2019-2020学年高一物理6月基础知识竞赛试题(含解析).doc

2019-2020学年高一物理6月基础知识竞赛试题(含解析)一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。18单选，912多选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.下列叙述中正确的是 （ ）A. 物体所受的合外力为零时,物体的机械能守恒B. 物体只受重力、弹力作用,物体的机械能守恒C. 在物体系内,只有重力、弹力做功,物体系机械能守恒D. 对一个物体系,它所受外力中,只有弹力做功,物体系机械能守恒【答案】C【解析】物体所受的合外力为零时,物体的机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项A错误； 物体只受重力、弹力作用,物体、地球及弹簧系统的机械能一定守恒，选项B错误； 在物体系内,只有重力、弹力做功,物体系机械能守恒，选项C正确，D错误；故选C. 2.在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度v0分别上抛、平抛和下抛，则 （ ）A. 从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B. 从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C. 三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D. 三个小球落地时的动能相同。【答案】AD【解析】A、三个小球由同一点抛出，到落地的过程中，下降的高度相同，则重力做功相同，A正确；B、在竖直上抛、平抛、竖直下抛中，运动的时间不同，根据知，重力对它们的平均功率不同，B错误；C、根据动能定理得，重力做功相同，初动能相同，则落地的动能相等，可知速度的速度大小相同，由于平抛运动落地时竖直分速度与竖直上抛、下抛的竖直分速度不同，则重力做功的瞬时功率不同，C错误，D正确；故选AD。3. 如图所示，一个小球质量为m，初始时静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为A. mgR B. 2mgR C. 2.5mgR D. 3mgR【答案】C【解析】试题分析要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点有重力提供向心力，对小球，由动能定理，联立解得，选项C正确。考点：竖直平面内的圆周运动；动能和动能定理。4.如图所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉至顶端，在此过程中F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，则（ ）A. P1=P2=P3B. P1P2P3C. P1P2P3D. P1P2=P3【答案】A【解析】物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，即拉力F在沿着斜面方向的分力都相同，根据功的公式W=FL可得，拉力在沿着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正确故选A.5.图为健身用的“跑步机”示意图质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员双手抓好扶手并且脚用力向后蹬皮带皮带运动过程中受到的阻力恒为f,使皮带以速度v匀速运动则在运动过程中（ ）A. 人对皮带的摩擦力一定是滑动摩擦力B. 人对皮带不做功C. 人对皮带做功的功率一定为mgvsinD. 人对皮带做功的功率为fv【答案】D【解析】【详解】皮带受摩擦力而运动，当脚与皮带间无相对滑动，故为静摩擦力，故A错误；人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，故人对皮带做正功；故B错误；人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P=fv；故C错误，D正确；故选D.【点睛】在分析物体做功及求功率时，受力分析是关键；通过正确的受力分析，可以得出力的性质，从而再根据功率公式求解即可.6.某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的（ ）A. 8倍 B. 10倍 C. 2倍 D. 5倍【答案】D【解析】设地面对他双脚的平均作用力为F，对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Fh=0，解得，即平均作用力是自身重力的5倍故D正确，ABC错误故选D点睛：本题也可以根据动力学知识进行求解，但是没有动能定理解决简捷，对全过程运用动能定理，不需要考虑过程中速度的变化，抓住初末状态，列式求解7.如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，需外力做的功至少应为A. B. mgh C. D. 2mgh【答案】D【解析】设OB=x，对从A到B过程，根据动能定理，有：mgh-mgx=0；对返回过程，由动能定理得到：W-mgh-mgx=0；联立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少应为2mgh，故选D。点睛：本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程8.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc，图中AB=BC，则一定有 （ ）A. WlW2B. W1EKCD. EKBEKC【答案】AC【解析】考点：动能定理的应用；功的计算分析：根据功的定义式去判断两个过程中功的大小分析滑块的运动过程，根据受力情况找出滑块可能出现的情况解答：解：A、这是一道变力做功的创新题，可进行半定量分析从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中，根据几何关系我们看出轻绳拉着滑块的拉力与光滑竖直杆的夹角越来越大图中AB=BC，即从A点上升至B点的位移等于从B点上升至C点的位移轻绳拉着滑块的拉力是恒力，夹角越来越大，那么cos越来越小，因为F大小恒定，故F在竖直方向的分量 Fcos随的增大而减小，显然从A点上升至B点绳子对滑块拉力做的功大于从B点上升至C点的过程中绳子对滑块拉力做的功由于用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，所以绳子对滑块的拉力做的功与拉力F做的功相等所以W1W2，故A正确B、通过以上分析，故B错误C、由于在A点由于静止出发，可以肯定最初滑块是加速上升的，也就是说刚开始绳对滑块拉力的竖直分力要大于滑块的重力，但由于绳对滑块拉力的竖直分力是逐渐减小的（对滑块的拉力大小不变，但与竖直方向的夹角在逐渐增大），B到C的过程绳对滑块拉力的竖直分力与重力的大小关系不清楚，所以滑块的运动可能是加速的，也可能是减速的，还可能是先加速后减速的（竖直分力小于重力时做减速运动），所以无法确定滑块在B、C位置哪个位置的速度大，也就无法确定哪个位置的动能大，故C错误D、通过以上分析，故D错误故选A点评：对于功的大小定性比较，我们可以运用功的表达式去比较，也可以从动能定理去比较对于不同位置动能的大小比较，我们可以通过受力分析（结合力的变化），分析物体的运动过程，是加速还是减速9.