【与名师对话】高考物理总复习 质量检测5 新人教版.doc

质量检测(五)(时间：90分钟总分：110分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2011太原模拟)某同学从一楼匀速登上五楼，共用了12 s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于()a500 wb100 wc50 w d10 w解析人的速率近似为1 m/s，人的质量近似为50 kg.答案a2(2011北京东城区期末)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车. 而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，如图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等. 若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()a120 km/h b240 km/hc320 km/h d480 km/h解析根据题意知，动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，即可表示为fkmg(m为一节动车或拖车的质量). 当1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1120 km/h时，由功率与牵引力和速度关系可知p4fv1；设6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v2，则6p9fv2，由两式得v2320 km/h，选项a、b、d错误，c正确答案c3(2011华中师大附中第二次月考)如图所示，质量相等的物体a和物体b与地面的动摩擦因数相等，在力f的作用下，一起沿水平地面向右移动距离x，则()a摩擦力对a、b做功不相等ba、b动能的增量相同cf对a做的功与f对b做的功相等d合外力对a做的功与合外力对b做的功不相等解析因f斜向下作用在物体a上，a、b受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对a、b做的功不相等，a正确；a、b两物体一起运动，速度始终相同，故a、b动能增量一定相同，b正确；f不作用在b上，不能说f对b做功，c错误；合外力对物体做的功应等于物体动能增量，故d错误答案ab4(2011银川模拟)物体沿直线运动的vt关系如下图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为w，则()a从第1秒末到第3秒末合外力做功为4wb从第3秒末到第5秒末合外力做功为2wc从第5秒末到第7秒末合外力做功为wd从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75w解析由题图知，第1秒末速度、第3秒末速度、第7秒末速度大小关系：v1v3v7，由题知wmv0，则由动能定理知第1秒末到第3秒末合外力做功w2mvmv0，故a错第3秒末到第5秒末合外力做功w30mvw，故b错第5秒末到第7秒末合外力做功w4mv0w，故c正确. 第3秒末到第4秒末合外力做功w5mvmv；因v4v3，所以w50.75 w故d正确答案cd5(2011湖北黄冈高三统一考试)如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板p上，另一端与质量为m1的物体a相连，物体a静止于光滑桌面上，a右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m2的物体b，设定滑轮的质量不计，开始时用手托住物体b，让细线恰好拉直，然后由静止释放b，直到b获得最大速度，下列有关此过程的分析，其中正确的是()a物体b机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量b物体b重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量c物体b动能的增加量等于细线拉力对物体b做的功与物体b重力做功之和d物体b的机械能一直增加解析物体a、b及弹簧组成的系统机械能守恒，物体b的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体a动能的增加量之和，则选项a、b错误；单独对物体b，在达到最大速度前，细线拉力做负功，机械能减少，物体b减少的机械能等于拉力做的功，则选项c正确、d错误答案c6(2011太原模拟)汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其vt图象如图所示，图中w2cpp1 dp1p2解析整个过程动能变化量为零，所以合力做功为零，即ww1w20，得ww1w2，a项正确摩擦力大小相等，第一段位移大，所以加速过程克服摩擦力做功多，故b正确加速过程中牵引力大于摩擦力，相等的时间内，牵引力做功比克服摩擦力做功多，所以pp1，故c不正确加速阶段和减速阶段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，故d正确答案abd7(2011盐城市六所名校联考)如右图所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的o点处，且可绕o点在竖直平面内做圆周运动，线长为l. 