2019-2020學年高一物理6月基礎知識競賽試題(含解析).doc

2019-2020學年高一物理6月基礎知識競賽試題(含解析)一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。18單選，912多選，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.下列敘述中正確的是 （ ）A. 物體所受的合外力為零時,物體的機械能守恒B. 物體只受重力、彈力作用,物體的機械能守恒C. 在物體系內(nèi),只有重力、彈力做功,物體系機械能守恒D. 對一個物體系,它所受外力中,只有彈力做功,物體系機械能守恒【答案】C【解析】物體所受的合外力為零時,物體的機械能不一定守恒，例如勻速上升的物體，選項A錯誤； 物體只受重力、彈力作用,物體、地球及彈簧系統(tǒng)的機械能一定守恒，選項B錯誤； 在物體系內(nèi),只有重力、彈力做功,物體系機械能守恒，選項C正確，D錯誤；故選C. 2.在高處的同一點將三個質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度v0分別上拋、平拋和下拋，則 （ ）A. 從拋出到落地過程中，重力對它們做功相同B. 從拋出到落地過程中，重力對它們的平均功率相同C. 三個小球落地時，重力的瞬時功率相同D. 三個小球落地時的動能相同?！敬鸢浮緼D【解析】A、三個小球由同一點拋出，到落地的過程中，下降的高度相同，則重力做功相同，A正確；B、在豎直上拋、平拋、豎直下拋中，運動的時間不同，根據(jù)知，重力對它們的平均功率不同，B錯誤；C、根據(jù)動能定理得，重力做功相同，初動能相同，則落地的動能相等，可知速度的速度大小相同，由于平拋運動落地時豎直分速度與豎直上拋、下拋的豎直分速度不同，則重力做功的瞬時功率不同，C錯誤，D正確；故選AD。3. 如圖所示，一個小球質(zhì)量為m，初始時靜止在光滑的軌道上，現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點C，則水平力對小球所做的功至少為A. mgR B. 2mgR C. 2.5mgR D. 3mgR【答案】C【解析】試題分析要通過豎直光滑軌道的最高點C，在C點有重力提供向心力，對小球，由動能定理，聯(lián)立解得，選項C正確?？键c：豎直平面內(nèi)的圓周運動；動能和動能定理。4.如圖所示，分別用F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉至頂端，在此過程中F1、F2、F3的平均功率分別為P1、P2、P3，則（ ）A. P1=P2=P3B. P1P2P3C. P1P2P3D. P1P2=P3【答案】A【解析】物體的加速度相同，說明物體受到的合力相同，即拉力F在沿著斜面方向的分力都相同，根據(jù)功的公式W=FL可得，拉力在沿著斜面方向上的分力相同，位移相同，所以拉力做的功相同，故A正確故選A.5.圖為健身用的“跑步機”示意圖質(zhì)量為m的運動員踩在與水平面成角的靜止皮帶上，運動員雙手抓好扶手并且腳用力向后蹬皮帶皮帶運動過程中受到的阻力恒為f,使皮帶以速度v勻速運動則在運動過程中（ ）A. 人對皮帶的摩擦力一定是滑動摩擦力B. 人對皮帶不做功C. 人對皮帶做功的功率一定為mgvsinD. 人對皮帶做功的功率為fv【答案】D【解析】【詳解】皮帶受摩擦力而運動，當腳與皮帶間無相對滑動，故為靜摩擦力，故A錯誤；人對皮帶的摩擦力使皮帶產(chǎn)生了位移，故人對皮帶做正功；故B錯誤；人對皮帶的力為摩擦力，故人對皮帶做功的功率P=fv；故C錯誤，D正確；故選D.【點睛】在分析物體做功及求功率時，受力分析是關鍵；通過正確的受力分析，可以得出力的性質(zhì)，從而再根據(jù)功率公式求解即可.6.某消防隊員從一平臺上跳下，下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又降下0.5 m，在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力為自身重力的（ ）A. 8倍 B. 10倍 C. 2倍 D. 5倍【答案】D【解析】設地面對他雙腳的平均作用力為F，對全過程運用動能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍故D正確，ABC錯誤故選D點睛：本題也可以根據(jù)動力學知識進行求解，但是沒有動能定理解決簡捷，對全過程運用動能定理，不需要考慮過程中速度的變化，抓住初末狀態(tài)，列式求解7.如圖所示，物體從A處靜止開始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑動，最終停在B處已知A距水平面OB的高度為h，物體的質(zhì)量為m，現(xiàn)將物體m從B點沿原路送回至A處，需外力做的功至少應為A. B. mgh C. D. 2mgh【答案】D【解析】設OB=x，對從A到B過程，根據(jù)動能定理，有：mgh-mgx=0；對返回過程，由動能定理得到：W-mgh-mgx=0；聯(lián)立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少應為2mgh，故選D。點睛：本題的關鍵是采用分段法，對下滑全程和上滑全程根據(jù)動能定理列式，要注意選擇研究的過程8.