2022—2022高三第一学期物理试卷

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2022—2022上学期高三物理试卷9第六章机械能题组一一、选择题1．（湖南嘉禾一中2022届高三第一次学情摸底考试）据报导：我国一家厂商商制作了一种特殊的手机，在电池能能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃手机的过程是将机械能转化为电能，如果将该手机摇晃一次，相当于将的重物举高20cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为（g10m/s2）（）A．0．04WB．0．4WC．4WD．40W答案B2．（芜湖一中2022届高三第一次模拟考试物理试题）一环状物体套在光滑水平直杆上，能沿杆自由滑动，绳子一端系在物体上，另一端绕过定滑轮，用大小恒定的力F拉着，使物体沿杆自左向右滑动，如图所示，物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为E、E、E，且ab=bc，滑轮质量和摩擦均不计，则下列关系中正确的是abcA．EEEEB．EEEEbacbbacbC．EEEED．EEEbacbabc答案CD.3．（黄冈中学2022届高三物理力学测试）表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示，两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L＝和L＝，则这两个12小球的质量之比m∶m为(不计球的大小)12A．24∶1B．25∶1C．24∶25D．25∶24答案D.4．（山东省实验中学2022届高三期末考试物理试题全解全析）如右图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现

1用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为F.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l.在这个过程中，以下结论正f确的是()A．物块到达小车最右端时具有的动能为(F－F)(L＋l)fB．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FlfC．物块克服摩擦力所做的功为F(L＋l)fD．物块和小车增加的机械能为Fl【解析】根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为E＝ΔE＝F·(L＋l)－F·(Lk1k1f＋l)＝(F－F)·(L＋l)，A正确．物块到达最右端时，小车具有的动能可根据动能定理列式：fE＝ΔE＝Fl，B正确．由功的公式，物块克服摩擦力所做的功为W＝F(L＋l)，C正确．物k2k2fff块增加的机械能E＝(F－F)(L＋l)，小车增加的机械能E＝Fl，物块和小车增加的机械能kmfkmf为E＋E＝F·(L＋l)－FL.或直接由动能关系得结论，D错误．kmkMf【答案】ABC5.（湖北省新洲二中2022届高三元月月理科综合试题部分）如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v，下列说法中正确的是00A．滑到斜面底端时，C的动能最大B．滑到斜面底端时，B的动能最大C．A和C将同时滑到斜面底端D．C一定是最后滑到斜面底端答案B.6．（2022届高三复习全国100所名校物理试题精选二十）如图，用与水平方向成的力F，拉质量为m的物体沿水平地面匀速前进x，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ，则在此过程中F做功为（）A．B．mgxmgxmgxC．D．cossin1tan答案6．答案D解析：物体受力平衡：FsinFmg，FcosF，所以NN

2mgF，cossinmgx在此过程中F做功WFxcos，所以D正确。1tan7.（黑龙江省佳木斯大学附属中学2022届高三上学期期末考试）质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为()A．2mggHB．mggH11C.mggHDmggH23答案B.8．（北京市西城区2022届高三第一学期期末考试）物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则M传送带转动后A．M将减速下滑B．M仍匀速下滑θC．M受到的摩擦力变小D．M受到的摩擦力变大答案B,9．（贵州省黔西一中2022届高三第三次月考试题）面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为，密度为水的1/2，质量为m。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示。现用力将木块缓慢地压到池底，在这一过程中（）amg(H)A.木块的机械能减少了2B.水池中水的机械能不变amg(H)C.水池中水的机械能增加了225a2mg(H)D.水池中水的机械能增加了8答案AD.10.(黑龙江哈九中2022届高三上学期期末考试物理试题全解全析)如图，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定），由静止开始自边缘上的一点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，O摩擦力对其所做的功为（）11RA．R(N3mg)B．R(3mgN)2211BC．R(Nmg)D．R(N2mg)22【答案】A；

3v2【解析】质点到达最低点B时，它对容器的正压力为N，根据牛顿定律则有Nmgm，R1根据动能定理，质点自A滑到B的过程中有WmgRmv2，故摩擦力对其所做的213功WRNmgR.22【考点】牛顿定律、机械能．11.（北京市西城区2022届高三第一学期期末考试）如图所示，一块质量为M的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧。一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度υ从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处0于弹性限度内），最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量，可以求出A．弹簧的劲度系数υ0B．弹簧的最大弹性势能C．木板和小物块之间的动摩擦因数D．木板和小物块组成的系统最终损失的机械能答案BD.12、(上海市金山区2022届高三上学期期末考试)一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中A．木块的机械能守恒B．木块的动能转化为重力势能C．木块的重力势能转化为动能D．木块减小的机械能转化为内能答案D.13．（上海市卢湾区2022届高三上学期期末考试）如图（a）所示，质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上。t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t=1s时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v-t图如图（b）所示，则下列说法中正确v的/ms是-1（）（A）拉力的大小为20N20（B）t=3s时物体运动到最高点F10（C）t=4s时物体的速度大小为10m/sθ0123t/s（D）t=1s时物体的机械能最大（a）（b）答案BD.14．（上海市徐汇区2022届高三上学期期末考试）一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过t时间t第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过0时的加速度大小和动能分别为a031A和E，而振子位移为时加速度大小和动能分别为a和E，则a、a和E、E的大小关系13221212为（A）a＞a，E＜E（B）a＞a，E＞E12121212（C）a＜a，E＜E（D）a＜a，E＞E12121212答案A.15、（上海市闸北区2022届高三上学期期末练习卷）用单摆测定重力加速度的实验中，若测得重力加速度g值偏小，可能的原因是（）A.测摆线长时摆线拉得过紧B.开始计时时，秒表过迟按下C.实验中将49次全振动误数为50次D.摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了

