2017~2018学年下学期期末复习备考之高一物理专题复习之期末复习
小题好拿分【基础版】(30题)
一、单选题
1.一小球在空中从t=0时刻开始做自由落体运动,如图所示。以地面为参考平面,关于小球速率v、重力的瞬时功率P、小球的动能和重力势能随时间t变化的图象正确的是
A. B. C. D.
2.测速仪上装有超声波发射和接收装置,如题图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距338 m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为4 m/s2.已知声速为340 m/s,则当B接收到反射回来的超声波信号时, 汽车A运动了多远的距离:( )
A. 8 m B. 10 m C. 16 m D. 20 m
3.如题图所示的位移(x)-时间(t)图象和速度(v)-时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是:( )
A. 甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B. 0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C. 0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
D. 0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
4.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过轻质绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电的小球M连接,连接小物块b的一段细绳与斜面平行,带负电的小球N用轻质绝缘细绳悬挂于P点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中,两球心始终处于同一水平面上,并且小物块b、斜面体c都处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 小物块b对斜面体c的摩擦力一定减小
B. 地面对斜面体c的支持力一定不变
C. 地面对斜面体c的摩擦力方向一定向左
D. 地面对斜面体c的摩擦力一定变大
5.如题图所示,A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子.现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B,使重物C缓慢上升.在C缓慢上升过程中绳上的拉力大小:( )
A. 保持不变 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 先减小后增大
6.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面减速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力
A. 等于零,对人不做功
B. 水平向左,对人做负功
C. 水平向右,对人做正功
D. 沿斜面向上,对人做正功
7.如图所示,质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上运动,在三个阶段的运动中,线上拉力的大小()
A. 始终不变
B. 由小变大
C. 由大变小
D. 由大变小再变大
8.如题图所示,广场小火车是由车头和车厢编组而成。假设各车厢质量均相等(含乘客),在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比。一广场小火车共3节车厢,则该小火车在加速时,第1、2节与第2、3节车厢间的作用力之比为:( )
A. 4:3 B. 3:2 C. 2:1 D. 1:1
9.如图所示,质量为m=0.5kg的小球(可视作质点)从A点以初速度v0水平抛出,小球与竖直挡板CD和AB各碰撞一次(碰撞时均无能量损失),小球最后刚好打到CD板的最低点。已知CD挡板与A点的水平距离为x=2m,AB高度为4.9 m, 空气阻力不计,g=9.8m/s2,则小球的初速度v0大小可能是( )
A. 7m/s B. 4 m/s C. 5 m/s D. 6m/s
10.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A. vA>vB B. ωA>ωB
C. aA>aB D. 压力FNA>FNB
11.一只爆竹竖直升空后,在高为h处达到最高点发生爆炸,分为质量不同的两块,两块质量之比为2∶1,其中小的一块获得水平速度v,则两块爆竹落地后相距 ( )
A. B. C. D.
12.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍.若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地,则s月:s地约为( )
A. 9:4 B. 6:1 C. 3:2 D. 1:1
13.随着人类太空活动的频次增加,一些不可回收的航天器在使用后,将成为太空垃圾.如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图,对此如下说法中正确的是
A. 离地越低的太空垃圾运行周期越小
B. 由于稀薄空气的阻力影响,太空垃圾逐渐远离地球
C. 由公式得,离地球高的太空垃圾运行速率越大
D. 太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞
14.如图所示是具有更高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg)上升60m到达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3m3/min,水离开炮口时的速率为20m/s,则用于( )
A. 水炮工作的发动机输出功率为1×104W
B. 水炮工作的发动机输出功率为4×104W
C. 水炮工作的发动机输出功率为2.4×106W
D. 伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w
15.如图所示,长为L1的细绳与长为L2的橡皮条的一端都固定在O点,另一端分别系两球A和B,A和B的质量相等,现将两绳都拉至水平位置,由静止释放放,摆至最低点时,橡皮条和细绳长度恰好相等,若不计橡皮条和细绳的质量,两球经最低点速度相比( )
A. A球大
B. B球大
C. 两球一样大
D. 条件不足,无法比较
16.如图所示,质量为m的A球在水平面上静止放置,质量为2m的B球向左运动速度大小为,B球与A球碰撞且无机械能损失,碰后A球速度大小为,B球的速度大小为,碰后相对速度与碰前相对速度的比值定义为恢复系统,下列选项正确的是
