高一物理期末典型题汇编 人教版必修2.docx
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高一物理期末典型题汇编人教版必修2
高一物理期末典型题汇编
第五章机械能
1.功和功率
1.(93年全国高考题)小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,如图19-A-1,从地面上看在物块沿斜面下滑的过程中,斜面对物块的作用力()
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于接触面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
2.(95上海高考题)物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t秒后撤去F1,立即再对它施一水平向左的恒力F2,又经t秒后物体回到原出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体作的功W1W2间的关系是()
A.W1=W2B.W2=2W1
C.W2=3W1D.W2=5W1
3.如图19-B-4所示,木块A放在木块B的左上端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,比较两次做功,应有:
()
A.W1 C..W1>W2D.无法比较 4.如图19-B-5所示,站在汽车的人用手推车的力为F,脚对车向后的摩擦力为f,当车向前运动时以下说法正确的是() A.当车匀速运动时,F和f对车做功的代数和为零 B.当车加速运动时,F和f对车做的总功为负功 C.当车减速运动时,F和f对车做的总功为正功 D.不管车做何种运动,F和f对车做功的总功率都为零 5.如图19-A-4所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升.若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩擦力,则下列结论正确的是() A.加速过程中f≠0,f、N、G都做功 B.加速过程中f≠0,N不做功 C.加速过程中f=0,N、G都做功 D.匀速过程中f=0,N、G都不做功 6.如图19-B-1所示,质量m的物体静止在倾角为的斜面上,物体与斜面间的滑动摩擦系数为,现在使斜面体向右水平匀速移动距离L,则摩擦力对物体做功为: (物体与斜面相对静止) A.0B.-μmgLcosα C.-mgLsinαcos2αD.-mgLsinαcosα 7.如图19-B-6所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为f,使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是() A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B.人对皮带不做功 C.人对皮带做功的功率为mgv D.人对皮带做功的功率为fv 8.一个倾斜放置的皮带运输机工作稳定后,将一物体 缓慢放在运动的皮带上,最终物体由A位置移到B位置(如图19-B-7)。 在这段过程中,物体所受各力中: () A.只有摩擦力做正功B.摩擦力一定做负功 C.重力一定做正功D.重力一定做负功 9.关于汽车在水平路上运动,下列说法中正确的是: () A.汽车启动后以额定功率行驶,在速度未达到最大以前,加速度是在不断增大的 B.汽车启动后以额定功率行驶,在速度未达到最大以前,牵引力是不断减小的 C.汽车以最大速度行驶后,若要减小速度,可减小牵引功率行驶 D.汽车以最大速度行驶后,若再减小牵引力,速率一定减小 10.汽车发动机的额定功率60千瓦,汽车的质量5吨,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍。 问: (1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少? (2)汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动,这一过程能维持多长时间? 答案 1B2C3.A4.AC5A6D7AD8AD9BCD 10汽车加速过程中有: a=(F-f)/m=(P/V–f)/m,V变大,导致F变小,加速度a变小,当V=Vm时,a=0,以后汽车做匀速直线运动。 (1)据上述分析可知: 当牵引力F大小等于阻力f时,汽车的加速度a=0,速度达到最大值vm,据公式P=Fv,可得出汽车最大速度. Vm=P/F=P/f=12m/s (2)汽车以恒定的加速度起动: P/v-f=ma v=at所以有: P/at–f=ma 因为a是恒量,所以要求功率P随时间均匀增加,当增加到额顶功率时,匀加速运动结束,所以时间为t=P/(f+ma)a=15s 2.动能定理 1.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点缓慢地移到Q点,此时绳与竖直夹角为θ,如图20-B-1,则力F所做的功为(). A.mglcosθB.Flsinθ C.mgl(1-cosθ)D.Flθ 2.如图20-B-2所示,木块A放在木块B的左上端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,A获得动能E1,产生热Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,A获得动能为E2,产生热Q2.则有() A.E1=E2,Q1=Q2.B..E1 C..E1>E2,Q1>Q2D..E1 3.图20-B-4为水平放置的足够长的传送带,在电动机带动下以恒定速度v匀速传动,若在传送带的左端轻放放上质量为m的物体A,并且当物体相对地面位移为s时,它恰好与带速度相同,对此过程有以下说法,其中正确的是() A.物体对传送带做功为mv2/2。 B.传送带对物体做功为mv2/2。 C.由于物体A和传送带之间一度有相对滑动,由此产生的热量Q=mv2/2。 D.传送带在这过程中消耗的能量至少为mv2。 4.如图20-A-3所示,质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮,在地面的人以速度v0向右匀速走,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角θ=450处,在此过程中人所作的功为() A.mv02/2B. mv02/2C.mv02/4D.mv02 5.水平面上的甲、乙两物体某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下,逐渐停下来,如图20-A-4所示,a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图像,下列说法正确的是() A,若甲和乙与水平面上的动摩擦因数相同,则甲的质量一定比乙大 B.