4答案D.16、（辽宁省沈阳二中2022届高三上学期第四次阶段测试）如图所示，一质量为m的滑块以初速度v自固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑0块之间有摩擦，下图分别表示滑块在斜面上运动的整个过程中速度v、加速度a、势能Ep和机械能E随时间的变化图线，可能正确的是（）答案C.17．（山东省聊城市2022届高三12月月考试题）在空军演习中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．0-10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力B．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末C．10s-15s空降兵竖直方向的加速度向上，加速度大小在逐渐减小。D．15s后空降兵操持匀速下降，此过程中机械能守恒。答案AC.18．（上海市浦东新区2022届高三第一学期质量抽测试卷）质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h，则该物体的（）A．动能增加了mgh/2B．机械能增加了mgh/2C．机械能减少了3mgh/2D．重力势能增加了mgh/2答案A.19．(福建省莆田一中2022届高三上学期期中试题)如图25所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g，不计弧形挡板一切摩擦。则（）AL5gL）30°BA．A球刚滑至水平面时速度大小为21B．B球刚滑至水平面时速度大小为gL图252C．小球A、B在水平面上不可能相撞D．在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功答案A.20．（2022届高三复习全国100所名校物理试题精选二十一）如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线．从图中可以判断（）

5A．在时间内，外力做正功B．在时间内，外力的功率逐渐增大C．在时刻，外力的功率最大D．在t~t时间内，外力做的总功为零13答案20．答案：AD解析：选项B错误，根据P=Fv和图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，外力的功率先减小后增大。选项C错误，此时外力的功率为零。21．（辽宁省沈阳二中2022届高三上学期第四次阶段测试）如图所示，一质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面匀速上滑，在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止，则关于地面对劈的摩擦力f及支持力F正确的是（）NA．f=0，F=Mg+mgNB．f向左，F

623、（上海市金山区2022届高三上学期期末考试）如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（可视为质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动。若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运F动，且恰能到达木箱顶端。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为，时间t内木箱上升的高度为。L答案23、t2gLL24．（福建省三明市泰宁一中2022届高三第二次质检）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。（1）两种方案中，较理想的是(填“甲”或“乙”)方案，理由是。（2）图（丙）是实验中得到的一条纸带，图中所标的数据是相邻两计数点间的距离，已知每两个计数点之间的时间间隔=，则物体运动的加速度=m/s2；经分析该纸带是采用(填“甲”或“乙”)实验方案得到的。（丙）答案24．（1）甲，因为这个方案摩擦阻力较小(误差小，操作方便，实验器材少)（2）a4.8m/s2乙(原因:物体运动加速度比重力加速度小很多)25、（上海市金山区2022届高三上学期期末考试）（6分）如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。l光电门1光电门2挡光条定滑轮滑块气垫导轨s砝码实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

7②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s。③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt和Δt。12⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E=和E=。k1k2⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔE=。（重力加速p度为g）⑧如果满足关系式，则可认为验证了机械能守恒定律。答案25、（6分）（1）（2分）Ek1=1(Mm)(l)2和Ek2=1(Mm)(l)2（每U/V2t2t12空1分）（2）（2分）ΔE=mgsp（3）（2分）ΔE=EEpk2－k1三、计算题26.（黄冈中学2022届高三物理力学测试）如图所示，质量为2m的物体AI/A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，0一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦．(1)求物体B对地面的压力；(2)把物体C的质量改为5m，这时C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．答案26.解析：(1)对AB整体：mg＋F＝5mg，所以F＝4mg.NN3mg(2)对C：F＝5mg，对A：F＝F＋2mg，所以F＝3mg，即kx＝3mg，x＝TTkk11k4mg开始时，弹簧的压缩量为x，则kx＝mg，所以A上升的高度为：h＝x＋x＝.22A12k