现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度可能是()a大于 b小于c等于 d等于2l解析若小球动能全部转化为重力势能，小球上升的最大高度h0有：mgh0mv，即h0. 由于小球可绕o点在竖直平面内做圆周运动，其能否做完整的圆周运动，由小球在最低点获得的水平速度v0决定. 如果小球在最低点的水平速度足够大时，小球就能完成整个圆周运动(能过最高点)，否则，小球不能达到最高点. 设小球能绕o点做完整的圆周运动，其过最高点时的速度为v, 则有mgm. 小球在做圆周运动过程中，机械能守恒有mg2lmvmv2，解得v0. 所以，若v0时，小球达到最高点的速度v，其上升的最大高度h2l；若v0时，悬线的最大偏角可能小于90，此时其动能全部转化为重力势能，上升的最大高度hh0.答案bcd8如右图所示，在盛水的一个杯子里有一木块，开始时木块被一根细绳拴住而完全没入水中，整个装置与外界绝热，断开细绳，则木块将浮到水面上，最后达到平衡，在这一过程中，水、杯子和木块组成的系统()a内能增大 b内能减小c内能不变 d条件不足，无法判断解析由于密度小的木块上升，造成密度大的水下降，整个系统的重心降低，重力势能转化为内能，故选项a正确答案a9(2011太原模拟)某物理兴趣小组在野外探究风力对物体运动的影响，他们在空中某一位置，以大小为4 m/s的速度水平抛出一质量为1 kg的物体，由于风力的作用，经2 s后物体下落的高度为3 m，其速度大小仍为4 m/s.则在此过程中(g取10 m/s2)()a物体所受重力做功的平均功率为10 wb物体所受合外力做的功为零c物体克服风力做功20 jd物体的机械能减少了20 j解析物体下落3 m，则重力的平均功率为g w15 w，a错误；由动能定理知，物体在下落3 m的过程中速度大小未变；所以合外力做功为零，b正确；由mghwf0得wf30 j，c错误；由功能关系知，机械能减少了30 j，d错误答案b10(2011湖南师大附中第二次月考)如右图所示，在竖直平面内固定着一光滑的1/4圆弧槽，它的末端水平，上端离地高h，一个小球从上端无初速滑下，若要使小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为()a. b.c. d.解析取滑槽最低点为零势能面，由机械能守恒定律有：mgrmv，v0，再由平抛运动规律有：sxv0tsygt2syhr，由上面各式联立得：sx2，讨论可得出选项a是正确的答案a11(2011青岛模拟)如图所示，a、b两物块质量分别为m、2m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b物块间高度差为h.在此过程中，下列说法正确的是()a物块a的机械能逐渐增加b物块b的机械能减少了mghc物块b的重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功d物块a的重力势能的增加量小于其动能的增加量解析由于绳的拉力对物块a做正功，故a的机械能逐渐增加，a正确；根据机械能守恒定律2mg(m2m)v2mg，解得：v，故b减少的机械能为2mg(2m)v2mgh，故b正确；由于细绳拉力对b做负功，故b的重力势能的减少量等于物块b克服细绳拉力做的功和物块b增加的动能之和，c错误；物块a重力势能增加量为mg，动能增加量为mv2mgh，故d错误答案ab12(2011山东省莱州一中第二次月考)如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮o与小球b连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块a连接，杆两端固定且足够长，物块a由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动. 设某时刻物块a运动的速度大小为va，小球b运动的速度大小为vb，轻绳与杆的夹角为，则()avavbcosbvbvacosc小球b减小的势能等于物块a增加的动能d当物块a上升到与滑轮等高时，它的机械能最大解析va可分解为沿绳方向和垂直绳方向的分速度，如图所示. 而小球b的速度等于绳方向的分速度，即vbvacos，故b正确；根据能量守恒可知，小球b减小的势能等于物块a增加的机械能和小球b增加的动能之和，c错；当物块a上升到与滑轮等高时，va沿绳方向分速度为0，即vb0，小球b运动到最低点，减少的重力势能全部转化为a的机械能，故此时a的机械能最大，d正确答案bd二、实验题(本题共2小题，共14分)13(5分)在利用重锤和打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验中，下列各项描述正确的有()a必须选用第1、2两点相距约2 mm的纸带，才能完成该验证实验b需要测量的数据是纸带上起点o到各个计数点的高度c必须要测量重锤的质量d必须测量重锤下落的时间e需要把打点计时器两限位孔尽量调到同一竖直线上f利用纸带测量出o点到各计数点重力势能的减小，总是略大于测算出的动能的增加，属于系统误差解析无论纸带上第1点的初速度是否为零，均可完成该实验，故a错误；测量高度时，需测从起点o到各个计数点的距离，原因是测量的长度较长，测量误差较小，故b正确；该实验中重锤的质量和下落时间没必要测量，c、d均错误；为了减小阻力，实验时需要把打点计时器的限位孔调到同一竖直线上，故e正确；由于重锤在下落过程中要克服阻力做功，机械能减少，因此减少的重力势能总要略大于增加的动能，这是不可避免的，故f正确答案bef14(9分)(2011青岛模拟)某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面. 