2021年高考物理一轮复习阶段综合测评3含解析

-1-阶段综合测评(三)时间：90分钟满分：110分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～7题只有一项符合题目要求，8～12题有多项符合题目要求。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．(2019·上海杨浦调研)在运动会上，某运动员以5.05m的成绩第24次打破世界纪录。图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是()A．该运动员过最高点时的速度为零B．撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能C．该运动员要成功越过横杆，其重心必须高于横杆D．该运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功答案D解析该运动员经过最高点时具有水平方向的分速度，速度不为零，否则将会做自由落体运动而碰到杆，故A错误；运动员起跳过程中，杆先由直变弯，运动员对杆做正功，其动能转化为杆的弹性势能和运动员的重力势能，随后杆由弯变直，运动员对杆做负功，撑杆恢复形变时，杆的弹性势能转化为运动员的重力势能和动能，故B错误，D正确；该运动员越过横杆时身体向下弯曲，其重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，故C错误。2．(2019·新疆二诊)一物体沿直线运动的v­t关系如图所示，已知前2秒内合外力对物体做的功为W，则前8秒内合外力对物体做的功为()A．－0.5WB．0.25WC．2.5WD．6.5W答案B解析设物体的质量为m，第2s末物体的速度大小为v，根据动能定理有W＝12mv2，根-2-据速度—时间图象，由几何关系可知物体在第8s末的速度大小为v2，设前8s内合外力对物体做的功为W′，则根据动能定理有W′＝12mv22－0，得W′＝14W＝0.25W，故B正确。3．(2019·上海杨浦期末)如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块()A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同答案D解析由平衡知识可知mAg＝mBgsinθ，则mBmA，所以重力势能变化量不等，但由于都只有重力对A、B两物体做功，机械能守恒，故机械能的变化量相同，都为零，B、C错误；由动能定理mgh＝12mv2－0，可知两物块落地时的速度大小均为v＝2gh，两物块速率的变化量相等，A错误；再由两物块落地时重力的瞬时功率分别为PA＝mAgv和PB＝mBgvsinθ可知，两物块落地时重力的瞬时功率相等，又由于两物块均做初速度为零的匀加速直线运动，可知它们的平均速度均为末速度的一半，则PA＝12PA，PB＝12PB，所以两物块重力做功的平均功率相等，D正确。4．(2019·浙江杭州一模)利用力传感器、数据采集器和计算机可以对快速变化的力的特性进行研究。如图甲所示用弹性轻绳将小球挂在力传感器的O点。在某次实验中，将小球举到悬点O处，然后静止释放小球，此后小球始终在竖直方向上运动，用计算机绘得轻绳的拉力随时间变化的图象如图乙所示。则在小球运动过程中，下列说法正确的是()A．t2时刻小球速率最大B．t2时刻小球动能为零C．t3、t4时刻小球速度相同-3-D．小球和轻绳组成的系统在运动过程中机械能守恒答案B解析把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力等于小球的重力时，小球的速度最大，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能都为零，故A错误，B正确；t3时刻小球上升，速度方向向上，绳子恰好恢复原长，t4时刻小球下落，速度方向向下，绳子刚好绷紧，两个时刻的速度方向不相同，故C错误；当小球下降至最低点时，其机械能全部转化为绳子的弹性势能，而由图乙可知绳子拉力的最大值随时间逐渐减小，可知绳子弹性势能的最大值随时间逐渐减小，所以小球与绳子组成的系统的机械能随时间逐渐减小，即机械能不守恒，故D错误。5．(2019·四川广元一模)质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度处同时由静止开始下落，运动中两物体所受阻力的特点不同，其v­t图象如图所示。则下列判断正确的是()A．t0时刻甲物体的加速度大于乙物体的加速度B．t0时刻甲、乙两物体所受阻力相同C．0～t0时间内，甲、乙两物体重力势能的变化量相同D．0～t0时间内，甲物体克服阻力做的功较多答案A解析由图线的斜率可以看出t0时刻，甲物体的加速度大于乙的加速度，故A正确；根据牛顿第二定律可知a＝mg－fm＝g－fm，两物体的质量相等，在t0时刻，甲物体的加速度大于乙的加速度，则t0时刻甲物体所受阻力小于乙物体所受阻力，故B错误；由v­t图象与时间轴围成的面积表示位移知，0～t0时间内乙下落的位移大于甲下落的位移，则乙的重力做的功多，所以乙物体重力势能的变化量大，C错误；根据动能定理可知，0～t0时间内，甲、乙合外力做功相等，而乙的重力做的功较多，所以乙克服阻力做的功较多，D错误。6．(2019·河北衡水中学二调)如图所示，两质量均为m＝1kg的小球1、2(可视为质点)用长为L＝1.0m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，小球2的速度大小v＝1.6m/s，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，则此过程中外力F所做的功为()-4-A．8JB．8.72JC．10JD．9.28J答案C解析当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，设小球1的速度为v′，根据两球的速度沿杆方向的分速度大小相等，有：v′cos37°＝vsin37°，代入数据得：v′＝1.2m/s，小球2上升的高度为：h＝Lcos37°＝0.8m，根据功能关系得外力F所做的功为：W＝12mv2＋12mv′2＋mgh，解得：W＝10J，故选C。