2012届高三毕业班物理第二十三次质量检测(专题八)

课时14第5章机械能及其守恒定律第一节功和功率一、选择题1．长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在水平面上，开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直，如图所示，现在用水平推力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则下列说法中正确的是()A．由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功B．细绳对小球的拉力始终与小球运动方向垂直，故对小球不做功C．小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒D．若水平面光滑，则推力做功为mgL(1－cosθ)解析：选B.小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量，故对小球做正功，A错误；细绳拉力方向始终和小球运动方向垂直，故对小球不做功，B正确；合外力对小球做功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球重力势能增加，机械能不守恒，C错误；若水平面光滑，则推力做功为mgL(1－sinθ)，D错误．2．2010年11月24日，在广州亚运会男子110米栏决赛中，刘翔以13.09秒的优异成绩获得冠军并打破之前创造的赛会纪录．刘翔在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是() A．加速阶段地面对人的摩擦力做正功B．匀速阶段地面对人的摩擦力做负功C．由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对人的摩擦力始终不对人做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功解析：选C.由于人的脚与地面间不发生相对滑动，地面对人产生摩擦力的瞬间，力的作用点位移为零，所以地面对人的摩擦力不做功，选项C正确．3．(2011年广东六校联合体联考)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m.A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功()A．大于μmgL B．等于μmgLC．小于μmgL D．以上三种情况都有可能解析：选B.设斜面的倾角为θ，则对滑雪者从A到B的运动过程中摩擦力做的功为：WF f＝μmgAC cosθ＋μmgCB①，由图可知AC cosθ＋CB＝L②，由①②两式联立可得：WF f＝μmgL，故B正确．4．(2011年黄冈模拟)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()A．重力对两物体做的功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率P A＝P BD．到达底端时两物体的动能相同，速度相同解析：选A.由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A 选项正确．由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误．根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误．由瞬时功率的计算式可得P A＝mg v sinθ(θ为斜面倾角)，P B＝mg v，因此，到达底端时重力的瞬时功率P A<P B，C选项错误．5.(2011年湖南部分重点中学联考)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力F f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始做直线运动，最大车速为v.汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示．则()A．汽车开始时做匀加速运动，t1时刻速度达到v，然后做匀速直线运动B．汽车开始时做匀加速直线运动，t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度达到v后做匀速直线运动C．汽车开始时牵引力逐渐增大，t1时刻牵引力与阻力大小相等D．汽车开始时牵引力恒定，t1时刻牵引力与阻力大小相等解析：选B.开始时，汽车的功率与时间成正比，即：P＝F v＝Fat，所以汽车牵引力恒定，汽车加速度恒定，汽车做匀加速直线运动；在t1时刻达到最大功率，此时，牵引力仍大于阻力，但随着速度的增大，汽车牵引力减小，汽车加速度逐渐减小至零后做匀速直线运动，B正确．6．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是()A．钢绳的最大拉力为Pv2B．钢绳的最大拉力为Pv1C．重物的最大速度v2＝PmgD．重物匀加速运动的加速度为Pm v1－g解析：选BCD.由F－mg＝ma和P＝F v可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率P后，随v增加，钢绳拉力F变小，当F＝mg时重物达到最大速度v2，故v2＝Pmg，最大拉力F＝mg＋ma＝Pv1，A错误，B、C正确．由Pv1－mg＝ma得：a＝Pm v1－g，D正确．7．(2011年银川模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即F f＝k v2，k是阻力因数)．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为v m，如果要使物体运动的速率增大到2v m，则下列办法可行的是()A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k 4C ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P 0D ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k 8解析：选CD.速度达到最大时，P v m＝k v 2m 即P ＝k v 3m .由此可知，若v m 增大到2v m 时，当k 不变，功率P 变为原来的8倍，当功率不变，阻力因数变为原来的18. 8．(2009年高考宁夏卷)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，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F cos θ＝μ(mg －F sin θ)，解得：F ＝μmg cos θ＋μsin θ，F 有极值，所以A 正确B 错误；F 的功率P ＝F v cos θ＝μmg v 1＋μtan θ，所以C 正确D 错误． 9. 汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t 1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t 2末静止，其v －t 图象如图所示，图中α<β，若汽车牵引力做功为W ，平均功率为P ；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W 1和W 2，平均功率分别为P 1和P 2，则( )A ．W ＝W 1＋W 2B ．W 1>W 2C ．P ＝P 1D ．P 1＝P 2解析：选ABD.整个过程动能变化量为零，所以合力的功为零，A 项正确．摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B 项正确．第一段是加速的，牵引力大于摩擦力，所以P >P 1，C 项错．加速阶段和减速阶段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，D 项正确．10．(2011年北京西城区抽样测试)如图甲所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示．取g ＝10 m/s 2.则( )A ．物体的质量m ＝1.0 kgB ．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20C ．第2秒内物体克服摩擦力做的功W ＝2.0 JD ．前2秒内推力F 做功的平均功率P ＝1.5 W 解析：选CD.物体在第3秒内做匀速运动，则有F 3＝μmg ＝2 N ，第2秒内物体做加速运动，有F 2－μmg ＝ma ，其中加速度为a ＝Δv Δt＝2 m/s 2，解得m ＝0.5 kg ，μ＝0.4.第2秒内的位移为1 m ，克服摩擦力做功为W ＝μmgs ＝2.0 J ．前2秒内拉力做功为3 J ，则平均功率为1.5 W.二、计算题11. (2011年上海浦东模拟)一辆汽车质量为1×103 kg ，最大功率为2×104 W ，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v 2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103 N ，其行驶过程中牵引力F 与车速的倒数1v 的关系如图所示．试求：(1)根据图线ABC 判断汽车做什么运动？(2)v 2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度；(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s 时发动机的功率为多大？解析：(1)题图中图线AB 段牵引力F 不变，阻力F f 不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC 的斜率表示汽车的功率P ，P 不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v 2，此后汽车做匀速直线运动．(2)当汽车的速度为v 2时，牵引力为F 1＝1×103 N ，v 2＝P m F 1＝2×1041×103m/s ＝20 m/s. (3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力F f ＝P m v 2＝2×10420N ＝1000 N a ＝F m －F f m ＝(3－1)×1031×103 m/s 2＝2 m/s 2. (4)与B 点对应的速度为v 1＝P m F m ＝2×1043×103m/s ≈6.67 m/s.当汽车的速度为10 m/s 时处于图线BC 段，故此时的功率最大，为P m ＝2×104 W. 答案：(1)见解析 (2)20 m/s (3)2 m/s 2 (4)6.67 m/s 2×104 W12. (2009年高考四川卷)图为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m ＝5×104 kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a ＝0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m ＝1.02 m/s 的匀速运动．取g ＝10 m/s 2，不计额外功．求：(1)起重机允许输出的最大功率．(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．解析：(1)当起重机的功率达到允许最大值，且重物达到最大速度v m 时，拉力和重力相等，即F ＝mg .根据P ＝F vP m ＝mg v m ＝5×104×10×1.02 W ＝5.1×105 W.(2)根据牛顿第二定律F －mg ＝ma又P m ＝F vv ＝at解得：t＝5 s.当t′＝2 s时v′＝at′P′＝F v′解得P′＝2.04×105 W.答案：(1)5.1×105 W(2)5 s 2.04×105 W。