A. e=1 B. C. D.
17.使用无人机植树时,为保证树种的成活率,将种子连同营养物质包进一个很小的荚里。播种时,在离地面10 m高处、以15 m/s的速度水平匀速飞行的无人机中,播种器利用空气压力把荚以5 m/s的速度(相对播种器)竖直向下射出,荚进入地面下10 cm深处完成一次播种。已知荚的总质量为20 g,不考虑荚所受大气阻力及进入土壤后重力的作用,取g=10 m/s2,则( )
A. 射出荚的过程中,播种器对荚做的功为2.5 J
B. 离开无人机后,荚在空中运动的时间为 s
C. 土壤对荚冲量的大小为3 kg·m/s
D. 荚在土壤内受到平均阻力的大小为22.5 N
18.如图所示,A、B两小球静止在光滑水平面上,用轻弹簧相连接,A球的质量小于B球的质量。若用锤子敲击A球使A得到v的速度,弹簧压缩到最短时的长度为L1;若用锤子敲击B球使B得到v的速度,弹簧压缩到最短时的长度为L2,则L1与L2的大小关系为
A. L1>L2
B. L1=L2
C. L1D. 不能确定
19.如图所示,足够长的传送带以恒定的速率逆时针运动,一质量为m的物块以大小为 的初速度从左轮中心正上方的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 合力对物块的冲量大小一定为
B. 合力对物块的冲量大小一定为
C. 合力对物块的冲量大小可能为零
D. 合力对物块做的功可以有为零
20.如图所示,总长为的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时底端对齐,当略有扰动时其一端下落,铁链开始滑动,当铁链脱离滑轮瞬间铁链速度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
21.2018年2月13曰,在平昌冬奥会单板滑雪U型场地女子决赛中,来自我国的刘佳宇获得亚军,为中国代表团取得了开赛以来的首枚奖牌,也实现了中国单板滑雷冬奥会奖牌零的突破。如图所示,将U型场地简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地,半圆形轨道上不同位置处动摩擦因数不同。假定在某次下滑过程中,因摩擦作用刘佳宇从坡顶下滑到最低点过程中速率不变,则该过程中
A. 刘佳宇所受合力总为0
B. 刘佳宇所受摩擦力大小不变
C. 刘佳宇与雪面的动摩擦因数逐渐变小
D. 刘佳宇滑到最低点时所受的支持力最大
22.如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出,击中了斜面上的P点;将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出,恰好垂直斜面击中Q点.不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若小球在击中P点时速度与水平方向所夹锐角为φ,则tanθ=2tanφ
B. 若小球在击中P点时速度与水平方向所夹锐角为φ,则tanφ=2tanθ
C. 小球A、B在空中运动的时间之比为2tan2θ∶1
D. 小球A、B在空中运动的时间之比为tan2θ∶1
23.如图所示,有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近的近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )
A. a的向心加速度等于重力加速度g
B. b在相同时间内转过的弧长最长
C. c在4小时内转过的圆心角是π/3
D. d的运动周期有可能是20小时
24.2017年10月16日.南京紫金山天文台对外发布一项重大发现,我国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号。双星运动是产生引力波的来源之一。假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点做匀速圆周运动,若测得两颗星的轨道半径之比为2:1,则下列说法正确的是
A. a、b两颗星的周期之比为1:1
B. a、b两颗星公转的线速度大小之比为1:2
C. a、b两颗星的向心力大小之比为1:2
D. a、b两颗星的质量之比为1:2
25.如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等.C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h,重力加速度为g.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为37°,现将A、B由静止释放,(B及细绳与杆近似看做在同一竖直平面),说法正确的是
A. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度增大
B. 物块A经过C点时的速度大小为
C. 物块A在杆上长为的范围内做往复运动
D. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量
