甘肃省张掖二中2022届高三物理上学期周考试题二

张掖二中2022—2022学年度第一学期周考试卷(二)高三物理一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分；1—10题，只有一项符合题目要求，；10—14题，在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分；1．上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是(　　)A．摆球机械能守恒B．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能C．能量正在消失D．只有动能和重力势能的相互转化2．如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中(　　)A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量3．关于摩擦力做功的下列说法中正确的是(　　)A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零4．如图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是(　　)A．物体的机械能不变B．斜面的机械能不变C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面组成的系统机械能守恒5．已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g)(　　)A．货物的动能一定增加mah－mghB．货物的机械能一定增加mahC．货物的重力势能一定增加mahD．货物的机械能一定增加mah＋mgh6．物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示．下列表-11-述正确的是(　　)A．在0～1s内，合外力做正功B．在0～2s内，合外力总是做负功C．在1～2s内，合外力不做功D．在0～3s内，合外力总是做正功7．一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s.取g＝10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是(　　)A．合外力做功50JB．阻力做功500JC．重力做功500JD．支持力做功50J8．如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球，自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中，下列说法正确的是(　　)A．小球的机械能守恒B．重力对小球做正功，小球的重力势能减小C．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直减小D．小球的加速度一直减小9．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则(　　)A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，B球受到向上的拉力较大10．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站在地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为(　　)A．1∶1B．2∶1C．3∶1-11-D．4∶111．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是(　　)A．始终不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功12．水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为θ，如图5－3所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则(　　)A．F先减小后增大　　　　　B．F一直增大C．F的功率减小D．F的功率不变13．将质量分别为m和2m的两个小球A和B，用长为2L的轻杆相连，如图所示，在杆的中点O处有一固定水平转动轴，把杆置于水平位置后由静止自由释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)(　　)A.A、B两球的线速度大小始终不相等B.重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小C.B球转动到最低位置时的速度大小为D.杆对B球做正功，B球机械能不守恒14．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定，若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则图中可能正确的是(　　)-11-二、填空题(本题共2小题，每空2分，共12分)15．某同学做探究合力做的功和物体速度变化的关系的实验装置如图4甲所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。用1条橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出。图4(1)木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________。A.橡皮筋仍处于伸长状态B.橡皮筋恰好恢复原长C.小车紧靠着打点计时器D.小车已超过两个铁钉的连线(2)如图乙所示是某次操作正确的情况下，在频率为50Hz的电源下打点计时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________(选填“A～F”或“F～I”)部分进行测量，速度大小为________m/s。16．用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体m1＝100g、m2＝300g，则(g＝9.8m/s2)-11-(1)在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk＝________J，系统重力势能的减少量ΔEp＝________J，(结果保留3位有效数字)(2)若某同学作出－h图象如图丙所示，则根据图象求得的重力加速度g＝________m/s2。