实验的部分步骤如下：将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系下图是实验中得到的一条纸带，点o为纸带上的起始点，a、b、c是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得a、b、c到o的距离如下图所示，已知所用交变电源的频率为50 hz，问：(1)打b点时刻，小车的瞬时速度vb_m/s.(结果保留两位有效数字)(2)本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为w1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为_(用h1、h2、w1表示)(3)实验中，该小组同学画出小车位移x与速率v的关系图象如图所示. 根据该图线形状，某同学对w与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是_awv bwv2cw dwv3解析(1)由题意知t5 s0.1 svbac102 m/s0.40 m/s(2)若钩码下落h1合外力做功w1mgh1，当钩码下落h2时，合外力做功w2mgh2，故w2w1.(3)由于wf合x，且f合为定值，因此wx，由图象知x与v不成正比，所以wv不成立；根据图象当x增大时，v增大，合外力做的功w也会增大，故w不正确答案(1)0.40(2)w1(3)a、c三、计算题(本题共4个小题，共48分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(12分)(2011北京理综)如图所示，长度为l的轻绳上端固定在o点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)(1)在水平拉力f的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止画出此时小球的受力图，并求力f的大小；(2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力不计空气阻力解析(1)受力图见右图根据平衡条件，应满足tcosmg，tsinf，拉力大小fmgtan(2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒mgl(1cos)mv2则通过最低点时，小球的速度大小v根据牛顿第二定律tmgm解得轻绳对小球的拉力tmgmmg(32cos)，方向竖直向上答案(1)mgtan图见解析(2)mg(32cos)，方向竖直向上16(12分)(2012江西省吉安县中学、泰和中学、遂川中学月考)一艘质量为m400t的轮船，以恒定功率p3.5105 w从某码头由静止起航做直线运动，经t010min后，达到最大速度vm25m/s.此时船长突然发现航线正前方x0520m处，有一只拖网渔船正以v5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上，船长立即采取制动措施(反应时间忽略不计)，附加了恒定的制动力，结果轮船到达渔船的穿越点时，拖网的末端也刚好越过轮船的航线，避免了事故的发生已知渔船连同拖网总长l200m，假设轮船所受阻力不变求：(1)发现渔船时，轮船已离开码头多远？(2)轮船减速时的加速度多大？(3)附加的制动力多大？解析(1)由动能定理得pt0fx1mv0又pfvm解得x11.41104m.(2)设轮船减速的时间为t，则tl/vx0vmtat2解得a0.6m/s2，大小为0.6m/s2.(3)设附加的恒定制动力为f，由牛顿第二定律得(ff)ma解得f1.0105n.答案(1)1.41104 m(2)0.6 m/s2(3)1.0105 n17(12分)(2011杭州模拟)如图所示，倾角为的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端连接质量为m2的物块b，物块b放在地面上，一端连接质量为m1的物块a，物块a放在光滑斜面上的p点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，已知弹簧的劲度系数为k；p点到斜面底端的距离为l.现将物块a缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块a，当物块b刚要离开地面时，物块a的速度即变为零，试求：(1)当物块b刚要离开地面时，物块a的加速度；(2)在以后的运动过程中物块a最大速度的大小解析(1)b刚要离开地面时，a的速度恰好为零，即以后b不会离开地面，当b刚要离开地面时，地面对b的支持力为零，设绳上拉力为f.b受力平衡，fm2g对a，由牛顿第二定律，设沿斜面向下为正方向，m1gsinfm1a联立解得：a(sin)g由最初a自由静止在斜面上时，地面对b支持力不为零，推得m1gsinm2g，即sin，故a的加速度大小为(sin)g，方向沿斜面向上(2)由题意，物块a将以p为平衡位置振动，当物块回到位置p时有最大速度，设为vm，从a由静止释放到a刚好到达p点的过程，由系统能量守恒得，m1gx0sinepm1v当a自由静止在p点时，a受力平衡，m1gs