【优化方案】2022届高三物理大一轮复习-章末检测(五)-

章末检测(五)(时间：60分钟；分值：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)1．(2021·聊城模拟)质量为m的汽车，启动后发动机以额定功率P沿水平道路行驶，经过一段时间后以速度v匀速行驶．若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为eq\f(v,3)时，汽车的加速度为()A.eq\f(3P,mv) B.eq\f(2P,mv)C.eq\f(P,mv) D．0解析：选B.匀速运动时有：Ff＝F牵＝eq\f(P,v)，加速时，eq\f(P,\f(v,3))－Ff＝ma，a＝eq\f(2P,mv)，B正确．2.(2021·浙江十校联考)用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开头做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止．其速度—时间图象如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是()A．W1>W2，F＝2Ff B．W1＝W2，F>2FfC．P1<P2，F>2Ff D．P1＝P2，F＝2Ff解析：选B.由动能定理可得W1－W2＝0，解得W1＝W2.由图象可知，撤去拉力F后运动时间大于水平力F作用时间，所以F>2Ff，选项A、D错误，B正确；由于摩擦阻力作用时间确定大于水平力F作用时间，所以P1>P2，选项C错误．3.(2021·大连模拟)如图所示，一长为L的均匀铁链对称地挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小的扰动使得铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为()A.eq\r(2gL) B.eq\r(gL)C.eq\r(\f(gL,2)) D.eq\f(1,2)eq\r(gL)解析：选C.重心下降的高度Δh＝eq\f(1,4)L，由机械能守恒定律得：eq\f(1,2)mv2＝mgΔh，v＝eq\r(\f(gL,2))，C正确．4．(2021·池州模拟)物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止．以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是()解析：选C.阻力恒定，加速度不变，B错；物体做匀减速运动，则v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，a＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2x)，a与x为非线性关系，A错；Ek＝Ek0－Ff·x，C正确；Ek＝eq\f(1,2)m(v0－at)2，Ek与t为非线性关系，D错．5.(2021·河南九校联考)如图所示，竖直平面内放始终角杆，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知：OA＝3m，OB＝4m．若A球在水平拉力F的作用下向右缓慢地移动1m(取g＝10m/s2)，那么该过程中拉力F做功为()A．14J B．12JC．10J D．4J解析：选A.对A、B整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1，如图所示，依据共点力平衡条件有：竖直方向：N＝G1＋G2，水平方向：F＝f＋N1，其中：f＝μN，解得N＝(m1＋m2)g＝20N，f＝μN＝0.2×20N＝4N；对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到WF－fs－m2gh＝0，依据几何关系，可知B上升距离h＝1m，故WF＝fs＋m2gh＝14J，故选A.6.如图所示，有一倾角θ＝30°的足够长斜坡，小孩在做玩耍时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方向踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9J，不计空气阻力，则该足球第一次落在斜坡上时的动能为()A．12J B．21JC．27J D．36J解析：选B.足球被踢出后开头做平抛运动，第一次落在斜坡上时对足球的位移进行分解有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时的动能为eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝21J，只有选项B正确．二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意)7.如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最终停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确的是()A．物体B动能的削减量等于系统损失的机械能B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D．系统克服摩擦力做的总功等于系统内能的增加量解析：选CD.物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动，依据能量守恒定律，物体B动能的削减量等于A增加的动能和系统产生的热量之和，选项A错误；依据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选项B错误；由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；摩擦力对物体B做的功等于B动能的削减量，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律，系统克服摩擦力做的总功等于系统内能的增加量，选项D正确．8．(2021·黄山模拟)长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2kg的另一物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化状况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.1解析：选BCD.