在平直公路上， 汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，vt图象如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则 ()A. F f1 3 B. F f4 1C. W1 W21 1 D. W1 W21 3【答案】BC【解析】【详解】由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为v，由动能定理可知： 减速过程中，只有阻力做功： 则可得：（F-f）L1=fL2；由图象可知，L1：L2=1：3解得：F：f=4：1对全程由动能定理得：W1-W2=0故W1：W2=1：1故B、C正确。【点晴】动能定理应用时要注意灵活选取研究过程，一般全程应用动能定理更简单；但本题中由于要求出各力之比，故还要分段列出对于B选项的分析还可以用动量守恒解答。10.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f,那么在这一过程中下列说法正确的是（ ）A. 木块的机械能增量fL B. 子弹的机械能减少量为f(L+d)C. 系统的机械能减少量为fd D. 子弹内能的增加量为fd【答案】ABC【解析】A. 子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，为fL，故A正确；B. 子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为f(L+d)，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f(L+d)，故B正确；C. 子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd，故C正确；D. 根据能量守恒定律知，子弹和木块组成的系统产生的热量为fd，故D错误。故选：ABC。11.质量为的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是A. 物体的重力势能减少mgh/3B. 物体的机械能减少2mgh/3C. 物体的动能增加mgh/3D. 重力做功2mgh/3【答案】C【解析】重力势能变化只与重力做功有关，与其他力无关，此过程中，重力做功mgh，所以重力势能减小mgh，D对；A错；由牛顿第二定律mg-F=ma，F=，物体机械能的变化根据“除重力做功以外其他力做功等于机械能的变化”，力F做功，物体机械能减小，B对；动能变化根据合外力做功判断，合外力做功，动能增加，C对；12. 如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中()A. b球的重力势能减小，动能增加B. a球的重力势能增加，动能减小C. a球和b球的总机械能守恒D. a球和b球的总机械能不守恒【答案】AC【解析】考点：机械能守恒定律。分析：将轻杆从水平位置由静止释放，转到竖直位置的过程中系统只有重力做功，机械能守恒，b向下运动速度增大，高度减小，a根据动能和势能的定义可以判断动能势能的变化，根据除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量判断杆对a球做功情况。解答：A、b向下运动速度增大，所以动能增大，高度减小，所以势能减小，故A正确；B、a向上运动速度增大，高度增大，所以动能和势能都增大，故B错误；C、a球和b球两球组成的系统，在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化，所以系统的机械能守恒系统，故C正确；D、a球和b球系统只有重力做功，机械能守恒，故D不正确；故选AC。点评：本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可。二、实验题，本题共14分13.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A. 按照图示的装置安装器件；B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C. 用天平测出重锤的质量；D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E. 测量纸带上某些点间的距离；F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：_（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a_。（3）在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中，用天平称得重物的质量为，所用电源的频率为50Hz，某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示（纸带上的O点是第一个打印点，A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点，图中数据单位为毫米），已知当地的重力加速度。选择B点为初始点，D点为终点，则从打下B点到打下D点的过程中，重物的重力势能的减少量为_J；重物动能的增加量为_J。【答案】 (1). （1）步骤B是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。 (2). （2） (3). （3）0.914； (4). 0.908【解析】（1）将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误因为我们是比较mgh、 mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平故C错误开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差故D错误（2）根据 可知， . （3）重物由B点运动到D点时，重物的重力势能的减少量Ep=mgh=0.59.8（0.3815-0.195）J=0.914J利用匀变速直线运动的推论: ，则EkB=mvB2=0.942 J，则 EkD=mvD2=1.850 J，则Ek=EkD-EkB=0.908 J点睛：解题时主要是搞清实验的原理，运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒三、计算题(共38分)14.在倾角=30的光滑斜面上通过滑轮连结着质量mA=mB=10kg的两个物体,开始时用手托住A，离地高h=5m，B位于斜面底端(如图),撤去手后，求: (1)A即将着地时，A的动能和系统的总势能； (2)物体B势能的最大值和离开斜面底端的最远距离(g=10m/s2).【答案】（1）125J；250J（2）7.5m【解析】(1)A即将着地时,B上滑高度为hsin,设此时A、B两者的速度为v,由机械能守恒 mAgh=mAv2+mBv2+mBghsin得 EKA=mAv2=1025J=125J Ep=mBghsin=101050.5J=250J (2)设A着地后,B再上升的高度为h由mBv2=mBgh得 B沿斜面上升的最大高度和最大势能分别为 H=hsin+h=5m+1.25m=3.75mEPB=mgH=10103.75J=375J离开底端的最远距离 15.半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，如果A经过N点时的速度=4m/s；A经过轨道最高点M时对轨道的压力为05N，取g=10m/s2 求：小球A从N到M这一段过程中克服阻力做的功W【答案】0.1J【解析】小球运动到M点时，速度为,轨道对球的作用力为N，由向心力公式可得：N+mg= 即： 0.5+0.0510=0.05 解得：=2m/s从N到M点由动能定理：Wf=带入数据解得：Wf=0.1J 16.一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.