三、计算题(本题包括4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)17．(6分)如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径r＝0.40m，轨道在C处与动摩擦因数μ＝0.20的水平地面相切。在水平地面的D点放一静止的质量m＝1.0kg的小物块，现给它施加一水平向右的恒力F，当它运动到C点时，撤去恒力F，结果小物块恰好通过A点。已知CD间的距离x＝1.0m，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)小物块通过A点时的速度大小；(2)恒力F的大小。18．(8分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h＝8.8m，运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，-11-sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：(1)运动员到达C点的速度大小；(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小．19．(12分)小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑，坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ.物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：(1)物块滑到O点时的速度大小．(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能．(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度．20．(16分)如图所示的“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动．弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道)，已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，ab段长L＝1.25m，圆的半径R＝0.1m，小球质量m＝0.01kg，轨道质量为M＝0.26kg，g取10m/s2，求：(1)若v0＝5m/s，小球从最高点d抛出后的水平位移．(2)若v0＝5m/s，小球经过轨道的最高点d时，管道对小球作用力的大小和方向．(3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，小球经过两半圆的对接处c点时，轨道对地面的压力为零．-11-张掖二中2022—2022学年度第一学期周考试卷(二)高三物理答案一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分；1—10题，只有一项符合题目要求，；10—14题，在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分；1．解析：选B.由于空气阻力的作用，机械能减少，机械能不守恒，内能增加，机械能转化为内能，能量总和不变，B正确．2．解析：选C.因有摩擦力做功，机械能不守恒，A错．因在竖直方向上有位置变化，故重力做功，B错．绳中拉力始终与运动方向垂直，不做功，C正确．合外力做功等于动能的变化，克服摩擦力做功等于机械能的减少量，D错．3．选A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，不一定阻碍物体的运动，故滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功，A正确；同理，静摩擦力可做正功，可做负功，也可不做功，B错误；由以上可知，C错误；系统内相互作用的两物体间若是一对静摩擦力，因两物体没有相对位移，要么两力都不做功，要么两力做功大小相等，符号相反，总和等于零，若是一对滑动摩擦力，两物体间的相对位移不为零，则做功的总和一定不等于零，而等于摩擦力与相对位移的乘积的负值，D错误．4．解析：选D.物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力，使斜面加速运动，斜面的动能增加；物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，且夹角大于90°，所以物体克服相互作用力做功，物体的机械能减少，但动能增加，重力势能减少，故A错误，B、C项错误．对物体与斜面组成的系统内，只有动能和重力势能之间的转化，故系统机械能守恒，D项正确．5．答案D解析:动能的变化取决于合外力做的功，重力势能的变化取决于重力做的功，机械能的变化取决于除重力以外其它力做的功。6．解析：选A.根据动能定理，合外力做的功等于物体动能的变化，0～1s内，动能增加，所以合外力做正功，A正确；0～2-11-s内动能先增加后减少，合外力先做正功后做负功，B错误；1～2s内，动能减少，合外力做负功，C错误；0～3s内，动能变化量为零，合力做功为零，D错误．7．解析：选A.由动能定理可求得合外力做的功等于物体动能的变化ΔEk＝mv2＝×25×2.02J＝50J，A选项正确．重力做功WG＝mgh＝25×10×3.0J＝750J，C选项错误．支持力的方向与小孩的运动方向垂直，不做功，D选项错误．阻力做功W阻＝W合－WG＝(50－750)J＝－700J，B选项错误．8．解析：选B.小球与弹簧作用过程，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，使弹性势能增加，因此A错误，C错误；小球下落过程中重力对小球做正功，小球的重力势能减小，B正确；分析小球受力情况，由牛顿第二定律得：mg－kx＝ma，随弹簧压缩量的增大，小球的加速度a先减小后增大，故D错误．9．解析：选B.整个过程中两球减少的重力势能相等，A球减少的重力势能完全转化为A球的动能，B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，所以A球的动能大于B球的动能，所以B正确；在O点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A球受到的拉力较大，所以D错误．