如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，滑塊經(jīng)B、C兩點時的動能分別為EKB、EKc，圖中AB=BC，則一定有 （ ）A. WlW2B. W1EKCD. EKBEKC【答案】AC【解析】考點：動能定理的應用；功的計算分析：根據(jù)功的定義式去判斷兩個過程中功的大小分析滑塊的運動過程，根據(jù)受力情況找出滑塊可能出現(xiàn)的情況解答：解：A、這是一道變力做功的創(chuàng)新題，可進行半定量分析從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中，根據(jù)幾何關系我們看出輕繩拉著滑塊的拉力與光滑豎直桿的夾角越來越大圖中AB=BC，即從A點上升至B點的位移等于從B點上升至C點的位移輕繩拉著滑塊的拉力是恒力，夾角越來越大，那么cos越來越小，因為F大小恒定，故F在豎直方向的分量 Fcos隨的增大而減小，顯然從A點上升至B點繩子對滑塊拉力做的功大于從B點上升至C點的過程中繩子對滑塊拉力做的功由于用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，所以繩子對滑塊的拉力做的功與拉力F做的功相等所以W1W2，故A正確B、通過以上分析，故B錯誤C、由于在A點由于靜止出發(fā)，可以肯定最初滑塊是加速上升的，也就是說剛開始繩對滑塊拉力的豎直分力要大于滑塊的重力，但由于繩對滑塊拉力的豎直分力是逐漸減小的（對滑塊的拉力大小不變，但與豎直方向的夾角在逐漸增大），B到C的過程繩對滑塊拉力的豎直分力與重力的大小關系不清楚，所以滑塊的運動可能是加速的，也可能是減速的，還可能是先加速后減速的（豎直分力小于重力時做減速運動），所以無法確定滑塊在B、C位置哪個位置的速度大，也就無法確定哪個位置的動能大，故C錯誤D、通過以上分析，故D錯誤故選A點評：對于功的大小定性比較，我們可以運用功的表達式去比較，也可以從動能定理去比較對于不同位置動能的大小比較，我們可以通過受力分析（結合力的變化），分析物體的運動過程，是加速還是減速9.在平直公路上， 汽車由靜止開始做勻加速運動，當速度達到vm后立即關閉發(fā)動機直到停止，vt圖象如圖所示。設汽車的牽引力為F，摩擦力為f，全過程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，則 ()A. F f1 3 B. F f4 1C. W1 W21 1 D. W1 W21 3【答案】BC【解析】【詳解】由圖可知，物體先做勻加速直線運動，1s末速度為v，由動能定理可知： 減速過程中，只有阻力做功： 則可得：（F-f）L1=fL2；由圖象可知，L1：L2=1：3解得：F：f=4：1對全程由動能定理得：W1-W2=0故W1：W2=1：1故B、C正確?！军c晴】動能定理應用時要注意靈活選取研究過程，一般全程應用動能定理更簡單；但本題中由于要求出各力之比，故還要分段列出對于B選項的分析還可以用動量守恒解答。10.如圖所示，木塊靜止在光滑水平桌面上，一子彈平射入木塊的深度為d時，子彈與木塊相對靜止，在子彈入射的過程中，木塊沿桌面移動的距離為L，木塊對子彈的平均阻力為f,那么在這一過程中下列說法正確的是（ ）A. 木塊的機械能增量fL B. 子彈的機械能減少量為f(L+d)C. 系統(tǒng)的機械能減少量為fd D. 子彈內(nèi)能的增加量為fd【答案】ABC【解析】A. 子彈對木塊的作用力大小為f，木塊相對于地的位移為L，則子彈對木塊做功為fL，根據(jù)動能定理得知，木塊動能的增加量等于子彈對木塊做功，為fL，故A正確；B. 子彈相對于地面的位移大小為L+d，則木塊對子彈的阻力做功為f(L+d)，根據(jù)動能定理得知：子彈動能的減少量等于子彈克服阻力做功，大小為f(L+d)，故B正確；C. 子彈相對于木塊的位移大小為d，則系統(tǒng)克服阻力做功為fd，根據(jù)功能關系可知，系統(tǒng)動能的減少量為fd，故C正確；D. 根據(jù)能量守恒定律知，子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為fd，故D錯誤。故選：ABC。11.質(zhì)量為的物體，在距地面h高處以g/3的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是A. 物體的重力勢能減少mgh/3B. 物體的機械能減少2mgh/3C. 物體的動能增加mgh/3D. 重力做功2mgh/3【答案】C【解析】重力勢能變化只與重力做功有關，與其他力無關，此過程中，重力做功mgh，所以重力勢能減小mgh，D對；A錯；由牛頓第二定律mg-F=ma，F(xiàn)=，物體機械能的變化根據(jù)“除重力做功以外其他力做功等于機械能的變化”，力F做功，物體機械能減小，B對；動能變化根據(jù)合外力做功判斷，合外力做功，動能增加，C對；12. 如圖所示，在兩個質(zhì)量分別為m和2m的小球a和b之間，用一根長為L的輕桿連接(桿的質(zhì)量可不計)，而小球可繞穿過輕桿中心O的水平軸無摩擦轉動，現(xiàn)讓輕桿處于水平位置，然后無初速度釋放，重球b向下，輕球a向上，產(chǎn)生轉動，在桿轉至豎直的過程中()A. b球的重力勢能減小，動能增加B. a球的重力勢能增加，動能減小C. a球和b球的總機械能守恒D. a球和b球的總機械能不守恒【答案】AC【解析】考點：機械能守恒定律。分析：將輕桿從水平位置由靜止釋放，轉到豎直位置的過程中系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，b向下運動速度增大，高度減小，a根據(jù)動能和勢能的定義可以判斷動能勢能的變化，根據(jù)除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量判斷桿對a球做功情況。