高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 全章闖關(guān)檢測(cè)（含解析）-人教版高三物理試題

全章闖關(guān)檢測(cè)一、選擇題1.如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線的長(zhǎng)為L(zhǎng),把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力F阻的大小不變,在擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中下列說(shuō)法不正確的是()A.重力做功為mgLB.繩的拉力做功為0C.空氣阻力(F阻)做功為-mgLD.空氣阻力(F阻)做功為-12F阻答案C如圖所示,因?yàn)槔T在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故不做功,即WFT=0。重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不變,小球在重力方向上的位移為AB在豎直方向上的投影L,所以WG=mgL。F阻所做的總功等于每個(gè)小弧段上F阻所做功的代數(shù)和,即WF阻=-(F阻Δx1+F阻Δx2+…)=-12F阻πL。故重力mg做的功為mgL,繩子拉力做功為零,空氣阻力所做的功為-12F阻2.(2017東城期末)興趣小組的同學(xué)們利用彈弓放飛模型飛機(jī)。彈弓的構(gòu)造如圖1所示,其中橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上,橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為原長(zhǎng)狀態(tài)(如圖2所示),將模型飛機(jī)的尾部放在C處,將C點(diǎn)拉至D點(diǎn)時(shí)放手,模型飛機(jī)就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去。C、D兩點(diǎn)均在A、B連線的中垂線上,橡皮筋的質(zhì)量忽略不計(jì)?，F(xiàn)將模型飛機(jī)豎直向上發(fā)射,在它由D運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中()圖1圖2A.橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力一直在增大B.橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力始終做正功C.模型飛機(jī)的機(jī)械能守恒D.模型飛機(jī)的動(dòng)能一直在增大答案BC點(diǎn)為原長(zhǎng)點(diǎn),對(duì)應(yīng)彈力為零,D點(diǎn)拉伸最長(zhǎng),對(duì)應(yīng)彈力最大。從D到C過(guò)程中,橡皮筋伸長(zhǎng)量減小,彈力一直在減小,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由D到C的過(guò)程中橡皮筋的彈力方向與模型飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相同,因此一直對(duì)模型飛機(jī)做正功,B選項(xiàng)正確;由D到C的過(guò)程模型飛機(jī)所受彈力做正功,其機(jī)械能增大,C錯(cuò)誤;D點(diǎn)橡皮筋的彈力大于重力,C點(diǎn)橡皮筋的彈力為零,C、D之間有個(gè)平衡點(diǎn),彈力等于重力,所以此過(guò)程中,模型飛機(jī)的動(dòng)能先增大后減小,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖所示,甲、乙兩車(chē)用輕彈簧相連靜止在光滑的水平面上,現(xiàn)在同時(shí)對(duì)甲、乙兩車(chē)施加等大反向的水平恒力F1、F2,使甲、乙同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在整個(gè)過(guò)程中,對(duì)甲、乙兩車(chē)及彈簧組成的系統(tǒng)(假定整個(gè)過(guò)程中彈簧均在彈性限度內(nèi)),說(shuō)法正確的是()A.系統(tǒng)受到外力作用,動(dòng)能不斷增大B.彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大C.恒力對(duì)系統(tǒng)一直做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增大D.兩車(chē)的速度減小到零時(shí),彈簧的彈力大小大于外力F1、F2的大小答案B對(duì)甲、乙單獨(dú)受力分析,兩車(chē)都先加速后減速,故系統(tǒng)動(dòng)能先增大后減少,A錯(cuò)誤;彈簧最長(zhǎng)時(shí),外力對(duì)系統(tǒng)做正功最多,系統(tǒng)的機(jī)械能最大,B正確;彈簧達(dá)到最長(zhǎng)后,甲、乙兩車(chē)開(kāi)始反向加速運(yùn)動(dòng),F1、F2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功,系統(tǒng)機(jī)械能開(kāi)始減少,C錯(cuò);當(dāng)兩車(chē)第一次速度減小到零時(shí),彈簧彈力大小大于F1、F2的大小,當(dāng)返回速度再次為零時(shí),彈簧的彈力大小小于外力F1、F2的大小,D錯(cuò)。4.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則()A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為2WD.