【物理】河北省邯郸市大名中学2019-2020学年高一（清北班）下学期6月第一周周测试题（解析版） 10页

河北省邯郸市大名中学2019-2020学年高一（清北班）下学期 ‎6月第一周周测物理试题 一、多选题（每题6分）‎ ‎1．在离水平地面高处将一质量为的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为，落地时小球距抛出点的水平距离为，速率为，那么，在小球运动的过程中（ ）‎ A．重力做功为 B．克服空气阻力做的功为 C．落地时，重力的瞬时功率为 D．重力势能和机械能都逐渐减少 ‎2．下列说法正确的是 A．物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用 B．物体处于平衡状态时机械能一定守恒 C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体做了功 D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现 ‎3．质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　）‎ A．重力势能增加了mgh B．克服摩擦力做功mgh C．动能损失了mgh D．机械能损失了mgh ‎4．如图1所示，固定的光滑水平横杆上套有小环P，固定的光滑竖直杆上套有小环Q。P、Q质量均为m，且可看做质点。P、Q用一根不可伸长的轻细绳相连，开始时细绳水平伸直，P、Q均静止。现在由静止释放Q，当细绳与竖直方向的夹角为60°时(如图2所示)，小环P沿着水平杆向右的速度为v。则 A．细绳的长度为 B．Q的机械能一直增大 C．绳子对Q做的功为 D．P、Q及地球组成的系统机槭能守恒 二、单选题（每题6分）‎ ‎5．如图所示，用长为L的细线，一端系于悬点A，另一端拴住一质量为m的小球，先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA的最小距离是(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（　　）‎ A．0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变 C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 ‎7．如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2‎ ‎，小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是（ ）‎ A．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2 ‎ B．ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2‎ C．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2 ‎ D．ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2‎ ‎8．如图所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8m，bc＝0.4m，那么在整个过程中下列说法错误的是(　 　)‎ A．滑块动能的最大值是6J B．弹簧弹性势能的最大值是6J C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6J D．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒 三、实验题 ‎9．用如图所示实验装置，验证机械能守恒定律，重物P（含遮光片），Q用跨过轻滑轮的细绳相连，现让P从光电门1的上侧由静止释放，P竖直向下运动，分别测出遮光片经过光电门1和光电门2的时间和，另测得遮光片的宽度为d，两光电门之间的距离为h，已知重力加速度为g ‎（1）实验中还需要测量的物理量有____________________（填写物理量名称以及表示符号）‎ ‎（2）写出验证机械能守恒定律的等式为______________________________（用以上测得的物理量符号表示）‎ ‎（3）本实验还可以测出重物Q上升的加速度，其大小是_____________________________‎ ‎10．用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g．‎ ‎（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.‎ ‎（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.‎ ‎（3）实验主要步骤如下：‎ ‎①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；‎ ‎②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量．‎ ‎③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A 通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）‎ ‎④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.‎ 四、解答题 ‎11．汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 吨，当它行驶在坡度为α(sin α＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2)，求：‎ ‎(1)汽车所能达到的最大速度；‎ ‎(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？‎ ‎(3)当汽车以0.3 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车发动机做功多少．‎ ‎12．如图所示，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点．一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD．已知半圆型轨道半径R=0.2m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s2．