)功因而A、B各自的機(jī)械能不守恒但A、B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒所以選項(xiàng)D正確答案:D2.游樂場(chǎng)中的一種滑梯如右圖所示小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑,沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來,則()A下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功B下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加C整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒D在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功解析:下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直,所以支持力不做功,A錯(cuò)誤;越往下滑重力勢(shì)能越小,B錯(cuò)誤;摩擦力的方向與速度方向相反,所以摩擦力做負(fù)功,機(jī)械能減少,D正確,C錯(cuò)誤答案:D3質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧栓接,靜置于水平地面上,如圖甲所示現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙所示在木塊A開始運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開地面的過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),下述判斷正確的是()A力F一直增大B彈簧的彈性勢(shì)能一直減小C木塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和先增大后減小D兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小答案:A4.如右圖所示,物體在一個(gè)沿斜面的拉力F的作用下,以一定的初速度沿傾角為30°的斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小為a3 m/s2,物體在沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)過程中,以下說法正確的有()A物體的機(jī)械能守恒B物體的機(jī)械能減少CF與摩擦力所做功的合功等于物體動(dòng)能的減少量DF與摩擦力所做功的合功等于物體機(jī)械能的增加量解析:由牛頓第二定律得FFmgsin 30°ma,F(xiàn)Fmgsin 30°ma2m.即除重力以外的力FF對(duì)物體做正功,物體的機(jī)械能增加而不守恒,A、B錯(cuò),D對(duì);合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的改變量,對(duì)物體做功的有重力、拉力、摩擦力,C錯(cuò)答案:D5.如右圖所示,物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m,開始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上放手后物體A下落,與地面即將接觸時(shí)速度為v,此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無壓力,則下列說法中正確的是()A物體A下落過程中的任意時(shí)刻,加速度不會(huì)為零B此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mghmv2C此時(shí)物體B處于平衡狀態(tài)D此過程中物體A的機(jī)械能變化量為mghmv2解析:對(duì)物體A進(jìn)行受力分析可知,當(dāng)彈簧的彈力大小為mg時(shí),物體A的加速度為零,A錯(cuò)誤;由題意和功能關(guān)系知彈簧的彈性勢(shì)能為Epmghmv2,B錯(cuò)誤;當(dāng)物體B對(duì)地面恰好無壓力時(shí),說明彈簧的彈力大小為2 mg,此時(shí)B所受合外力為零,恰好處于平衡狀態(tài)C正確;彈簧的彈性勢(shì)能的增加量等于物體A的機(jī)械能的減少量(mghmv2),D錯(cuò)誤,所以選項(xiàng)C正確答案:C6水平地面上有兩個(gè)固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,底邊長分別為L1、L2,且L1<L2,如圖所示兩個(gè)完全相同的小滑塊A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))與兩個(gè)斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,將小滑塊A、B分別從甲、乙兩個(gè)斜面的頂端同時(shí)由靜止開始釋放,取地面所在的水平面為參考平面,則()A從頂端到底端的運(yùn)動(dòng)過程中,由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同B滑塊A到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能一定和滑塊B到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能相等C兩個(gè)滑塊加速下滑的過程中,到達(dá)同一高度時(shí),機(jī)械能可能相同D兩個(gè)滑塊從頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過程中,重力對(duì)滑塊A做功的平均功率比滑塊B的大解析:由于B物塊受到的摩擦力fmgcos 大,且通過的位移大,則克服摩擦力做功多,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于滑塊A克服摩擦力做功少,損失的機(jī)械能少,由動(dòng)能定理可判斷出選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩個(gè)滑塊加速下滑的過程中,到達(dá)同一高度時(shí),B物塊通過的位移大,克服摩擦力做功多,機(jī)械能不可能相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;整個(gè)過程中,兩物塊所受重力做功相同,但由于A先到達(dá)低端,故重力對(duì)滑塊A做功的平均功率比滑塊B的大,選項(xiàng)D正確答案:D7.如右圖所示,在傾角30°的光滑固定斜面上,放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B,兩球之間用一根長L0.2 m的輕桿相連,小球B距水平面的高度h0.1 m兩球從靜止開始下滑到光滑地面上,不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,g取10 m/s2.則下列說法中正確的是()A下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能守恒B下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2 m/sD下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為 J解析:當(dāng)小球A在斜面上、小球B在平面上時(shí)桿分別對(duì)A、B做功,因此下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能不守恒,而兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,A錯(cuò)誤,B正確;從開始下滑到兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),利用機(jī)械能守恒定律可得:mAg(Lsin 30°h)mBgh(mAmB)v2,解得v m/s,C錯(cuò)誤;下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為EmBv2mBgh