李林中学高三年级物理上学期周练10解析版

李林中学高三年级上学期物理周练（十）命题人：蒯国良 考试时间：50分钟 试题分数：100分第Ⅰ卷（选择题 共72分）一、选择题（本题共12小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

） 1.一质量为m 的小球以初动能E k0冲上倾角为θ的粗糙固定斜面，图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能与其上升高度之间的关系(以斜面底端所在平面为零重力势能面)，h 0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k 为常数且满足0<k <1，则由图可知，下列结论正确的是( )A ．上升过程中摩擦力大小f ＝kmgB ．上升过程中摩擦力大小f ＝kmg cos θC ．上升高度h ＝k ＋1k ＋2h 0sin θ时，小球重力势能和动能相等D ．上升高度h ＝k ＋1k ＋2h 0时，小球重力势能和动能相等解析 上升过程中，重力势能是逐渐增加的，动能是逐渐减少的，所以①表示重力势能E p 随上升高度变化的关系，②表示动能E k 随上升高度变化的关系．由①知mgh 0＝E k0k ＋1，根据动能定理有－mgh 0－f ·h 0sin θ＝0－E k0，得f ＝kmg sin θ，选项A 、B 均错误；由①知E p ＝E k0(k ＋1)h 0h ，由②知E k ＝－E k0h 0h ＋E k0，由E p ＝E k 得h ＝k ＋1k ＋2h 0，选项D 正确，C 错误．答案 D2.如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球A ，若将小球A 从弹簧原长位置由静止释放，小球A 能够下降的最大高度为h .若将小球A 换为质量为2m 的小球B ，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g ，不计空气阻力，则小球B 下降h 时的速度为( )A.2ghB.ghC.gh2D ．0解析 对弹簧和小球A ，根据机械能守恒定律得弹性势能E p ＝mgh ；对弹簧和小球B ，根据机械能守恒定律有E p ＋12×2m v 2＝2mgh ，得小球B 下降h 时的速度v ＝gh ，只有选项B 正确．答案 B3.物体在平衡力作用下运动的过程中,下列说法正确的是( ) A.机械能一定不变B.物体的动能保持不变,而势能一定变化C.若物体的势能变化,则机械能一定变化D.若物体的势能变化,则机械能不一定变化 【解析】选C 。

由于物体在平衡力的作用下做匀速直线运动,所以物体的动能不变,而势能可能不变,也可能变化。

当物体的势能变化时,机械能一定变化;当物体的势能不变时,机械能一定不变。

故C 正确,A 、B 、D 错误。

4.如图所示,物体A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹簧,与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞,A 、B 始终沿同一直线运动,则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是( )A.A 开始运动时B.A 的速度等于v 时C.B 的速度等于零时D.A 和B 的速度相等时【解析】选D 。

因系统只有弹力做功,系统机械能守恒,故A 、B 组成的系统动能损失最大时,弹簧弹性势能最大。

又因当两物体速度相等时,A 、B 间弹簧形变量最大,弹性势能最大,故D 项正确。

5.如图所示,小球a 、b 的质量分别是2m 和m,a 从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速下滑,b从斜面等高处以初速度v 0平抛,比较a 、b 落地的运动过程有( ) A.a 、b 两球同时到达地面 B.a 、b 落地前的速度相同 C.重力对a 、b 做的功相同D.落地前瞬间a 、b 两球重力做功的瞬时功率相等【解析】选D 。

设斜面高度为h,a 、b 球竖直向下的加速度分别为a a =gsin 230°=g,a b =g,由h=at 2知b 球先到达地面,A 错。

根据机械能守恒,对a 球:2mgh=〃2m ,v a =;对b球:mgh+m=m,v b =,a 、b 下落高度相同,落地时速度v a <v b ,B 错。

落地时两球的重力的瞬时功率分别为P a =2mgv a sin30°=mg,P b =mgv g =mg 〃,D 对。

重力对a 、b 做的功分别为W a =2mgh,W b =mgh,C 错。

6.物体从某高度处做自由落体运动,以地面为重力势能零点,下列所示图像中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是( )【解析】选B 。

设物体开始下落时的重力势能为E p0,物体下落高度h 过程中重力势能减少量ΔE p =mgh,故物体下落高度h 时的重力势能E p =E p0-ΔE p =E p0-mgh,即E p -h 图像为倾斜直线,B 正确。