2012届高三毕业班物理第二十一次质量检测（专题六）考生注意：1. 本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共1OO 分.考试时间90分钟.，2. 请将各题答案填在试卷后面的答题纸上.第I 卷（选择题共42分）一、选择题（共14小题.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确;全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分）1、 如图所示，一正点电荷周围有A 、B 、C 三点，其中B 、C 在同一个等势面上，有一个试探电荷q=－1.5×10-6C ，则下列说法中正确的是（ ）A ．A 点的电势高于B 点的电势B ．试探电荷在A 点的电势能大于在B 点的电势能C ．B 、C 两点的电场强度大小相等D ．B 、C 两点的电势与电场强度均相同2、如图所示, 12,Q Q 为两个被固定的点电荷,,a b 两点在它们连线的延长线上。

有一带电粒子仅在电场力作用下以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点继续向右运动，粒子经过a 、b 两点时的速度分别为,a b v v ，两点的电势分别为,a b φφ，下列正确的是（ ）A ．若12,Q Q 都带正电，则一定有a b φφ>B ．若12,Q Q 都带正电，则一定有速率a b v v <C ．若1Q 带正电，2Q 带负电，则有可能a b φφ=D ．若12,Q Q 都带正电、粒子带正电，则粒子沿着直线运动的最终的速度一定接近无穷大。

3、如图所示，A 、B 、C 、D ．E ，F 为匀强电场中一个边长为10cm 的正六边形的六个顶点，A ，B 、C 三点电势分别为1.0V 、2.0V 、3.0V ，正六边形所在平面与电场线平行。

