高三物理一輪復習階段檢測A 卷(必修第一冊、第二冊和動量守恒定律)

■河南省安陽市實驗高中 段紅新

一、單項選擇題

1.如圖1所示,一質量為m的木塊拴接一勁度系數為k的輕質彈簧,彈簧的另一端固定在斜面頂端,木塊放在斜面上處于靜止狀態。已知斜面傾角θ=30°,木塊與斜面間的動摩擦因數,彈簧始終在彈性限度內。假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,則( )。

圖1

A.彈簧可能處于壓縮狀態

C.木塊受到的摩擦力可能為零

D.木塊受到的摩擦力方向一定沿斜面向上

2.如圖2所示,兩個輕環P和Q套在位于豎直平面內的一段固定圓弧上,細線穿過兩輕環分別連接一個質量為m的重物和一個彈簧測力計a,在輕環P、Q之間懸吊著一個小動滑輪O,滑輪O下掛著一個彈簧測力計b,人只能施加豎直向下的力拉兩彈簧測力計,系統靜止時兩個彈簧測力計的示數相同。忽略彈簧測力計自身的重力,不計細線與輕環、滑輪間的摩擦。現改變兩輕環的位置,下列說法中錯誤的是( )。

圖2

A.兩彈簧測力計示數相同時,兩輕環的間距等于固定圓弧的半徑

B.無論怎樣移動輕環P的位置,彈簧測力計a的示數始終等于mg

C.若輕環Q固定不動,將輕環P向左下方移動,則彈簧測力計b的示數一定減小

D.若將輕環Q向左上方移動少許的同時將輕環P向左下方移動,則彈簧測力計b的示數一定增大

3.如圖3所示,一小球(可視為質點)從一半圓形軌道左端A點正上方某處開始做平拋運動,小球的運動軌跡恰好與半圓形軌道相切于B點。半圓形軌道的圓心為O,半徑,且半徑OB與水平方向間的夾角α=60°,取重力加速度g=10 m/s2,則小球拋出時的初速度大小為( )。

圖3

A.1 m/s B.2 m/s

C.3 m/s D.4 m/s

4.如圖4所示,質量為m的小球A以速度v0在光滑水平面上向右運動,與靜止的質量為5m的小球B發生對心正碰,碰撞后小球A以速率v=kv0彈回,并與豎直固定的擋板P發生彈性碰撞。要使小球A與擋板P碰撞后能追上小球B再次相碰,則k的取值范圍為( )。

圖4

二、多項選擇題

5.如圖5甲所示,質量m=1 kg的物體受到一水平外力F的作用在水平粗糙地面上向右運動,外力F和物體克服摩擦力f做的功W與物體位移x的關系分別如圖5 乙中兩實線所示,取重力加速度g=10 m/s2。下列說法中正確的是( )。

圖5

A.物體與地面之間的動摩擦因數為0.2

B.物體的最大位移為13 m

C.物體的加速度始終為3 m/s2

D.當x=9 m 時,物體的速度為

6.在地月系統中,若忽略其他星球的影響,則可以將月球和地球看成是在引力作用下均繞某點做勻速圓周運動;但在近似處理時,常常認為月球是繞地心做勻速圓周運動的。若把前一種假設叫“模型一”,把后一種假設叫“模型二”,則在已知月球中心到地球中心的距離為L,月球運動的周期為T的條件下,下列判斷正確的是( )。

A.利用“模型一”可以確定地球的質量

B.利用“模型二”可以確定地球的質量

C.利用“模型一”可以確定月球和地球的總質量

D.利用“模型二”可以確定月球和地球的總質量

7.如圖6所示,一光滑細桿固定在水平面上的C點,細桿與水平面間的夾角θ=30°,一原長為L的輕質彈性繩下端固定在水平面上的B點,上端與質量為m的小環相連。當把小環拉到A點時,AB與地面垂直,彈性繩長為2L。將小環從A點由靜止釋放,當小環運動到AC的中點D時,速度達到最大。重力加速度為g,下列說法中正確的是( )。

圖6

A.在小環下滑的過程中,小環的機械能減小

B.小環剛釋放時的加速度大小為g

C.小環到達AD的中點時,彈性繩的彈性勢能為零

8.如圖7所示,傾角θ=30°的光滑斜面下端與一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端與水平傳送帶相切,水平傳送帶以速度v0=5 m/s沿順時針方向轉動。現有一質量m=1 kg的物體(可視為質點)從斜面上高度h=5 m 處滑下,物體通過弧面時不損失機械能,而且每次在弧面上運動的時間極短可以忽略。已知傳送帶足夠長,物體與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.5。取重力加速度g=10 m/s2,則( )。