10．解析：选B.设b摆至最低点时的速度为v，此时对应绳长为s，由机械能守恒定律可得：mbgs(1－cos60°)＝mbv2，解得v＝.设b至最低点时绳子的拉力为FT，由圆周运动知识得：FT－mbg＝mb，解得FT＝2mbg，对演员a有FT＝mag，所以，演员a质量与演员b质量之比为2∶1.故B正确．11.解析：选ACD.设传送带速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.①当v1＝v2时，物体随传送带一起匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A正确．②当v1<v2时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功，b错误，d正确．③当v1>v2时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力方向向右，则物体先做匀加速运动直到速度达到v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功，C正确．12．解析：选AC.木箱在F作用下向右匀速运动的过程中，受4个力作用而平衡．即Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)，解得：F＝，F有极值，所以A正确B错误；F的功率P＝Fvcosθ＝，所以C正确D错误．13.答案　BC解析　A、B两球用轻杆相连共轴转动，角速度大小始终相等，转动半径相等，所以两球的线速度大小也相等，选项A错误；杆在水平位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力方向和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置重力对B球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B-11-球做功的瞬时功率先增大后减小，选项B正确；设B球转动到最低位置时速度为v，两球线速度大小相等，对A、B两球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得2mgL－mgL＝(2m)v2＋mv2，解得v＝，选项C正确；B球的重力势能减少了2mgL，动能增加了mgL，机械能减少了，所以杆对B球做负功，选项D错误。14.解析：选AD.物体沿斜面下滑时，受到的合外力F为恒力，故A正确．物体下滑的加速度a＝也为恒定值，由v＝at可知B错误．由s＝at2可知C错误．设初态时物体的机械能为E0，由功能关系可得末态的机械能E＝E0－Ff·s＝E0－Ff·(at2)＝E0－，又因为物体滑到底端时仍有动能，故在t＝t0时刻E≠0，故D正确．二、填空题(本题共2小题，每空2分，共12分)15．答案　(1)A　(2)F～I　0.76　解析　(1)平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于小车受到的合力，橡皮筋做功完毕，小车的速度最大。若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态，故选项B、C、D错误，A正确。(2)小车在橡皮筋的作用下先做加速运动，橡皮筋做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动，因此匀速时的速度，即为该过程中的最大速度，故为了测量小车获得的速度，应选用纸带点距均匀的部分进行测量，即F～I，所以速度为v＝m/s＝0.76m/s。16．答案　(1)1.16　1.18　(2)9.6解析　(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为v5＝m/s＝2.40m/s。物体的初速度为零，所以动能的增加量为ΔEk＝(m1＋m2)v＝×0.4×2.402J≈1.16J；重力势能的减小量等于物体重力做功，故(m2－m1)gh＝0.2×9.8×(0.3840＋0.2160)J≈1.18J；(2)根据系统机械能守恒有(m2－m1)gh＝(m1＋m2)v2，则v2＝gh，知图线的斜率k＝g＝，整理可以得到g＝9.6m/s2。三、计算题(本题包括4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)17．(6分)解析　(1)小物块恰好通过最高点A，则有mg＝m(2分)则物块到达A点时的速度vA＝＝2m/s(1分)-11-(2)物体从D向A运动过程中，由动能定理得Fx－mg·2r－μmgx＝mv(2分)解得F＝12N(1分)18．(8分)解析：(1)由A→C过程，应用动能定理得：mg(h＋ΔR)＝mvC2又ΔR＝R(1－cos37°)，(3分)可解得：vC＝14m/s.(1分)(2)在C点，由牛顿第二定律得：FC－mg＝m(2分)解得：FC＝3936N.(1分)由牛顿第三定律知，运动员在C点时对轨道的压力大小为3936N.(1分)19．(12分)解析：(1)由动能定理得mgh－μmghcotθ＝mv2(3分)得v＝.(1分)(2)在水平滑道上由能量守恒定律得mv2＝Ep(3分)联立解得Ep＝mgh－μmghcotθ.(1分)(3)设物块A能够上升的最大高度为h1，物块A被弹回过程中，由能量守恒定律得Ep＝μmgh1cotθ＋mgh1(3分)解得h1＝.(1分)20．（16分）解析：(1)（6分）设小球到达d点处速度为v，由动能定理，得－μmgL－mg4R＝mv2－mv02①(3分)小球由d点做平抛运动，有4R＝gt2②(1分)x＝vt③(1分)联立①②③并代入数值，解得小球从最高点d抛出后的水平位移：x＝0.98m.(1分)(2)（4分）当小球通过d点时，由牛顿第二定律得FN＋mg＝m(2分)代入数值解得管道对小球作用力FN＝1.1N，(1分)方向竖直向下．(1分)(3)（6分）设小球到达c点处速度为vc，由动能定理，得－μmgL－mg2R＝mvc2－mv02④(2分)-11-当小球通过c点时，由牛顿第二定律得FN′＋mg＝m⑤(2分)要使轨道对地面的压力为零，则有FN′＝Mg⑥(1分)联立④⑤⑥并代入数值，解得v0＝6m/s.(1分)-11-</v2时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功，b错误，d正确．③当v1>