由v－t图可知，木板和物体共速前的加速度大小均为a＝1m/s2，它们所受的合外力均为摩擦力，Ff＝μmg，所以木板质量M＝m＝2kg，木板获得的动能Ek1＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×2×12J＝1J，故A错；系统机械能损失ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)＝2J，故B对；木板的最小长度可由v－t图面积求得，L＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m，故C对；由a＝μg＝1m/s2得μ＝0.1，故D对．9．(2021·湖北黄冈中学模拟)质量为m的带正电的物体处于竖直向上的匀强电场中，已知带电物体所受电场力的大小为物体所受重力的eq\f(1,4)，现将物体从距地面高h处以确定初速度竖直下抛，物体以eq\f(g,4)的加速度竖直下落到地面(空气阻力恒定)，则在物体的下落过程中()A．物体的重力势能削减eq\f(1,4)mgh，电势能削减eq\f(1,4)mghB．由物体与四周空气组成的系统的内能增加了eq\f(1,2)mghC．物体的动能增加eq\f(1,4)mghD．物体的机械能削减了eq\f(1,4)mgh解析：选BC.由题意知，电场力F电＝eq\f(1,4)mg；由牛顿其次定律有mg－F电－Ff＝ma，得空气阻力Ff＝eq\f(1,2)mg；下落过程中，重力做功mgh，电场力做功－eq\f(1,4)mgh，故重力势能削减mgh，电势能增加eq\f(1,4)mgh，A错误；E内＝Ffh＝eq\f(1,2)mgh，B正确；物体所受合外力F合＝ma＝eq\f(1,4)mg，故动能的增加量ΔEk＝F合h＝eq\f(1,4)mgh，C正确；机械能的削减量ΔE＝Ffh＋F电h＝eq\f(3,4)mgh，D错误．10．(2021·河南中原名校联考)如图所示，一根不行伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放．当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是()A．ma∶mb＝3∶1B．ma∶mb＝2∶1C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时．a球对地面的压力刚好为零解析：选AD.当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，说明此时绳子张力为mag，由于b球摇摆过程中机械能守恒，则有mbgl＝eq\f(1,2)mbv2，且mag－mbg＝mbeq\f(v2,l)，故有ma∶mb＝3∶1；由上述求解过程可以看出，球到悬点的距离跟最终结果无关，因此C、D选项的正误一目了然，即应当排解C，选择D.三、非选择题(本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(10分)(2021·西安质检)某同学利用如图所示的试验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，现将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放，钢球的落地点距弧形轨道末端的水平距离为s.(1)若轨道光滑，不计空气阻力，则s与h的关系是________．(2)该同学做试验，测量得到一组数据如下表所示．h(10－1m)2.003.004.005.006.00s2(10－1m2)3.965.987.889.9611.92请在下面的坐标纸上作出有关s和h的关系图象．(3)若H＝0.50m，对比试验结果与理论计算，自同一高度由静止释放的钢球水平抛出速率________(填“小于”或“大于”)理论值．你认为造成上述误差的可能缘由是：________________________________________________________________________.解析：(1)依据机械能守恒定律和平抛运动规律可得mgh＝eq\f(1,2)mv2，H＝eq\f(1,2)gt2，s＝vt，联立可得s2＝4Hh.(2)依据所给的数据描点、连线，如图所示．(3)由于钢球在实际运动过程中受到摩擦力和空气阻力作用，钢球水平抛出速率小于其理论值．答案：(1)s2＝4Hh(2)见解析图(3)小于钢球在实际运动过程中受到摩擦力和空气阻力的作用12．(17分)(2021·绵阳诊断)飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞．飞机总质量m＝1×104kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P＝8000kW，滑行距离x＝50m，滑行时间t＝5s，以水平速度v0＝80m/s飞离跑道后渐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力供应，不含重力)，飞机在水平方向通过距离L＝1600m的过程中，上上升度为h＝400m．取g＝10m/s2.(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小；(2)飞机在上上升度为h＝400m过程中，求受到的恒定升力F及机械能的转变量．解析：(1)飞机在水平滑行过程中，依据动能定理得Pt－fx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(4分)解得f＝1.6×105N.(1分)(2)该飞机升空后水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，设运动时间为t1，竖直方向加速度为a，升力为F，则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)飞机机械能的转变量为ΔE＝Fh＝4.8×107J．(3分)答案：(1)1.6×105N(2)1.2×105N4.8×107J13．(19分)如图所示，长l＝1m的木板A静止在水平面上，固定在水平面上、半径r＝1.6m的四分之一光滑圆弧轨道PQ的底端与木板A相切于P点，木板与圆弧轨道紧靠在一起但不粘连．现将小物块B从圆弧上距P点高度H＝0.8m处由静止释放，已知A、B质量均为m＝1kg，A与B间的动摩擦因数μ1＝0.4，A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，g取10m/s2.求：(1)小物块刚滑到圆弧轨道最低点P处时对圆弧轨道的压力大小；(2)小物块从刚滑上木板至滑到木板左端过程中，产生的总热量．解析：(1)对B下滑的过程由机械能守恒定律有mgH＝eq\f(1,2)mv2，(2分)解得v＝4m/s(1分)小物块滑到最低点P处时，由牛顿其次定律有FN－mg＝meq\f(v2,r)(2分)解得FN＝20N(1分)由牛顿第三定律得FN′