【優(yōu)化方案】2022屆高三物理大一輪復(fù)習(xí)-章末檢測(cè)(五)-

章末檢測(cè)(五)(時(shí)間：60分鐘；分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共6小題，每小題5分，共30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2021·聊城模擬)質(zhì)量為m的汽車，啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P沿水平道路行駛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后以速度v勻速行駛．若行駛中受到的摩擦阻力大小不變，則在加速過(guò)程中車速為eq\f(v,3)時(shí)，汽車的加速度為()A.eq\f(3P,mv) B.eq\f(2P,mv)C.eq\f(P,mv) D．0解析：選B.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：Ff＝F牽＝eq\f(P,v)，加速時(shí)，eq\f(P,\f(v,3))－Ff＝ma，a＝eq\f(2P,mv)，B正確．2.(2021·浙江十校聯(lián)考)用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止．其速度—時(shí)間圖象如圖所示，且α>β，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項(xiàng)正確的是()A．W1>W2，F(xiàn)＝2Ff B．W1＝W2，F(xiàn)>2FfC．P1<P2，F(xiàn)>2Ff D．P1＝P2，F(xiàn)＝2Ff解析：選B.由動(dòng)能定理可得W1－W2＝0，解得W1＝W2.由圖象可知，撤去拉力F后運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于水平力F作用時(shí)間，所以F>2Ff，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；由于摩擦阻力作用時(shí)間確定大于水平力F作用時(shí)間，所以P1>P2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．3.(2021·大連模擬)如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鐵鏈對(duì)稱地掛在一輕質(zhì)小滑輪上，由于某一微小的擾動(dòng)使得鐵鏈向一側(cè)滑動(dòng)，則鐵鏈完全離開滑輪時(shí)的速度大小為()A.eq\r(2gL) B.eq\r(gL)C.eq\r(\f(gL,2)) D.eq\f(1,2)eq\r(gL)解析：選C.重心下降的高度Δh＝eq\f(1,4)L，由機(jī)械能守恒定律得：eq\f(1,2)mv2＝mgΔh，v＝eq\r(\f(gL,2))，C正確．4．(2021·池州模擬)物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止．以a、Ek、x和t分別表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、動(dòng)能、位移的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則以下各圖象中，能正確反映這一過(guò)程的是()解析：選C.阻力恒定，加速度不變，B錯(cuò)；物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，則v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，a＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)，a與x為非線性關(guān)系，A錯(cuò)；Ek＝Ek0－Ff·x，C正確；Ek＝eq\f(1,2)m(v0－at)2，Ek與t為非線性關(guān)系，D錯(cuò)．5.(2021·河南九校聯(lián)考)如圖所示，豎直平面內(nèi)放始終角桿，桿的水平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，桿的豎直部分光滑．兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B，A、B間用細(xì)繩相連．初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知：OA＝3m，OB＝4m．若A球在水平拉力F的作用下向右緩慢地移動(dòng)1m(取g＝10m/s2)，那么該過(guò)程中拉力F做功為()A．14J B．12JC．10J D．4J解析：選A.對(duì)A、B整體受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的彈力N1，如圖所示，依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：豎直方向：N＝G1＋G2，水平方向：F＝f＋N1，其中：f＝μN(yùn)，解得N＝(m1＋m2)g＝20N，f＝μN(yùn)＝0.2×20N＝4N；對(duì)整體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理列式，得到WF－fs－m2gh＝0，依據(jù)幾何關(guān)系，可知B上升距離h＝1m，故WF＝fs＋m2gh＝14J，故選A.6.如圖所示，有一傾角θ＝30°的足夠長(zhǎng)斜坡，小孩在做玩耍時(shí)，從該斜坡頂端將一足球沿水平方向踢出去，已知足球被踢出時(shí)的初動(dòng)能為9J，不計(jì)空氣阻力，則該足球第一次落在斜坡上時(shí)的動(dòng)能為()A．12J B．21JC．27J D．36J解析：選B.足球被踢出后開頭做平拋運(yùn)動(dòng)，第一次落在斜坡上時(shí)對(duì)足球的位移進(jìn)行分解有tan30°＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(0＋vy,2)t,v0t)，得eq\f(v0,vy)＝eq\f(\r(3),2)，足球第一次落在斜坡上時(shí)的動(dòng)能為eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝21J，只有選項(xiàng)B正確．