84mg答案：(1)4mg(2)k27．（安徽省皖南八校2022届高三第二次联考试题）(14分)如图所示，质量M=10kg，上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下，以v=5m／s的速度沿水平地面向右匀0速运动．现有两个小铁块，它们的质量均为m=1kg。在某时刻将第一个小铁块无初速度地放在木板的最右端，当木板运动了L=lm时，又无初速度地在木板最右端放上第二个小铁块．取g=10m／s2．求：(1)第一个铁块放上后，木板的加速度是多大?(2)第二个小铁块放上时，木板的速度是多大?(3)第二个小铁块放上后，木板能运动的最大位移是多少?答案27．解：（1）设木板与地面间的动摩擦因数为未放小铁块时，对木板由平衡条件得F=Mg=————（2分）第一个小铁块放上后，木板做匀减速运动，加速度为mgF-(M+m)g=M=-=-ms2————（3分）M第一个小铁块放上后，木板的加速度大小为ms2（2）设第二个小铁块放上时，木板的速度是-=2L=————（3分）（3）第二个小铁块放上后，木板做匀减速运动，加速度为2mgF-(M+2m)g=M=-=-1ms2————（3分）M设第二个小铁块放上后，木板能运动的最大位移是S0v22aSS=12m————（3分）1228.（黄冈中学2022届高三物理力学测试）如图所示，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦．(1)求物体B对地面的压力；(2)把物体C的质量改为5m，这时C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．

9答案28.解析：(1)对AB整体：mg＋F＝5mg，所以F＝4mg.NN3mg(2)对C：F＝5mg，对A：F＝F＋2mg，所以F＝3mg，即kx＝3mg，x＝TTkk11k4mg开始时，弹簧的压缩量为x，则kx＝mg，所以A上升的高度为：h＝x＋x＝.22A12k4mg答案：(1)4mg(2)k29．（芜湖一中2022届高三第一次模拟考试物理试题）（12分）如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动，取g=10m/s2。求：（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端。（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功。（3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能。答案29．解：（1）铁块与板间的滑动摩擦力fmg0.4110N4N铁块的加速度f4木块的加速度am/s21m/s22M411铁块滑到木板左端的时间为t，则at2at2L2122代入数据解得：t=2s11（2）铁块位移sat2422m8m1212恒力F做的功WFs88J64J1（3）铁块的动能E(Ff)s(84)8J32JKA1木板的动能Efs42J8JKB2铁块和木板的总动能EEE32J8J40JK总KAKB

1030．（北京市西城区2022届高三第一学期期末考试）（11分）如图所示，长为L的木板A静止在光滑的水平桌面上，A的左端上方放有小物体B（可视为质点），一端连在B上的细绳，绕过固定在桌子边沿的定滑轮后，另一端连在小物体C上，设法用外力使A、B静止，此时C被悬挂着。A的右端距离滑轮足够远，C距离地面足够高。已知A的质量为6m，B的质量为3m，C的质量为m。现将C物体竖直向上提高距离2L，同时撤去固定A、B的外力。再将C无初速释放，当细绳被拉直时B、C速度的大小立即变成相等，由于细绳被拉直的时间极短，此过程中重力和摩擦力的作用可以忽略不计，细绳1不可伸长，且能承受足够大的拉力。最后发现B在A上相对A滑行的最大距离为L。2细绳始终在滑轮上，不计滑轮与细绳之间的摩擦，计算中可认为A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。（1）求细绳被拉直前瞬间C物体速度的大小υ；0（2）求细绳被拉直后瞬间B、C速度的大小υ；（3）在题目所述情景中，只改变C物体的质量，可以使B从A上滑下来。设C的质量为km，求k至少为多大？BAC答案30．解：（1）C做自由落体运动，下降高度为2L时的速度为v，根据v2v22ax得0t0v=2gl【3分】0（2）此时细绳被拉直，B、C速度的大小立即变成v，设绳子对B、C的冲量大小为I，根据动量定理得对BI3mv【1分】对CImvmv【1分】0gL解得B、C速度的大小v=【2分】2（3）设C物体的质量为km，A、B之间的动摩擦因数为μk由（2）可知，细绳被拉直时B、C速度的大小v´´=v3k0kmg3mgk3此后B物体的加速度ag13mkm3k3mgA物体的加速度ag26m2

11经时间t，B物体的速度vvat111B物体的位移xvtat2121同样，A物体的速度vat221A物体的位移xat2222L（i）根据题意，若k=1，当v=v时，x－x=，解μ=；【2分】12122（ii）要使v=v时，x－x=L，利用（i）求得的动摩擦因数μ，12129可得k==；【2分】7即C物体的质量至少为1.29m时，才可以使B物体从A上滑下来。31.（安徽省寿县一中2022届高三第三次月考物理试卷）（12分）如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度h，C点高度为2h，一滑块从A点以初速度分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出。（1）求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离和.（2）为实现＜，应满足什么条件？答案31.(12分)解：1111（1）根据机械能守恒，mv22mghmv2,mv2mghmv2202C202D11根据平抛运动规律：2hgt2，hgt2Svt,Svt2c2DcccDDD4v2h2v2h综合得S016h2，S04h2CgDg4v2h2v2h（2）为实现＜，即016h2＜04h2，得＜6ghgg但滑块从A点以初速度分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出，要求v2gh0，所以2ghv6gh。0

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