26.如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B,质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg,两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开A、B球和弹簧,已知A球脱离弹簧的速度为6m/s,接着A球进入与水平面相切,半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ为半圆形轨道竖直的直径,,下列说法正确的是
A. 弹簧弹开过程,弹力对A的冲量大于对B的冲量
B. A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2m/s
C. A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s
D. 若半圆轨道半径改为0.9m,则A球不能到达Q点
27.静止在光滑水平面上质量为1kg的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 第2s内外力所做的功为
B. 0~2s内外力的平均功率为
C. 第2s末外力的瞬时功率最大
D. 第1s内与第2s内质点动能增加量的比值为
28.如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车,一个质量也为m的小球以水平速度v0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,则( )
A. 小球以后将向右做平抛运动
B. 小球将做自由落体运动
C. 此过程小球对小车做的功为
D. 小球在弧形槽上升的最大高度为
29.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )
A. 小球的机械能减少了mgh
B. 小球克服阻力做的功为mg(H+h)
C. 小球所受阻力的冲量大于m
D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
30.质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示.则( )
A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力属于内力作用,故系统动量守恒
B. 当两物块相距最近时,甲物块的速率为零
C. 甲物块的速率可能达到5m/s
D. 当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0
参考答案
1.B
【解析】小球做自由落体运动,则有:速度,即v-t图象是一条过原点的倾斜直线,故A错误;根据,可知P-t图象也是一条过原点的倾斜直线,故B正确;根据,可知是一条开口向上的曲线,故C错误;设小球释放时离地的高度为H,根据,可知图象是一条开口向下的曲线,故D错误;故选B。
【点睛】根据自由落体运动的性质,列出速度的表达式,重力的瞬时功率的表达式,动能的表达式和重力势能的表达式,并进行分析求解。
2.A
点睛:解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间,即可知道汽车匀加速运动的时间,然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的位移。
3.D
【解析】A、x-t图象只能表示直线运动的规律,由图象可知:甲做匀速直线运动,乙做速度越来越小的变速直线运动,故A错误;B、在时刻两车的位移相等,又都是单向直线运动,所以两车路程相等,故B错误;C、时间内,丙的位移小于丁的位移,时间相等,平均速度等于位移除以时间,所以丙的平均速度小于丁车的平均速度,故C错误;D、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在时刻面积差最大,所以相距最远,故D正确。
点睛:在位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度,图象的交点表示位移相等,平均速度等于位移除以时间;在速度-时间图象中,斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示位移,由此分析,不能混淆。
4.C
点睛:此题考查整体法与隔离法的应用,掌握力的合成与分解法则,理解平衡条件的运用,及库仑定律内容.
5.B
【解析】物体受三个力:重力和两个拉力,重物C缓慢竖直上升时三力平衡,合力为零,则知两个拉力的合力与重力大小相等,所以重物C所受的合外力不变;两个拉力的合力一定,而两个拉力的夹角不断增大,可知,拉力不断增大,故B正确,ACD错误。
点睛:本题关键记住“将一个力分解为等大的两个分力,两个分力的夹角越大,分力越大”的结论,也可以用解析法求解出拉力表达式进行分析。
6.B
【解析】试题分析:动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动,人的加速度斜向下,将加速度分解到水平和竖直方向,根据牛顿第二定律即可求解.再由功的公式即可分析摩擦力做功的正负.
人的加速度斜向下,将加速度分解到水平和竖直方向得,方向水平向左;,方向竖直向下,水平方向受静摩擦力作用,,水平向左,物体向上运动,设扶梯与水平方向的夹角为,运动的位移为x,则,做负功,B正确.
7.A
【解析】试题分析:先对整体进行受力分析求出整体加速度,再对进行受力分析,根据牛顿第二定律求出细线上的弹力, 的加速度和整体加速度相同.
