2022年高考物理一輪復習方案 45分鐘單元能力訓練卷(五)

2022年高考物理一輪復習方案 45分鐘單元能力訓練卷(五)一、單項選擇題(每小題6分，共18分)1如圖D51所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零，則在圓環(huán)下滑過程中()圖D51A圓環(huán)機械能守恒B彈簧的彈性勢能先增大后減小C彈簧的彈性勢能變化了mghD彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大2如圖D52所示，一根跨過輕質定滑輪的不可伸長的輕繩兩端各系一個物體A和B，不計摩擦現(xiàn)將物體由靜止釋放，B物體下落H高度時的速度為v，若在A的下方掛一個與A相同的物體，由靜止釋放，B向上運動距離為H時的速度大小仍為v，則A與B的質量之比為()A12B23C.2 D.3圖D52圖D533如圖D53所示，豎直放置的輕彈簧上端與質量為3 kg的物塊B相連接，另一個質量為1 kg的物塊A放在B上先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2 m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功及彈簧回到原長時B的速度大小分別是(g10 m/s2)()A12 J2 m/s B02 m/sC00 D4 J2 m/s二、雙項選擇題(每小題6分，共24分)4蹦床運動員與床墊接觸的過程如圖D54所示，可簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上，隨床墊一同向下做變速運動到達最低點(B位置)，有關運動員從A運動至B的過程，下列說法正確的是()A運動員的機械能守恒B運動員的速度一直減小C合力對運動員做負功D運動員先失重后超重圖D54圖D555如圖D55所示，質量相同的兩個物體A、B處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，則()A重力對兩個物體做的功相同B重力的平均功率相同C到達底端時重力的瞬時功率PA<PBD到達底端時兩個物體的動能相同，速度相同6一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經過時間t0滑至斜面底端已知在運動過程中物體所受的摩擦力恒定若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則圖D56中可能正確的是()ABC D圖D567如圖D57所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個質量分別為1 kg和2 kg的可視為質點的小球A和B，兩球之間用一根輕質彈簧相連，用手拿著A，使彈簧豎直，A、B間距離L0.2 m，B剛剛與曲面接觸且距水平面的高度h0.1 m此時彈簧的彈性勢能Ep1 J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面運動，不計一切碰撞時機械能的損失，g取10 m/s2.則下列說法中正確的是()圖D57A下滑的整個過程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機械能守恒B下滑的整個過程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒CB球剛到地面時，速度是 m/sD當彈簧處于原長時，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運動時的機械能為6 J三、實驗題(16分)8在用圖D58裝置進行“探究恒力做功與滑塊動能變化的關系”實驗中，某同學設計了如下實驗步驟：圖D58用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起，在質量為M的滑塊上系上細繩，細繩的另一端通過有光滑轉軸的定滑輪掛上鉤碼，細繩與木板平行；反復移動墊塊的位置，調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；取下細繩和鉤碼，同時記錄鉤碼的質量m；保持長木板的傾角不變；啟動打點計時器，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動，到達底端時關閉電源；取下紙帶進行分析，計算恒力做的功與滑塊動能的變化，探尋它們間的關系回答下列問題：(重力加速度為g，結果用已知和測量的物理量字母表示)(1)實驗中，滑塊在勻加速下滑過程中所受的合力大小是用_替代的，其大小為F_；(2)實驗中得到的紙帶如圖D59所示，已知打點計時器的工作頻率為f，在紙帶上從某一點O開始每隔一個點選取一個計數(shù)點，分別標有O、A、B、C、D、E、F、G，測得相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示：圖D59打點計時器打下A點時滑塊的速度vA_；選取紙帶上A、F兩點進行研究，則從A到F，滑塊動能的增加量Ek_；合力F做的功WF_。若在誤差允許范圍內EkWF，則可初步確定恒力做的功等于滑塊動能的變化四、計算題(42分)9(20分)如圖D510所示，足夠長的傾角為的粗糙斜面上，有一質量為m的滑塊距擋板P為L，以初速度v0沿斜面下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，滑塊與斜面動摩擦因數(shù)為，<tan.