7．(2019·黑龙江大庆三模)如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在O点正上方距离O点为R的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mgB．橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大C．小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能的增加量D．小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量答案D解析设橡皮筋的劲度系数为k，由题意可知kR－mg＝mv2BR，由动能定理可得：mgR－12kR2＝12mv2B－0，由以上两式可得小球通过最低点时，F弹＝kR＝32mg，A错误；根据P＝Fvcosα可知，开始时小球的速度v＝0，则橡皮筋弹力做功的瞬时功率P＝0，在最低点时，小球的速度方向与F方向垂直，α＝90°，则橡皮筋弹力做功的瞬时功率P＝0，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，B错误；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的-5-功之和等于小球动能的增加量，故C错误；小球和橡皮筋组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。8．(2019·山东德州二模)机动车以恒定的功率在水平路面上以速度v匀速行驶，若行驶过程中功率突然变为原来的一半，且以后保持不变，整个过程中机动车受到的阻力不变，以下说法正确的是()A．功率改变时，牵引力也立即变为原来的一半B．功率改变后的一小段时间内，牵引力逐渐减小C．功率改变后的一小段时间内，加速度逐渐增大D．经过一段时间后，机动车会以速度v2匀速运动答案AD解析设汽车的牵引力为F，阻力为Ff，开始时汽车以速度v匀速行驶，则有F＝Ff，v＝PFf，当汽车的功率突然减小为P2时，该时刻汽车的速度不变仍为v，由P＝Fv知汽车的牵引力会突然变为原来的一半，则汽车做减速运动；由于汽车的速度减小，功率P′＝P2不变，牵引力逐步增大，加速度大小a＝Ff－Fm逐渐减小，直到牵引力和阻力再次相等，汽车以v′＝P2Ff＝v2的速度匀速运动，故A、D正确，B、C错误。9．(2019·河南华文教育联盟二模)用木板搭成斜面从卡车上卸下货物，斜面与地面夹角有两种情况，如图所示。一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。则货物()A．沿倾角α的斜面下滑到地面时的动能较大B．沿倾角β的斜面下滑到地面时的动能较大C．沿两个斜面下滑过程中克服摩擦力做的功相等D．沿倾角α的斜面下滑过程中机械能的损失较多答案BD解析设斜面倾角为θ，货物距地面的高度为h，滑动摩擦力对货物做的功为：Wf＝－Ffhsinθ＝－μmgcosθhsinθ＝－μmghcotθ，所以货物质量、货物与斜面间的动摩擦因数均一定时，倾角θ越大，摩擦力做功越少，下滑过程损失的机械能减少，又因为重力做功WG＝mgh，由Ek＝mgh－μmghcotθ知，倾角θ越大，货物下滑到地面时的动能越大，又αβ，-6-故A、C错误，B、D正确。10．(2019·山东日照二模)一质点静止在光滑水平桌面上，t＝0时刻在水平外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示。根据图象提供的信息，判断下列说法正确的是()A．质点在t1时刻的加速度最大B．质点在t2时刻离出发点最远C．在t1～t2的时间内，外力的功率先增大后减小D．在t2～t3的时间内，外力做负功答案BC解析v­t图线的斜率的物理意义是运动质点的加速度a；斜率为正，表示加速度方向与规定的正方向相同；斜率为负，表示加速度方向与规定的正方向相反。图线在t1时刻斜率为零，所以质点在t1时刻的加速度为零，A错误；图线与时间轴所围的“面积”表示质点在相应的时间内所发生的位移，图线在t轴上面，位移为正值，图线在t轴下面，位移为负值。由题图可知，t2时刻质点的位移最大，离出发点最远，故B正确；质点在t1时刻，加速度为零，外力为零，外力的功率也为零，在t2时刻速度为零，外力的功率也为零，在t1～t2的时间内，功率不为零，所以在t1～t2的时间内，外力的功率先增大后减小，故C正确；在t2～t3的时间内，质点做加速运动，外力方向和速度方向相同，外力做正功，故D错误。11．(2019·重庆一诊)如图所示，足够长的光滑水平轨道与竖直固定的光滑半圆形轨道相切于a点，一质量为m的物块(可视为质点)，以大小为v的速度水平向右运动，重力加速度为g，不计空气阻力。当半圆形轨道半径取适当值R时，物块从半圆形轨道最高点b飞出后，在水平轨道的落点与a点间的距离最大，最大距离为d。则()A．R＝v28gB．R＝v26gC．d＝v22gD．d＝v24g答案AC解析设物块经过b点时的速度为vb，物块沿着光滑的半圆形轨道从a到b的过程只有-7-重力做功，由动能定理得：－mg·2R＝12mv2b－12mv2；而物块从b点做平抛运动，2R＝12gt2，d＝vbt；联立各式可得：d＝－16gR2＋4v2Rg，由数学知识可知，当R＝v28g时，水平距离有最大值d＝v22g，故选A、C。12．(2019·重庆一中5月模考)一个质量为m的物体以某一平行于斜面的速度从固定斜面底端冲上倾角为30°的斜面，其加速度为3g4，如图所示，此物体在斜面上上升的最大高度为h，g为重力加速度，则()A．物体与斜面间的动摩擦因数为36B．物体在沿斜面上升过程中重力做功mghC．物体的初速度大小为3ghD．物体在沿斜面上升过程中，物体克服摩擦力做功mgh4答案AC解析由题意知物体在斜面上上滑时，有：mgsinθ＋μmgcosθ＝34mg，代入数据得μ＝36，A正确；物体在沿斜面上升过程中，重力做功为－mgh，B错误；设物体的初速度大小为v，由匀变速直线运动公式得0－v2＝2－34g·h