解答：A、b向下運動速度增大，所以動能增大，高度減小，所以勢能減小，故A正確；B、a向上運動速度增大，高度增大，所以動能和勢能都增大，故B錯誤；C、a球和b球兩球組成的系統(tǒng)，在運動中除動能和勢能外沒有其他形式的能轉化，所以系統(tǒng)的機械能守恒系統(tǒng)，故C正確；D、a球和b球系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，故D不正確；故選AC。點評：本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機械能是守恒的，但對單個小球機械能并不守恒，運用系統(tǒng)機械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量進行研究即可。二、實驗題，本題共14分13.用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A. 按照圖示的裝置安裝器件；B. 將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C. 用天平測出重錘的質(zhì)量；D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；E. 測量紙帶上某些點間的距離；F. 根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，將其選項對應的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。答：_（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a_。（3）在用自由落體運動做“驗證機械能守恒定律”實驗中，用天平稱得重物的質(zhì)量為，所用電源的頻率為50Hz，某同學通過正確的實驗操作得到了一條理想的紙帶。紙帶上打出的點如圖所示（紙帶上的O點是第一個打印點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點的時間作為計時單位取的記數(shù)點，圖中數(shù)據(jù)單位為毫米），已知當?shù)氐闹亓铀俣取＿x擇B點為初始點，D點為終點，則從打下B點到打下D點的過程中，重物的重力勢能的減少量為_J；重物動能的增加量為_J?！敬鸢浮?(1). （1）步驟B是錯誤的。應該接到電源的交流輸出端。步驟D是錯誤的，應該先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶。步驟C不必要，因為根據(jù)測量原理，重錘的動能和勢能中都包含了質(zhì)量m，可以約去。 (2). （2） (3). （3）0.914； (4). 0.908【解析】（1）將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤因為我們是比較mgh、 mv2的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平故C錯誤開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差故D錯誤（2）根據(jù) 可知， . （3）重物由B點運動到D點時，重物的重力勢能的減少量Ep=mgh=0.59.8（0.3815-0.195）J=0.914J利用勻變速直線運動的推論: ，則EkB=mvB2=0.942 J，則 EkD=mvD2=1.850 J，則Ek=EkD-EkB=0.908 J點睛：解題時主要是搞清實驗的原理，運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒三、計算題(共38分)14.在傾角=30的光滑斜面上通過滑輪連結著質(zhì)量mA=mB=10kg的兩個物體,開始時用手托住A，離地高h=5m，B位于斜面底端(如圖),撤去手后，求: (1)A即將著地時，A的動能和系統(tǒng)的總勢能； (2)物體B勢能的最大值和離開斜面底端的最遠距離(g=10m/s2).【答案】（1）125J；250J（2）7.5m【解析】(1)A即將著地時,B上滑高度為hsin,設此時A、B兩者的速度為v,由機械能守恒 mAgh=mAv2+mBv2+mBghsin得 EKA=mAv2=1025J=125J Ep=mBghsin=101050.5J=250J (2)設A著地后,B再上升的高度為h由mBv2=mBgh得 B沿斜面上升的最大高度和最大勢能分別為 H=hsin+h=5m+1.25m=3.75mEPB=mgH=10103.75J=375J離開底端的最遠距離 15.半徑R=20cm的豎直放置的圓軌道與水平直軌道相連接。如圖所示。質(zhì)量為m=50g的小球A以一定的初速度由直軌道向左運動，并沿圓軌道的內(nèi)壁沖上去，如果A經(jīng)過N點時的速度=4m/s；A經(jīng)過軌道最高點M時對軌道的壓力為05N，取g=10m/s2 求：小球A從N到M這一段過程中克服阻力做的功W【答案】0.1J【解析】小球運動到M點時，速度為,軌道對球的作用力為N，由向心力公式可得：N+mg= 即： 0.5+0.0510=0.05 解得：=2m/s從N到M點由動能定理：Wf=帶入數(shù)據(jù)解得：Wf=0.1J 16.一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為m=2.0103kg，發(fā)動機的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的0.