设物体与接触面的动摩擦力因数为,在水平面上运动时有,对m1进行受力分析则有,所以,在斜面上有对进行受力分析则有,,解得,竖直向上运动运动时有,对进行受力分析则有: ,解得,所以绳子的拉力始终不变,A正确.
8.C
点睛:本题主要考察整体法与隔离法的应用,主要研究对象的选择。
9.D
【解析】小球从A点开始做平抛运动,撞击挡板反弹时无动能损失,即水平速度反向,竖直速度不变,可等效为平抛运动,整个多次碰撞反弹可视为一个完整的平抛运动,有,解得:t=1s,,解得:,故D正确。
点晴:对称性和等效性的综全应用,碰撞反弹的多个运动等效同一个匀变速曲线运动,即为一个完整的平抛运动。
10.A
【解析】A、以任意一球为研究对象,受力情况如图:
根据牛顿第二定律得: ,得,,对于两球, 相同,则,所以线速度vA>vB .故A正确.B、由牛顿第二定律: ,得 ,所以 故B错误
C、由牛顿第二定律: ,得 ,所以 ,故C错误
D、由图得到轨道对小球的支持力 ,与半径无关,则小球对轨道的压力故D错误.
故选A点睛:以任意一球为研究对象,根据牛顿第二定律得出线速度、周期、向心加速度和小球所受支持力的表达式,再比较其大小.
11.C
【解析】设月球质量为,半径为,地球质量为M,半径为R.已知, ,根据万有引力等于重力得:
则有: 因此…①由题意从同样高度抛出, …②
联立①、②解得: 在地球上的水平位移在月球上的;因此得到: ,故A正确,BCD错误。
点睛:根据万有引力等于重力,求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系,运用平抛运动规律求出两星球上水平抛出的射程之比。
13.A
14.B
【解析】试题分析:水炮发动机做的功为水增加的动能与重力势能之和,伸缩臂在抬升等高平台的同时也将本身也抬高了,计算做功时,需要计算这部分功,结合根据公式分析.
伸缩臂将人与平台抬高60m,用时5min,同时伸缩臂也有质量,设为M,则其输出功率为,D错误;水炮工作的发动机首先将水运至60m高的平台,然后给水20m/s的速度,即做的功等于水增加的动能与重力势能之和,每秒射出水的质量为,故,功率为,B正确AC错误.
15.A
【解析】对A球,重力势能的减小量等于动能的增加量,根据能量守恒定律得:
对于B球,重力势能的减小量等于动能的增加量与橡皮条弹性势能增加量之和,根据能量守恒有,因为质量相等,可知重力势能减小相同,则A球的动能大于B球的动能,所以A球的速度较大,A正确.
16.A
【解析】AB在碰撞的过程中,根据动量守恒可得,,在碰撞的过程中机械能守恒,可得,解得,,碰后相对速度与碰前相对速度的比值定义为恢复系统,故A正确,BCD错误;
故选A。
17.D
18.B
【解析】当弹簧压缩到最短时,两小球的速度相等,动能的减少量都为,故弹性势能相等,B正确。
故选B
19.D
【解析】若v2>v1,物块在传送带上先向右做匀减速直线运动,速度减为零后再返回做匀加速直线运动,达到速度v1后做匀速直线运动,可知物块再次回到P点的速度大小为v1,规定向左为正方向,根据动量定理得,合外力的冲量I合=mv1-m(-v2)=mv1+mv2。根据动能定理知,合外力做功W合=mv12?mv22;若v2<v1,物块在传送带上先向右做匀减速直线运动,速度减为零后再返回做匀加速直线运动,物块再次回到P点的速度大小为v2,规定向左为正方向,根据动量定理得,合外力的冲量为:I合=mv2-m(-v2)=2mv2;根据动能定理知,合外力做功为:W合=mv22?mv22=0.故D正确,ABC错误。故选D。
20.B
【解析】铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中,链条重心下降的高度为,链条下落过程,由机械能守恒定律,得:?,计算得出: ,故B正确,ACD错误;
故选B。
【点睛】链条在下滑的过程中,对链条整体,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出链条的速度。
21.CD
点睛:本题抓住刘佳宇做的是匀速圆周运动,速率不变,而速度、加速度、合外力是变化的,然后根据牛顿第二定律列出方程,注意向心力的来源,从而得到摩擦因数以及支持力的变化是解题的关键。
22.BC
【解析】A、B项:对A球,有,得, ,则有,故A错误,B正确;
C、D项:对B球,有,得,所以小球A、B在空中运动的时间之比为,故C正确,D错误。
