2022年高三物理一輪 基礎(chǔ)訓(xùn)練卷4（含解析） 新人教版

2022年高三物理一輪 基礎(chǔ)訓(xùn)練卷4（含解析） 新人教版一、選擇題1.如右圖所示，上表面有一段光滑圓弧的質(zhì)量為M的小車A置于光滑平面上，在一質(zhì)量為m的物體B自弧上端自由滑下的同時(shí)釋放A，則()A在B下滑過程中，B的機(jī)械能守恒B軌道對(duì)B的支持力對(duì)B不做功C在B下滑的過程中，A和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒DA、B和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒解析：因B下滑時(shí)B對(duì)A有壓力，A對(duì)B有支持力A向左滑動(dòng)，水平方向發(fā)生位移，B對(duì)A做正功，A對(duì)B做負(fù)功因而A、B各自的機(jī)械能不守恒但A、B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒所以選項(xiàng)D正確答案：D2.游樂場(chǎng)中的一種滑梯如右圖所示小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來，則()A下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功B下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加C整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒D在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功解析：下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功，A錯(cuò)誤；越往下滑重力勢(shì)能越小，B錯(cuò)誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，D正確，C錯(cuò)誤答案：D3質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧栓接，靜置于水平地面上，如圖甲所示現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示在木塊A開始運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開地面的過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下述判斷正確的是()A力F一直增大B彈簧的彈性勢(shì)能一直減小C木塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和先增大后減小D兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小答案：A4.如右圖所示，物體在一個(gè)沿斜面的拉力F的作用下，以一定的初速度沿傾角為30°的斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為a3 m/s2，物體在沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)過程中，以下說法正確的有()A物體的機(jī)械能守恒B物體的機(jī)械能減少CF與摩擦力所做功的合功等于物體動(dòng)能的減少量DF與摩擦力所做功的合功等于物體機(jī)械能的增加量解析：由牛頓第二定律得FFmgsin 30°ma，F(xiàn)Fmgsin 30°ma2m.即除重力以外的力FF對(duì)物體做正功，物體的機(jī)械能增加而不守恒，A、B錯(cuò)，D對(duì)；合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的改變量，對(duì)物體做功的有重力、拉力、摩擦力，C錯(cuò)答案：D5.如右圖所示，物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度為v，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無壓力，則下列說法中正確的是()A物體A下落過程中的任意時(shí)刻，加速度不會(huì)為零B此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mghmv2C此時(shí)物體B處于平衡狀態(tài)D此過程中物體A的機(jī)械能變化量為mghmv2解析：對(duì)物體A進(jìn)行受力分析可知，當(dāng)彈簧的彈力大小為mg時(shí)，物體A的加速度為零，A錯(cuò)誤；由題意和功能關(guān)系知彈簧的彈性勢(shì)能為Epmghmv2，B錯(cuò)誤；當(dāng)物體B對(duì)地面恰好無壓力時(shí)，說明彈簧的彈力大小為2 mg，此時(shí)B所受合外力為零，恰好處于平衡狀態(tài)C正確；彈簧的彈性勢(shì)能的增加量等于物體A的機(jī)械能的減少量(mghmv2)，D錯(cuò)誤，所以選項(xiàng)C正確答案：C6水平地面上有兩個(gè)固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底邊長分別為L1、L2，且L1<L2，如圖所示兩個(gè)完全相同的小滑塊A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))與兩個(gè)斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，將小滑塊A、B分別從甲、乙兩個(gè)斜面的頂端同時(shí)由靜止開始釋放，取地面所在的水平面為參考平面，則()A從頂端到底端的運(yùn)動(dòng)過程中，由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同B滑塊A到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能一定和滑塊B到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能相等C兩個(gè)滑塊加速下滑的過程中，到達(dá)同一高度時(shí)，機(jī)械能可能相同D兩個(gè)滑塊從頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過程中，重力對(duì)滑塊A做功的平均功率比滑塊B的大解析：由于B物塊受到的摩擦力fmgcos 大，且通過的位移大，則克服摩擦力做功多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于滑塊A克服摩擦力做功少，損失的機(jī)械能少，由動(dòng)能定理可判斷出選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩個(gè)滑塊加速下滑的過程中，到達(dá)同一高度時(shí)，B物塊通過的位移大，克服摩擦力做功多，機(jī)械能不可能相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；整個(gè)過程中，兩物塊所受重力做功相同，但由于A先到達(dá)低端，故重力對(duì)滑塊A做功的平均功率比滑塊B的大，選項(xiàng)D正確答案：D7.如右圖所示，在傾角30°的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長L0.2 m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h0.1 m兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10 m/s2.