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W答案D由題圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系:v1=v3=v7,由題知第1秒內(nèi)合外力做功W=W1=12mv12-0,則由動(dòng)能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功W2=12mv32-12mv12=0,故A錯(cuò);第3秒末到第5秒末合外力做功W3=12mv52-12mv32=0-12mv12=-W,故B錯(cuò);第5秒末到第7秒末合外力做功W4=12mv72-0=12mv12=W,故C錯(cuò);第3秒末到第4秒末合外力做功W55.如圖所示,水平傳送帶長(zhǎng)為x,以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng),把質(zhì)量為m的貨物輕放到A點(diǎn),貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,摩擦力對(duì)貨物做的功不可能()A.等于12mv2 B.小于12C.大于μmgx D.小于μmgx答案C貨物在傳送帶上相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)可能先加速到v后勻速,也可能一直加速而貨物的最終速度小于v,故摩擦力對(duì)貨物做的功可能等于12mv2,可能小于12mv2,可能等于μmgx,可能小于μmgx,故選6.(2017東城二模)將小球豎直向上拋出,一段時(shí)間后小球落回拋出點(diǎn)。若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大小保持不變。在小球上升、下降過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別用t1、t2表示,損失的機(jī)械能分別用ΔE1、ΔE2表示。則()A.t1<t2,ΔE1=ΔE2 B.t1<t2,ΔE1<ΔE2C.t1=t2,ΔE1=ΔE2 D.t1>t2,ΔE1>ΔE2答案A由牛頓第二定律可知a上升>a下降,由h=12at2可知t1<t2。阻力恒定,則損失的機(jī)械能ΔE1=ΔE2=fh7.如圖所示,某同學(xué)不慎將圓柱形木塞(木塞的中心有一小孔)卡于圓柱形金屬筒的靠近封閉端底部的位置,為了拿出木塞,該同學(xué)將金屬筒倒立過(guò)來(lái)(開(kāi)口端向下),使其由靜止開(kāi)始沿豎直方向向下做加速運(yùn)動(dòng)(加速度值大于重力加速度值),此過(guò)程中木塞始終相對(duì)金屬筒靜止,當(dāng)金屬筒速度達(dá)到一定值時(shí),金屬筒的開(kāi)口端撞擊到桌面,且其速度立即減為零。此后木塞沿金屬筒壁繼續(xù)豎直向下運(yùn)動(dòng),木塞運(yùn)動(dòng)到金屬筒口邊緣時(shí)速度恰好減為零。若木塞與金屬筒壁的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等,則關(guān)于金屬筒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至木塞運(yùn)動(dòng)到金屬筒口邊緣速度減為零的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是()A.木塞相對(duì)金屬筒靜止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬筒對(duì)木塞的作用力方向可能豎直向上B.金屬筒速度減為零的瞬間,木塞的動(dòng)能達(dá)到最大C.金屬筒對(duì)木塞的作用力始終做負(fù)功D.金屬筒撞擊桌面后,木塞與金屬筒壁摩擦產(chǎn)生的熱量等于其重力勢(shì)能的減少量答案B木塞隨金屬筒向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)木塞受力分析如圖所示,由牛頓第二定律有mg-f=ma,因a>g,故f<0,即木塞受到的金屬筒的作用力豎直向下,且該力對(duì)木塞做正功,故選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤;由能量守恒知,Q=ΔEk減+ΔEp減,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。因金屬筒的速度減為零后(撞擊桌面后),木塞開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B正確。二、非選擇題8.某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)某同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一小球的直徑,示數(shù)如圖甲所示,則小球的直徑d=cm。

(2)如圖乙所示,彈射裝置將小球豎直向上拋出,先后通過(guò)光電門(mén)A、B,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為ΔtA、ΔtB。用刻度尺測(cè)出光電門(mén)A、B間的距離h,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑為d,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,在誤差范圍內(nèi),若公式成立,就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒(用題中給出的物理量符號(hào)表示)。