点晴:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直位移和水平位移的关系,求出A球运动的时间,再由速度时间公式求出tanφ.B球垂直斜面击中Q点,速度与斜面垂直,由竖直分速度求时间。
23.BC
点晴:对于卫星问题,要建立物理模型,根据万有引力提供向心力,同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小,再比较c的向心加速度与g的大小.根据万有引力提供向心力,列出等式得出角速度与半径的关系,分析弧长关系.根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系。
24.AD
【解析】A、双星靠相互间的万有引力提供向心力,周期相等,角速度相等,故A正确;B、根据知,两颗星的轨道半径之比为,则线速度之比为,故B错误;C、由二者之间的万有引力提供向心力,故二者向心力之比为,故选项C错误;D、根据,得,,轨道半径之比为,则a、b两颗星的质量之比为,故D正确。
点睛:解决本题的关键知道双星模型的特点,即周期、角速度相等,根据万有引力相等可以得出向心力相等,双星的质量之比等于轨道半径之反比。
25.AD
26.BCD
【解析】试题分析:根据弹簧对A、B的弹力大小关系、作用时间关系分析弹力对A、B冲量关系.弹簧弹开过程,根据动量守恒定律求A球脱离弹簧时B球获得的速度.由机械能守恒定律求A球到达Q点的速度,再由动量定理求A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小.若半圆轨道半径改为0.9m,求出A球到达Q点时的最小速度,再分析A球能否到达Q点.
弹簧弹开两小球的过程,弹力相等,作用时间相同,根据冲量定义可知,弹力对A的冲量大小等于B的冲量大小,A错误;由动量守恒定律,解得A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为,B正确;设A球运动到Q点时速率为v,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒定律可得,解得v=4m/s,根据动量定理,即A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N·s,C正确;若半圆轨道半径改为0.9m,小球到达Q点的临界速度,对A球从P点运动到Q点的过程,由机械能守恒定律,解得,小于小球到达Q点的临界速度,则A球不能达到Q点,D正确.
27.BD
【解析】0-1s内,物体受到恒力F=2N的作用,此段时间内物体做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为,位移大小为,末速度大小为;1-2s内,物体受到的恒力F=1N的作用,做匀加速运动,加速度大小为,位移大小为,末速度大小为;
A、第2s内外力所做的功为,故A错误;
B、0-2s内外力的平均功率为,故B正确;
C、第1s末外力的瞬时功率,第2s末外力的瞬时功率,故C错误;
D、第1s内与第2s内质点动能增加量的比值为,故D正确;
故选BD。
28.BCD
29.BC
【解析】A、小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小,则小球的机械能减小了,故A错误;B、对全过程运用动能定理得, ,则小球克服阻力做功,故B正确;C、落到地面的速度,对进入泥潭的过程运用动量定理得, ,知阻力的冲量大小不等于,故C正确;D、对全过程分析,运用动量定理知,动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和,故D错误。
点睛:解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用,运用动能定理解题不需考虑速度的方向,运用动量定理解题需考虑速度的方向。
30.AD
点睛:本题考查了含弹簧的碰撞问题,处理该类问题,往往应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析解题.分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键,应用动量守恒定律即可正确解题;当两物体速度相等时,弹簧被压到最短,此时弹力最大.