圖7

A.物體第一次恰好滑上水平傳送帶時的速度大小為10 m/s

B.物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開傳送帶所用的時間為5 s

C.物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中,因摩擦而產生的熱量為200J

D.物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中,摩擦力對物體做的功為-37.5 J

三、實驗題

9.某學習小組利用以下方法間接測量物體的質量。如圖8所示,一根輕繩跨過輕質定滑輪與兩個質量均為m的重物P、Q相連,已知當地的重力加速度為g。在重物Q的下面通過輕質掛鉤懸掛待測物塊Z,重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連。

圖8

(1)先接通頻率為50Hz的交流電源,再由靜止釋放系統,得到如圖9所示的紙帶,則系統的加速度a=____m/s2(結果保留2位有效數字)。

圖9

(2)在忽略阻力的情況下,物塊Z質量M的表達 式 為M=____(用 字 母m、a、g表示)。

(3)實際情況下,空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪的滾動摩擦不可忽略,物塊Z的實際質量與理論值M有一定差異,這種誤差是_____誤差(選填“偶然”或“系統”)。

10.用如圖10所示的裝置驗證質量分別為m1=50g、m2=150g 的 兩 個 重錘A和B組成的系統機械能守恒。兩重錘用細線相連,先接通頻率為50 Hz的交流電源,再將重錘B從某高度處由靜止釋放,打點計時器在重錘A拖著的紙帶上打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證系統的機械能守恒。如圖11所示是實驗中獲取的一條紙帶,0 是打下的第一個點,每相鄰兩計數點間還有4 個點未標出。則:

圖11

(1)在紙帶上打下計數點5 時的速度大小v5=_____m/s。

(2)從計數點0 到計數點5 的運動過程中,系統動能的增加量ΔEk=____J,系統重力勢能的減少量ΔEp=____J。若求得的ΔEk與ΔEp在誤差允許的范圍內近似相等,則可驗證系統的機械能守恒。(取重力加速度g=9.8 m/s2,結果保留3位有效數字)

(3)分析你所得到的數據,你認為ΔEk與ΔEp不相等的主要原因可能為_____。

四、解答題

11.如圖12 所示,平直公路上停靠著一輛長L客=12 m 的客車,另一車道上的貨車以速度v貨=36 km/h沿公路勻速行駛,貨車長L貨=8 m。當貨車的車尾剛好與客車的車頭平齊時,客車以加速度a=2 m/s2由靜止開始做勻加速直線運動,直到速度達到v=72 km/h后保持勻速行駛。求:

圖12

(1)客車追上貨車前,客車車頭到貨車車尾的最遠距離。

(2)客車車頭與貨車車頭平齊時,客車的速度大小。

(3)客車自開始運動直到剛好超過貨車所用的總時間。

12.中國的面食文化博大精深,其中山西刀削面堪稱一絕。如圖13所示,一制作刀削面的廚師左手端面團,右手拿刀片,站在一口大鍋前削面片,已知面團到鍋上邊沿的豎直距離h=0.8 m,最近的水平距離L=0.6 m,用刀削下面片,面片以水平初速度v0=3 m/s 飛向鍋中,鍋的直徑d=0.4 m,取重力加速度g=10 m/s2,不計空氣阻力,面片可視為質點。

(1)求面片到達鍋上邊沿所用的時間t。

(2)判斷以水平初速度v0=3 m/s飛向鍋中的面片是否可以落入鍋內。

(3)若要保證削出的面片落入鍋內,則面片的水平初速度v0應滿足什么條件?

13.如圖14 所示,不可伸長的輕質細線下端懸掛一可視為質點的小球,另一端固定在豎直光滑墻面上的O點。開始時,小球靜止于A點,現給小球一水平向右的初速度,使其恰好能在豎直平面內繞O點做完整的圓周運動。垂直于墻面的釘子N位于過O點豎直線的左側,ON連線與OA連線間的夾角為θ(0＜θ＜π),且細線遇到釘子后,小球繞釘子在豎直平面內做圓周運動,當小球運動到釘子正下方時,細線剛好被拉斷。已知小球的質量為m,細線的長度為L,細線能夠承受的最大拉力為7mg,重力加速度為g。求:

圖14

(1)小球初速度的大小v0。

(2)小球繞釘子做圓周運動的半徑r與θ的關系式。

14.如圖15所示,質量M=2 kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑R=0.3 m 的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個輕彈簧。滑道水平部分的CD段粗糙,長度L=0.2 m,動摩擦因數μ=0.2,其他部分均光滑。現將質量m=1 kg 的滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放,取重力加速度g=10 m/s2。求:

圖15

(1)滑塊到達滑道最低點時的速度大小。

(2)在整個運動過程中,彈簧具有的最大彈性勢能。

(3)滑塊最終停止的位置。