7.某物理兴趣小组用空心透明光滑塑料管制作了如图所示的竖直造型。

两个圆的半径均为。

现让一质量为、直径略小于管径的小球从入口处无初速度放入，是轨道上的三点，为出口，其高度低于入口。

已知是右侧圆的一条竖直方向的直径，点（与圆心等高）是左侧圆上的一点，比高，当地的重力加速度为，不计一切阻力，则（ ） A.小球不能从点射出 B.小球不一定能从点射出C.小球到达的速度与轨道的弯曲形状有关D.小球到达的速度与和的高度差有关解析：小球在运动过程中机械能守恒，由于点的高度低于入口，故根据机械能守恒定律可知小球到达点时动能不为0，一定能从点射出，选项B 错误；无论轨道的弯曲形状如何，运动过程中只有小球的重力做功，小球到达或的速度仅与初末两点的高度差有关，选项C 错误，选项D 正确。

8.如图所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O 点处，且可绕O 点在竖直平面内做圆周运动，绳长为L .现使小车与小球一起以速度v 0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度不可能是( )A ．大于v 202gB ．小于v 202gC ．等于v 202gD ．等于2L解析 选A 小球上摆的高度不超过O 点时，小球的动能全部转化为重力势能，则由mgh ＝12m v 20得h ＝v 202g，C 正确；小球上摆的高度L <h <2L 时，小球在高于O 点的某位置开始做斜上抛运动，最高点的速度不为零，即动能不能全部转化为重力势能，mgh <12m v 20，h <v 202g，B正确，小球能通过圆周最高点时，上升的高度为2L ，D 正确；由于最高点速度不为零，仍有h <v 202g，综上所述，A 正确9.2013年12月6日,嫦娥三号卫星到达月球附近并绕月球在椭圆轨道上运动,月球在椭圆轨道的一个焦点上,如图所示。

已知卫星在运行中是无动力飞行,只受到月球对它的万有引力作用。

在卫星从轨道的A 点沿箭头方向运行到B 点的过程中( )A.卫星的速度逐渐减小B.卫星的速度逐渐增大C.卫星的机械能守恒D.卫星的机械能逐渐增大【解析】选A 、C 。

嫦娥三号卫星在椭圆轨道上绕月运动时,只受月球的引力作用,机械能守恒,C 对,D 错。

由A 点沿箭头方向运行到B 点的过程中,卫星距离月球的高度变大,重力势能增大,动能减小,A 对,B 错。

10.如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动．某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同．若两小球质量均为m ，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )A ．此刻两根线拉力大小相同B ．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mgC ．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mgD ．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能 解析 已知小球质量为m ，当两小球运动到题中图示位置时，设两球速度大小为v ，此时两根细线的拉力分别为F 1和F 2，F 1－mg ＝m v 2L ，F 2＋mg ＝m v 2L，故选项A 错误．易知小球1在最高点时细线的拉力F 1′最小，设此时速度大小为v 1，则有F 1′＋mg ＝m v 21L，再由机械能守恒定律有：12m v 2＝12m v 21＋2mgL ；小球2在最低点时细线的拉力F 2′最大，设此时速度大小为v 2，则有F 2′－mg ＝m v 22L ，再由机械能守恒定律有：12m v 22＝12m v 2＋2mgL ，联立解得，运动过程中两根线上拉力的差值最大为F 2′－F 1′＝2mg ＋m v 22－v 21L＝2mg ＋8mg ＝10mg ，故选项C 正确，B 错误．取题中图示位置为零势能面，由机械能守恒定律知选项D 正确．答案 CD11.如图所示，质量为m 的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．现将小球沿杆拉到使弹簧处于水平位置时由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h .若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是( )A ．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B ．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C ．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD ．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh解析 设斜杆的倾角为θ，则当弹簧与杆垂直时，小球所受的合力为mg sin θ≠0，小球继续向下加速，当小球所受的合力为零时小球速度才达到最大，选项A 错误；由小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒，当弹簧与杆垂直时，弹簧伸长量最短，其弹性势能最小，那么小球的动能与重力势能之和最大，选项B 正确；小球下滑至最低点的过程中，动能的变化为零，根据机械能守恒定律知小球重力势能的减少量mgh 等于弹簧的弹性势能的增加量，选项D 正确．答案 BD12.如图所示，在两个质量分别为和的小球和之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动。

现让轻杆处于水平位置，静止释放小球后，重球向下转动，轻球向上转动。

在转动90°的过程中，下列说法正确的是（ ）A.球的重力势能减少，动能增加B.球的重力势能增加，动能减少C.球和球的机械能总和保持不变D.球和球的机械能总和不断减小解析：由于只有重力做功，故系统的机械能守恒，球向下转动，杆对球的作用力做正功，使球的机械能增加，球的机械能减少。

AC第Ⅱ卷（主观题 共28分）二、计算题（本题共2小题，每小题14分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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答案，严格按照要求答题。