答案(1)1.020(2)(dΔtA)2-(d解析(1)游標(biāo)卡尺示數(shù)為10mm+0.05×4mm=10.20mm=1.020cm。(2)小球在A點(diǎn)動(dòng)能EkA=12m(dΔtA)2,B點(diǎn)動(dòng)能EkB=12m(dΔtB)2,動(dòng)能減少量ΔEk=EkA-EkB=12m[(dΔtA)2-(dΔtB)2],小球由A到B重力勢(shì)能增加量ΔEp=mgh,在誤差允許范圍內(nèi),若滿足ΔEk9.利用如圖甲所示的裝置可以將物體豎直向上提起。已知質(zhì)量為2kg的物體在外力F作用下由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示?；嗁|(zhì)量、摩擦均不計(jì),g取10m/s2。(1)判斷物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài);(2)求外力F的大小;(3)求前4s內(nèi)外力F所做的功。答案(1)超重狀態(tài)(2)10.5N(3)84J解析(1)物體由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度方向豎直向上,處于超重狀態(tài)。(2)由速度-時(shí)間圖線的斜率表示加速度,得物體的加速度為a=ΔvΔt=24m/s根據(jù)牛頓第二定律得2F-mg=ma,則F=m(g+a(3)4s內(nèi)物體的位移為x=12at2=12×0.5×42m=4m,外力F所做的功為W=Fs=10.5×8J=84J。10.(2018人大附中月考)如圖所示,一物體從固定斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑。已知物體的質(zhì)量m=4kg,斜面的傾角θ=30°,斜面長(zhǎng)度L=2.5m,物體與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為34,取重力加速度g=10m/s2。求(1)物體沿斜面由頂端滑到底端所用的時(shí)間;(2)物體滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能;(3)在物體下滑的全過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體所做的功。答案(1)2s(2)12.5J(3)-37.5J解析(1)設(shè)物體沿斜面下滑的加速度大小為a根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式L=12at解得t=2s(2)設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的速度大小為v,則有v2=2aL滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=12mv2(3)物體沿斜面下滑過(guò)程中摩擦力做的功Wf=-μmgcosθ·L=-37.5J11.如圖所示為某農(nóng)莊灌溉工程的示意圖,地面與水面的距離為H。用水泵從水池抽水(抽水過(guò)程中H保持不變),龍頭離地面高h(yuǎn),水管橫截面積為S,水的密度為ρ,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出,水落地的位置到管口的水平距離為10h。設(shè)管口橫截面上各處水的速度都相同。求:(1)每秒內(nèi)從管口流出的水的質(zhì)量m0;(2)不計(jì)額外功的損失,水泵輸出的功率P。答案(1)ρS50gh(2)ρSg解析(1)水從管口沿水平方向噴出做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)水噴出時(shí)的速度為v0,下落時(shí)間為t豎直方向h=12gt水平方向10h=v0t時(shí)間t0內(nèi)噴出的水的質(zhì)量m=ρV=ρv0t0S每秒噴出的水的質(zhì)量m0=m聯(lián)立以上各式解得m0=ρS50(2)t0時(shí)間內(nèi)水泵的輸出功W=mg(H+h)+12m輸出功率P=W解得P=ρSg50g12.(2018民大附中月考)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的14圓軌道,其半徑R=0.9m,軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=1.25m,一質(zhì)量m=0.4kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)A由靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為v=3.0m/s。不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,求(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)軌道的壓力的大小;(2)小滑塊落地點(diǎn)C距軌道最低點(diǎn)B的水平距離x;(3)小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功。答案(1)8.0N(2)1.5m(3)1.8J解析(1)小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí),受重力和軌道對(duì)它的支持力FN,根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=m解得FN=8.0N由牛頓第三定律,知小滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小FN'=FN=8.0N(2)小滑塊離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,初速度為v,則x=vth=12gt解得x=1.5m(3)小滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有mgR+Wf=12mv2解得Wf=-1.8J所以小滑塊克服摩擦力所做的功為1.8J。13.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有軌道ABC,其中AB段為水平直軌道,與質(zhì)量m=0.5kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,BC段為光滑半圓形軌道,軌道半徑R=2m,軌道AB與BC在B點(diǎn)相切。小物塊在水平拉力F=3N的作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)B時(shí)撤去拉力,此時(shí)速度vB=10m/s。取g=10m/s2,則:(1)拉力F做了多