J,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案:B8(xx·福建理綜)如圖甲所示,質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上,t0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù)通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,則()At1時(shí)刻小球動(dòng)能最大Bt2時(shí)刻小球動(dòng)能最大Ct2t3這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能先增加后減少Dt2t3這段時(shí)間內(nèi),小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能解析:0t1時(shí)間內(nèi),小球做自由落體運(yùn)動(dòng),故彈簧彈力為零t1t2時(shí)間內(nèi),小球壓縮彈簧,當(dāng)彈力等于重力時(shí),小球速度最大,在此時(shí)刻之前,小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),之后做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻減速到零t2t3時(shí)間內(nèi),小球向上先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)故A、B、C三選項(xiàng)中,只有C項(xiàng)正確t2t3時(shí)間內(nèi)彈簧減少的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和,故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案:C9(xx·重慶巴蜀中學(xué)模擬)如下圖所示,質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使小物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小物塊和小車之間的摩擦力為Ff,小物塊滑到小車的最右端時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的距離為x,在這個(gè)過程中,以下結(jié)論正確的是()A小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(lx)B小物塊到達(dá)小車最右端時(shí),小車具有的動(dòng)能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為FflD小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx解析:因動(dòng)能定理以及功的公式中的位移是指對(duì)地的位移,所以A錯(cuò)誤、B正確;摩擦力對(duì)小物塊所做的功為Ff(lx),所以小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(lx),C錯(cuò)誤;小物塊和小車增加的機(jī)械能為(FxFfl),所以D錯(cuò)誤答案:B二、非選擇題10“滔天濁浪排空來,翻江倒海山為摧”的錢塘江大潮,被譽(yù)為天下奇觀小莉設(shè)想用錢塘江大潮來發(fā)電,在江海交接某處建一大壩,形成一個(gè)面積為1.0×107 m,漲潮時(shí)水深達(dá)25 m的蓄水湖,關(guān)上水閘落潮后壩內(nèi)外水位差為2 m若發(fā)電時(shí)水重力勢(shì)能的12%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,并只有退潮時(shí)發(fā)電,每天漲潮兩次,求該電站每天能發(fā)多少電?根據(jù)圖中情景,說明圖中的A、B兩臺(tái)機(jī)器(有一臺(tái)是發(fā)電機(jī),另一臺(tái)是電動(dòng)機(jī)),哪臺(tái)是發(fā)電機(jī)?(已知水的密度1.0 ×103 kg/m3,g10 m/s2)解析:退潮時(shí)水的落差是h2 m水的質(zhì)量是mVSh這些水的重心下降高度hh重力勢(shì)能減少:EPmghgSh·hgSh2每天發(fā)出的電能為E2EP×12%0.12Sgh24.8×1010 JA為發(fā)電機(jī)答案:4.8×1010 JA為發(fā)電機(jī)11(xx·江蘇徐州)如下圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成,兩部分之間由一段圓弧面相連接在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道,斜面的傾角為.現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球,在施加于1號(hào)球的水平外力F的作用下均靜止,力F與圓槽在同一豎直面內(nèi),此時(shí)1號(hào)球球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動(dòng),直到所有小球均運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi)重力加速度為g.求:(1)水平外力F的大小;(2)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度;(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,2號(hào)球?qū)?號(hào)球所做的功解析:(1)以10個(gè)小球整體為研究對(duì)象,由力的平衡條件可得tan 得F10mgtan .(2)以1號(hào)球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mghmv2解得v(3)撤去水平外力F后,以10個(gè)小球整體為研究對(duì)象,利用機(jī)械能守恒定律可得:10mg·10m·v解得v1以1號(hào)球?yàn)檠芯繉?duì)象,由動(dòng)能定理得mghWmv得W9mgrsin .答案:(1)10mgtan (2)(3)9mgrsin 12(xx·江蘇單科)在游樂節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上,小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論如下圖所示,他們將選手簡化為質(zhì)量m60 kg的質(zhì)點(diǎn),選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向夾角53°,繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H3 m不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì),水足夠深取重力加速度g10 m/s2,sin 53°0.8,cos 53°0.6.(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F;(2)若繩長l2 m,選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中設(shè)水對(duì)選手的平均浮力Ff1800 N,平均阻力Ff2700 N,求選手落入水中的深度d;(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手,小明認(rèn)為繩越長,在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn);小陽卻認(rèn)為繩越短,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)解析:(1)機(jī)械能守恒mgl(1cos )mv2圓周運(yùn)動(dòng)Fmgm解得F(32cos )mg人對(duì)繩的拉力FF則F1 080 N.(2)動(dòng)能定理mg(Hlcos d)(Ff1Ff2)d0則dd1.2 m.(3)選手從最低點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)xvtHlgt2且由式及以上兩式解得x2當(dāng)l時(shí),x有最大值解得l1.5 m因此,兩人的看法均不正確當(dāng)繩長越接近1.5 m時(shí),落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)答案:(1)1 080 N(2)1.2 m(3)兩人的看法均不正確,當(dāng)繩長越接近1.5 m時(shí),落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)