二、多項(xiàng)選擇題(本大題共4小題，每小題6分，共24分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意)7.如圖所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最終停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對(duì)板A靜止的過(guò)程中，下述說(shuō)法中正確的是()A．物體B動(dòng)能的削減量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能B．物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C．物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和D．系統(tǒng)克服摩擦力做的總功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量解析：選CD.物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，B減速運(yùn)動(dòng)，A加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)能量守恒定律，物體B動(dòng)能的削減量等于A增加的動(dòng)能和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)能定理，物體B克服摩擦力做的功等于B損失的動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由能量守恒定律可知，物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和，選項(xiàng)C正確；摩擦力對(duì)物體B做的功等于B動(dòng)能的削減量，摩擦力對(duì)木板A做的功等于A動(dòng)能的增加量，由能量守恒定律，系統(tǒng)克服摩擦力做的總功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，選項(xiàng)D正確．8．(2021·黃山模擬)長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m＝2kg的另一物體B以水平速度v0＝2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化狀況如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．木板獲得的動(dòng)能為2JB．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2JC．木板A的最小長(zhǎng)度為1mD．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1解析：選BCD.由v－t圖可知，木板和物體共速前的加速度大小均為a＝1m/s2，它們所受的合外力均為摩擦力，F(xiàn)f＝μmg，所以木板質(zhì)量M＝m＝2kg，木板獲得的動(dòng)能Ek1＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×2×12J＝1J，故A錯(cuò)；系統(tǒng)機(jī)械能損失ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)＝2J，故B對(duì)；木板的最小長(zhǎng)度可由v－t圖面積求得，L＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m，故C對(duì)；由a＝μg＝1m/s2得μ＝0.1，故D對(duì)．9．(2021·湖北黃岡中學(xué)模擬)質(zhì)量為m的帶正電的物體處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知帶電物體所受電場(chǎng)力的大小為物體所受重力的eq\f(1,4)，現(xiàn)將物體從距地面高h(yuǎn)處以確定初速度豎直下拋，物體以eq\f(g,4)的加速度豎直下落到地面(空氣阻力恒定)，則在物體的下落過(guò)程中()A．物體的重力勢(shì)能削減eq\f(1,4)mgh，電勢(shì)能削減eq\f(1,4)mghB．由物體與四周空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能增加了eq\f(1,2)mghC．物體的動(dòng)能增加eq\f(1,4)mghD．物體的機(jī)械能削減了eq\f(1,4)mgh解析：選BC.由題意知，電場(chǎng)力F電＝eq\f(1,4)mg；由牛頓其次定律有mg－F電－Ff＝ma，得空氣阻力Ff＝eq\f(1,2)mg；下落過(guò)程中，重力做功mgh，電場(chǎng)力做功－eq\f(1,4)mgh，故重力勢(shì)能削減mgh，電勢(shì)能增加eq\f(1,4)mgh，A錯(cuò)誤；E內(nèi)＝Ffh＝eq\f(1,2)mgh，B正確；物體所受合外力F合＝ma＝eq\f(1,4)mg，故動(dòng)能的增加量ΔEk＝F合h＝eq\f(1,4)mgh，C正確；機(jī)械能的削減量ΔE＝Ffh＋F電h＝eq\f(3,4)mgh，D錯(cuò)誤．10．(2021·河南中原名校聯(lián)考)如圖所示，一根不行伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，質(zhì)量為ma的a球置于地面上，質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放．當(dāng)b球擺過(guò)的角度為90°時(shí)，a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱悖铝薪Y(jié)論正確的是()A．ma∶mb＝3∶1B．ma∶mb＝2∶1C．若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過(guò)的角度為小于90°的某值時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱鉊．若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過(guò)的角度仍為90°時(shí)．a(chǎn)球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱憬馕觯哼xAD.當(dāng)b球擺過(guò)的角度為90°時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱悖f(shuō)明此時(shí)繩子張力為mag，由于b球搖擺過(guò)程中機(jī)械能守恒，則有mbgl＝eq\f(1,2)mbv2，且mag－mbg＝mbeq\f(v2,l)，故有ma∶mb＝3∶1；由上述求解過(guò)程可以看出，球到懸點(diǎn)的距離跟最終結(jié)果無(wú)關(guān)，因此C、D選項(xiàng)的正誤一目了然，即應(yīng)當(dāng)排解C，選擇D.三、非選擇題(本大題共4小題，共46分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(10分)(2021·西安質(zhì)檢)某同學(xué)利用如圖所示的試驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，弧形軌道末端水平，離地面的高度為H，現(xiàn)將鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放，鋼球的落地點(diǎn)距弧形軌道末端的水平距離為s.(1)若軌道光滑，不計(jì)空氣阻力，則s與h的關(guān)系是________．(2)該同學(xué)做試驗(yàn)，測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)如下表所示．h(10－1m)2.003.004.005.006.00s2(10－1m2)3.965.987.889.9611.92請(qǐng)?jiān)谙旅娴淖鴺?biāo)紙上作出有關(guān)s和h的關(guān)系圖象．(3)若H＝0.50m，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算，自同一高度由靜止釋放的鋼球水平拋出速率________(填“小于”或“大于”)理論值．你認(rèn)為造成上述誤差的可能緣由是：________________________________________________________________________.解析：(1)依據(jù)機(jī)械能守恒定律和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得mgh＝eq\f(1,2)mv2，H＝eq\f(1,2)gt2，s＝vt，聯(lián)立可得s2＝4Hh.(2)依據(jù)所給的數(shù)據(jù)描點(diǎn)、連線，如圖所示．(3)由于鋼球在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦力和空氣阻力作用，鋼球水平拋出速率小于其理論值．答案：(1)s2＝4Hh(2)見解析圖(3)小于鋼球在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦力和空氣阻力的作用12．(17分)(2021·綿陽(yáng)診斷)飛機(jī)在水平跑道上滑行一段時(shí)間后起飛．飛機(jī)總質(zhì)量m＝1×104kg，發(fā)動(dòng)機(jī)在水平滑行過(guò)程中保持額定功率P＝8000kW，滑行距離x＝50m，滑行時(shí)間t＝5s，以水平速度v0＝80m/s飛離跑道后漸漸上升，飛機(jī)在上升過(guò)程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力供應(yīng)，不含重力)，飛機(jī)在水平方向通過(guò)距離L＝1600m的過(guò)程中，上上升度為h＝400m．取g＝10m/s2.(1)假設(shè)飛機(jī)在水平跑道滑行過(guò)程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大??；(2)飛機(jī)在上上升度為h＝400m過(guò)程中，求受到的恒定升力F及機(jī)械能的轉(zhuǎn)變量．解析：(1)飛機(jī)在水平滑行過(guò)程中，依據(jù)動(dòng)能定理得Pt－fx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(4分)解得f＝1.6×105N.(1分)(2)該飛機(jī)升空后水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，豎直方向加速度為a，升力為F，則L＝v0t1(2分)h＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)(2分)解得t1＝20s，a＝2m/s2(2分)F－mg＝ma(2分)解得F＝1.2×105N(1分)飛機(jī)機(jī)械能的轉(zhuǎn)變量為ΔE＝Fh＝4.8×107J．(3分)答案：(1)1.6×105N(2)1.2×105N4.8×107J13．(19分)如圖所示，長(zhǎng)l＝1m的木板A靜止在水平面上，固定在水平面上、半徑r＝1.6m的四分之一光滑圓弧軌道PQ的底端與木板A相切于P點(diǎn)，木板與圓弧軌道緊靠在一起但不粘連．現(xiàn)將小物塊B從圓弧上距P點(diǎn)高度H＝0.8m處由靜止釋放，已知A、B質(zhì)量均為m＝1kg，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.4，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1，g取10m/s2.求：(1)小物塊剛滑到圓弧軌道最低點(diǎn)P處時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大?。?2)小物塊從剛滑上木板至滑到木板左端過(guò)程中，產(chǎn)生的總熱量．解析：(1)對(duì)B下滑的過(guò)程由機(jī)械能守恒定律有mgH＝eq\f(1,2)mv2，(2分)解得v＝4m/s(1分)小物塊滑到最低點(diǎn)P處時(shí)，由牛頓其次定律有FN－mg＝meq\f(v2,r)(2分)解得FN＝20N(1分)由牛頓第三定律得FN′