若滑塊與擋板碰撞沒有機械能損失，求：(1)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板P的最大距離；(2)滑塊在整個運動過程中通過的路程圖D51010(22分)如圖D511所示，在豎直平面內，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點，圓心角BOC37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R1.0 m，現(xiàn)有一個質量為m0.2 kg可視為質點的小物體，從D點的正上方E點處自由下落，D、E距離h1.6 m，物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)0.5.取sin37°0.6，cos37°0.8, g10 m/s2.求：(1)物體第一次通過C點時軌道對物體的支持力N的大?。?(2)要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長度LAB至少要多長；(3)若斜面已經滿足(2)要求，物體從E點開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道周期性運動，在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產生的熱量Q的大小圖D51145分鐘單元能力訓練卷(五)1C解析 運動過程中，彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)的機械能守恒，因彈簧彈力對圓環(huán)做功，故圓環(huán)的機械能不守恒；對彈簧和圓環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律知，當圓環(huán)滑到桿底端時，彈簧的彈性勢能增大量等于圓環(huán)重力勢能的減小量mgh，又因彈簧先被壓縮后被拉伸，所以彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大；圓環(huán)到達桿底端時彈簧的彈性勢能最大，此時圓環(huán)動能為零2C解析 對兩個過程分別應用機械能守恒定律得：mBgHmAgH(mAmB)v2，2mAgHmBgH(2mAmB)v2，聯(lián)立解得，選項C正確3B解析 當兩個物塊共同向上運動時彈簧彈力減小，彈簧彈力恰好為零時，兩個物塊的共同加速度為重力加速度，此時兩個物塊恰好分離，A物塊做豎直上拋運動，由豎直上拋運動的規(guī)律可求得A、B分離時的初速度v2 m/s，當B回到彈簧原長位置時，彈簧彈力又恰好為零，彈簧在此過程中做功為零，B的動能與分離時的動能相同，速度仍為2 m/s，B正確4CD解析 由能量守恒定律可知，運動員減小的機械能轉化為床墊的彈性勢能，故選項A錯誤；當F彈mg時，a0，在此之前，F(xiàn)彈mg，加速度方向向下(失重)，物體做加速運動；在此之后，F(xiàn)彈mg，加速度方向向上(超重)，物體做減速運動，選項B錯誤，選項D正確；從A位置到B位置，由動能定理得，W合Ek0，選項C正確5AC解析 兩個物體質量相同、下落高度相同，故重力對兩個物體做的功相同，A正確；下落的時間不相同，故重力的平均功率不相同，B錯誤；對于物體A、B，只有重力做功，機械能守恒，可知兩個物體到達底端時動能相同，即速度大小相等、方向不同，D錯誤；由瞬時功率的計算式可得PAmgvcos ，PBmgv，因此，到達底端時重力的瞬時功率PA<PB，C正確6AC解析 設斜面傾角為，物體受到的合力F沿斜面向下，F(xiàn)mgsinf，故F不隨t變化，選項A正確；根據(jù)牛頓第二定律知加速度a也不變，由vat知，vt圖象為過原點的一條傾斜直線，選項B錯誤；物體做勻加速運動，故位移sat2，st圖象是開口向上的拋物線的一部分，選項C正確；設物體起初的機械能為E0，t時刻的機械能為E，則EE0fsE0f·at2，Et圖象是開口向下的拋物線的一部分，選項D錯誤7BD解析 A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項A錯誤，選項B正確；B在運動過程中，除重力外彈簧對其做功，所以B的機械能不守恒，因此根據(jù)機械能守恒定律mBghmBv2解得的v2 m/s是錯誤的，選項C錯誤；根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，到達地面時的機械能與剛釋放時的機械能相等，又彈簧處于原長，則EEkmAg(Lh)mBghEp6 J，選項D正確8(1)mg(2)(x6x7)2(x1x2)2mg(x2x3x4x5x6)解析 (1)滑塊勻速下滑時，有Mgsinmgf，滑塊勻速下滑時，滑塊所受合力FMg sinfmg.(2)vA；vF，從A到F動能的增加量EkMvMv(x6x7)2(x1x2)2，合力F做的功WFmg(x2x3x4x5x6)9(1) (2) 解析 (1)設滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板P的最大距離為x.對滑塊應用動能定理有mg(Lx)sinmgcos(Lx)0mv解得x.(2)最終滑塊必停靠在擋板處，設滑塊在整個運動過程中通過的路程為s.根據(jù)能量守恒定律得mgLsinmvmgscos解得s.10(1)12.4 N(2)2.4 m(3)4.8 J解析 (1)物體從E到C，由機械能守恒定律得：mg(hR)mv 在C點，由牛頓第二定律得：Nmg聯(lián)立解得N12.4 N.(2)從EDCBA過程，由動能定理得WGWf0其中WGmg(hRcos37°)LABsin37°WfmgLABcos37°聯(lián)立解得LAB2.4 m.(3)因為mgsin37°mgcos37°，所以物體不會停在斜面上，物體最后以C為中心，B為一側最高點沿圓弧軌道做往返運動從E點開始直至穩(wěn)定，系統(tǒng)因摩擦所產生的熱量QEpEpmg(hRcos37°)聯(lián)立解得Q4.8 J.