求： ‎ ‎（1）小物块运动到C点时速度的大小；‎ ‎（2）小物块运动到C点时，对半圆型轨道压力的大小；‎ ‎（3）若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.重力做功为，故A正确；‎ B.空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于，故克服空气阻力做 的功大于，故B错误．‎ C.落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率 小于，C错误；‎ D.重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，故D正确．‎ ‎2．CD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．机械能守恒的条件是：只有重力做功，如果物体受到其他力的作用，但其他力做功为零，物体的机械能也守恒，故A错误；‎ B．物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体机械能增大，故B错误；‎ C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定是机械能增大，有重力以外的其他力对物体做了功，故C正确； D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现，故D正确。‎ 故选CD。‎ ‎3．AD ‎【解析】‎ A、物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A正确；B、根据牛顿第二定律知：，解得摩擦力的大小，物体沿斜面上升的位移为2h，则克服摩擦力做功，故B错误；C、由动能定理可知，动能损失量为合外力做的功的大小，为，故C错误；D、机械能的损失量等于克服摩擦力做的功，为，故D正确．故选AD．‎ ‎4．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据运动的合成与分解可知，，且沿绳方向速度相等，即，所以。设Q下降的高度为h，由功能关系可得，，解得。设绳长为L，则，所以A正确；拉力对Q做负功，Q的机械能减小，所以B错误；对P研究，只有拉力对P做功，拉力做功为，所以拉力对Q做功为，所以C错误；对P、Q组成的系统，只有重力做功，则P、Q及地球组成的系统机械能守恒，所以D正确。‎ ‎5．D ‎【解析】‎ 设小球做完整圆周运动时其轨道半径为R，小球刚好过最高点的条件为，解得；小球由静止释放到运动至圆周的最高点过程中，只有重力做功，因而机械能守恒，取初位置所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律得，解得，所以OA的最小距离为，故D正确.故选D．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动最高点的临界情况，结合牛顿第二定律和机械能守恒定律进行求解．‎ ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速直线运动，汽车的牵引力不变，加速度不变，由P=Fv知功率增大，故AB错误．t1～t2时间内，汽车的功率保持不变，速度在增大，由P=Fv知汽车的牵引力在减小，由牛顿第二定律知F-f=ma，知加速度减小，故C正确，D错误．故选C．‎ ‎7．B ‎【解析】‎ 速度最大的条件是弹力等于重力即kx＝mg，即达到最大速度时，弹簧形变量x相同．两种情况下，对应于同一位置，则ΔEp1＝ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B对．‎ ‎8．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．滑块向下滑动刚刚接触b点时，弹簧处于原长，在弹力不大于重力平行斜面分力时，滑块一直在加速，故b点速度不是最大，动能也就不是最大，故A错误，符合题意；‎ B．在c点，弹簧压缩量最大，故弹性势能最大，对从a到c过程，根据功能关系，有 Ep=mg（ab+ac）sin30°=10×（1+0.2）×J=6J，故B正确，不符题意；‎ C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于其弹性势能的减小量，为W=Ep=6J，故C正确，不符题意；‎ D．整个过程中弹簧、滑块组成的系统在没有其它力做功，系统机械能守恒，故D正确，不符题意。‎ 本题选错误的，故选A。‎ ‎9．重物P的质量和重物Q的质量 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 系统减小的重力势能为，P经过光电门1的速度为，经过光电门2的速度是，故系统动能增加量为 ‎，要验证机械能守恒，即，所以还需要测量重物P的质量和重物Q的质量；‎ Q与P的加速度是相等的，由运动学的公式：‎ 所以：‎ ‎10．平衡木板受到的摩擦力 不需要 FL ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；‎ 第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；‎ 第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.‎ 第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.‎ ‎11．(1)12.5 m/s　(2)13.9 s　(3) ‎ 解：(1)汽车在坡路上匀速行驶，则有：‎ 汽车所能达到的最大速度：‎ ‎(2)汽车从静止开始，以匀加速行驶，由牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ 保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度，则有：‎ 此过程能维持的时间：‎ ‎ (3) 汽车从静止开始，以匀加速行驶，由牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ 保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度，则有：‎ 匀加速阶段位移：‎ 汽车发动机做功：‎ ‎12．（1）4m/s（2）9N（3）0.3J ‎（1）从A到C，小物块的机械能守恒．‎ 解得：vc=4m/s ‎（2）在C点，小物块做圆周运动．‎ 解得：FN=9N 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小FN＇=9N ‎（3）若小物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D，则有 物块从C到D，由动能定理得：‎ 解得：Wf=0.3J