則下列說法中正確的是()A下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能守恒B下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2 m/sD下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為 J解析：當(dāng)小球A在斜面上、小球B在平面上時(shí)桿分別對(duì)A、B做功，因此下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能不守恒，而兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤，B正確；從開始下滑到兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，利用機(jī)械能守恒定律可得：mAg(Lsin 30°h)mBgh(mAmB)v2，解得v m/s，C錯(cuò)誤；下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為EmBv2mBgh J，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B8(xx·福建理綜)如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則()At1時(shí)刻小球動(dòng)能最大Bt2時(shí)刻小球動(dòng)能最大Ct2t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少Dt2t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能解析：0t1時(shí)間內(nèi)，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，故彈簧彈力為零t1t2時(shí)間內(nèi)，小球壓縮彈簧，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，小球速度最大，在此時(shí)刻之前，小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，之后做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻減速到零t2t3時(shí)間內(nèi)，小球向上先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)故A、B、C三選項(xiàng)中，只有C項(xiàng)正確t2t3時(shí)間內(nèi)彈簧減少的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C9(xx·重慶巴蜀中學(xué)模擬)如下圖所示，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小物塊和小車之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為x，在這個(gè)過程中，以下結(jié)論正確的是()A小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(lx)B小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為FflD小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx解析：因動(dòng)能定理以及功的公式中的位移是指對(duì)地的位移，所以A錯(cuò)誤、B正確；摩擦力對(duì)小物塊所做的功為Ff(lx)，所以小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(lx)，C錯(cuò)誤；小物塊和小車增加的機(jī)械能為(FxFfl)，所以D錯(cuò)誤答案：B二、非選擇題10“滔天濁浪排空來，翻江倒海山為摧”的錢塘江大潮，被譽(yù)為天下奇觀小莉設(shè)想用錢塘江大潮來發(fā)電，在江海交接某處建一大壩，形成一個(gè)面積為1.0×107 m，漲潮時(shí)水深達(dá)25 m的蓄水湖，關(guān)上水閘落潮后壩內(nèi)外水位差為2 m若發(fā)電時(shí)水重力勢(shì)能的12%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并只有退潮時(shí)發(fā)電，每天漲潮兩次，求該電站每天能發(fā)多少電？根據(jù)圖中情景，說明圖中的A、B兩臺(tái)機(jī)器(有一臺(tái)是發(fā)電機(jī)，另一臺(tái)是電動(dòng)機(jī))，哪臺(tái)是發(fā)電機(jī)？(已知水的密度1.0 ×103 kg/m3，g10 m/s2)解析：退潮時(shí)水的落差是h2 m水的質(zhì)量是mVSh這些水的重心下降高度hh重力勢(shì)能減少：EPmghgSh·hgSh2每天發(fā)出的電能為E2EP×12%0.12Sgh24.8×1010 JA為發(fā)電機(jī)答案：4.8×1010 JA為發(fā)電機(jī)11(xx·江蘇徐州)如下圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為.現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號(hào)球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時(shí)1號(hào)球球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動(dòng)，直到所有小球均運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi)重力加速度為g.求：(1)水平外力F的大小；(2)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，2號(hào)球?qū)?號(hào)球所做的功解析：(1)以10個(gè)小球整體為研究對(duì)象，由力的平衡條件可得tan 得F10mgtan .(2)以1號(hào)球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mghmv2解得v(3)撤去水平外力F后，以10個(gè)小球整體為研究對(duì)象，利用機(jī)械能守恒定律可得：10mg·10m·v解得v1以1號(hào)球?yàn)檠芯繉?duì)象，由動(dòng)能定理得mghWmv得W9mgrsin .答案：(1)10mgtan (2)(3)9mgrsin 12(xx·江蘇單科)在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論如下圖所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m60 kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角53°，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H3 m不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深取重力加速度g10 m/s2，sin 53°0.8，cos 53°0.6.(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；(2)若繩長l2 m，選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中設(shè)水對(duì)選手的平均浮力Ff1800 N，平均阻力Ff2700 N，求選手落入水中的深度d；(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，小明認(rèn)為繩越長，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽卻認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)解析：(1)機(jī)械能守恒mgl(1cos )mv2圓周運(yùn)動(dòng)Fmgm解得F(32cos )mg人對(duì)繩的拉力FF則F1 080 N.(2)動(dòng)能定理mg(Hlcos d)(Ff1Ff2)d0則dd1.2 m.(3)選手從最低點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)xvtHlgt2且由式及以上兩式解得x2當(dāng)l時(shí)，x有最大值解得l1.5 m因此，兩人的看法均不正確當(dāng)繩長越接近1.5 m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)答案：(1)1 080 N(2)1.2 m(3)兩人的看法均不正確，當(dāng)繩長越接近1.5 m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)