下列说法中正确的是（ ）A ．通过CD 和AF 的直线应为电场中的两条等势线B ．匀强电场的场强大小为10V/mC ．匀强电场的场强方向为由C 指向AD ．将一个电子由E 点移到D 点，电子的电势能将减少1.6×-1910J4、两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的A 、B 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系图线如图所示，其中P 点电势最低，且AP ＞BP ，则（ ）A ．AB 中点的电场强度大小为零B ．q 1的电荷量大于q 2的电荷量C ．q 1和q 2是同种电荷，但不一定是正电荷D ．负电荷从P 点左侧移到P 点右侧，电势能先减小后增大q 1 q 2 O A M N C D x5、一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中A 、B 两点电场强度分别是E A 、E B ，电势分别是ΦA 、ΦB ，负电荷q 在A 、B 时的电势能分别是E PA 、E PB ，下列判断正确的是（ ）A ．E A >EB ，ΦA >ΦB ，E PA < E PBB ．E A >E B ，ΦA <ΦB ，E PA < E PBC ．E A < E B ，ΦA >ΦB ，E PA > E PBD ．E A <E B ，ΦA <ΦB ，EP A > EP B6、.以煤为燃料的工厂、电站，每天排放的烟中带有大量灰尘，造成环境污染，因此需要除尘。

2012届高三毕业班物理第二十七次质量检测（专题十二）电学实验部分参考答案1、(1)24.12～24.14 0.518～0.519 (2)偏小 πd 2U 4Il解析：(1)根据刻度尺读数规则，图甲中读数为24.13cm ；根据螺旋测微器读数规则，图中读数为0.518 mm.(2)用电流表外接电路测量金属丝的电阻．金属丝中电流小于电流表读数，所以电阻的测量值比真实值偏小．由欧姆定律R=U/I ，电阻定律R=ρl/S ，S=πd 2/4联立解得电阻率ρ＝πd 2U 4Il 。

2、Ⅰ．0.609Ⅱ．①B ②如图。

③小解析：Ⅰ．根据螺旋测微器读数规则可读得合金丝的直径d=0.609mm ．Ⅱ．要求较准确地测出其阻值，电流表应选量程为0.6A 的B ；原来电路是限流电路，电流表示数变化范围较窄，改成分压电路可使电流表示数的变化范围变宽．修改后的电路其测量结果比真实值偏小。

3、⑴ A (3分)⑵ 如右图 (2分) 16.4 (2分)⑶偏小(3分)解析：由于待测电阻阻值小，采用电流表外接；由于电流表量程太大，需要给待测电阻并联一可读出电阻值的分流电阻，所以选择电路A 。

利用描点法作出U I —R1图象，根据电路图A ，利用欧姆定律和并联电路规律，U/R+ U/R x =I ，解得U I =R 1+x R 1。

对照图象，图象在纵轴截距的倒数待测电阻阻值，即R x =1/0.61Ω=16.4Ω。

4、（1） B D E（2）B（3）①电键闭合 ②滑动变阻器滑片位置在中间（4） 9．6——10．4V 6．0——8．0Ω解析：小灯泡额定电流不到0.6A ，为了提高测量准确度和有效性，应选择量程为0.6A 的电流表A2（代号B ），选择量程为15V 的电压表V2（代号D ）。

描绘小灯泡伏安特性曲线，应该设计成分压电路，滑动变阻器选择最大阻值为50Ω的R1（代号E ）。

由于小灯泡电阻减小，应该电流R 1/1-Ω O 1/-ΩUI 0.05 0.10 0.150.05 0.10 0.15 0.20表外接，所以给出的测量电路图甲中，最合理的是B。

1. （ 2012年湖北黄冈期末）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d。开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间。 ① 木块的加速度可以用d、表示为a＝ 。 ② 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是 。

③ 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比， 它的优点是 。 A．可以改变滑动摩擦力的大小 B．可以更方便地获取更多组实验数据 C．可以更精确地测出摩擦力的大小 D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

1.答案： ①22tda ② C ， ③ BC 解析：由d=21at2解得22tda。由牛顿第二定律，F-F0=ma，加速度a与弹簧秤示数F的关系图象正确的是C。用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是可以更方便地获取更多组实验数据，可以更精确地测出摩擦力的大小，选项BC正确。

2.（5分）（ 2012年山东日照期末）如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置。

（1）在实验过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起，每两测量点间还有4个点未画出，量出相邻测量点之间的距离如图乙所示，该小车的加速度大小a= m/s2(结果保留两位有效数字)。 （2）根据实验收集的数据作出的a－F图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议： 。 2.答案：（1）0.16 （3分） （2）实验前要先平衡摩擦力（2分） 解析：T=5×0.02s=0.1s。该小车的加速度大小a=△x/T2=0.16 m/s2。由根据实验收集的数据作出的a－F图线可知，小车运动所受摩擦力为0.13N，实验前要先平衡摩擦力。 3.（ 2012年宜春期末）某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。 （1）做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ；，滑块加速度的表达式a= 。（以上表达式均用已知字母表示）。 （2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是 。 A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大 B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变 C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变 D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小