若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同,则甲的质量一定比乙小 C.若甲和乙质量相等,则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大 D.若甲和乙质量相等,则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小 6.质量为5t的汽车,在平直公路上以60kW恒定功率从静止开始启动,速度达到24m/s的最大速度后,立即关闭发动机,汽车从启动到最后停下通过的总位移为1200m.运动过程中汽车所受的阻力不变.求汽车运动的时间. (动能定理应用于恒定功率情况下,讨论变力做功问题。 ) 在光滑斜面的底端静置一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上。 使物体沿斜面向上滑去。 经一段时间突然撤去这个力,又经过相同的时间物体又返回斜面的底部,且具有120J的动能。 则 (1)恒力F对物体所做的功为多少? (2)撤去恒力F时,物体具有的动能为多少? (综合考查动能定理和运动学及牛顿运动定律) 答案 1C2B3BCD4C5AC 6牵引力做功为Pt,阻力做功为-F′s,由动能定理得: Pt1-F/s=0① 汽车达到最大速度时,牵引力和阻力大小相等, 则P=Fvm=F′vm F/=P/vm② 由①、②可求得汽车加速运动的时间为 t1=F′s/P=s/vm=1200/24=50s. 关闭油门后,汽车在阻力作用下做匀减速直线运动,由动量定理得(取运动方向为正方向): F/t2=0-mvm③ 由②、③可求得汽车匀减速运动的时间为 t2=mvm/F′=mvm2/P=5×103×242/60×103s=48s 则汽车运动的时间为: t=t1+t2=50s+48s=98s. 7. (1)从底端回到底端重力做功为零,由动能定理 WF+WG=ΔEk WF=120J (2)设撤去F作用时物体速度v1,此时位移s,到达底端时速度大小v2, s=v1t/2 返回底端 -s=(-v2+v1)t/2 解得v2=2v1 Ek2=120J Ek1=30J 3机械能守恒 F 1.质量为m的木块放在地面上和一弹簧连接着,如图22-B-2所示,用恒力F拉弹簧使木块离开地面.若力F的作用点向上移动了h,则() A.木块的重力势能增加了Fh B.木块的机械能增加了Fh C.木块的动能增加了Fh D.系统的机械能增加了F 2.用恒力F向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中() A,力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量 B.物体克服重力所做的功等于重力势能的增量 C,力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于重力势能的增量 D.力F和阻力的合力所做的功等于物体机械能增量 3如图22-B-5所示,一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点,速率仍为6m/s,若物体以5m/s的初速度从A点沿同一路线滑到B点,则到B点时的速率为() A.小于5m/sB.等于5m/s C.大于5m/sD.不能确定 4.如图22-A-4所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则 (1)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少? (2)试描述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少? (综合考查功能关系及圆周一定和牛顿力学知识。 ) 5如图22-B-7所示,质量,m=0.5kg的小球,从距地面高H=5m处自由落下,到达地面恰能沿陷于地面的半圆形槽壁运动.半圆槽半径R=0.4m,小球到达圆槽最低 点时速率v=10m/s,设槽对球的摩擦力大小恒定不变,g=10m/s2,求 (1)小球第一次从圆槽左侧飞出上升的高度h, (2)小球最多可飞出槽外几次. B 6.(99年广东高考题)如图21-3所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=300,另一边与地面垂直,顶有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块的A和B连结,A质量为4m,B的质量为m.开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了,求物块B上升的最大高度H. 答案 1D2.BD3C 4. (1)物体在两斜面上来回运动时,克服摩擦力所做的功Wf=μmgcos60°·s总. 物体从开始直到不再在斜面上运动的过程中 mgh-Wf=0-mv02/2.解得s总=38m. (2)物体最终是在B、C之间的圆弧上来回做变速圆周运动,且在B、C点时速度为零. (3)物体第一次通过圆弧最低点时,圆弧所受压力最大.由动能定理得mg[h+R(1-cos60°)]-μmgcos60°/sin60° =m(v12-v02)/2, 由牛顿第二定律得 Nmax-mg=mv12/R, 解得 Nmax=54.5N. 物体最终在圆弧上运动时,圆弧所受压力最小.由动能定理得 mgR(1-cos60°)=mv22/2, 由牛顿第二定律得Nmin-mg=mv22/R,解得 Nmin=20N. 5设小球每经过圆槽一次摩擦力做功w,则第一次从左侧飞出上升h,由功能关系有 w=mgh-mgH 第一次下落到最低点过程有 w/2=(mv2/2-mgR)-mgH 解得: w=-4Jh=4.2m 设小球飞出n次nw=0-mgH n=6.25所以小球可飞出槽外6次 6.设当A沿斜面下滑s时AB速度为v,由机械能守恒有: mgs+5mv2/2=4mgssin300=2mgs 细线断后B做竖直上抛运动,上升的距离为h mv2/2=mgh 上升的最大高度H=s+h 解得: H=1.2s 静电场 1库仑定律 1.如图29-B-1所示,质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么() A.两球一定带异种电荷 B.q1一定大于q2 C.m1一定小于m2 D.m1所受电场力一定大于m2所受的电场力 2.如图29-B-3所示,有大小相同的A、B、C三个金属球,A、B带等量异种电荷,中间连接一个轻质绝缘的弹簧,放在光滑的绝缘水平面上,平衡时弹簧压缩量为X0,现将不带电的C球和A球接触一下,然 后拿走,则产生新平衡时弹簧的压缩量X为() A。 X= X0 B.X> X0 C.X< X0 D.X=X0 3如图29-B-4所示,一个带正电荷的质点P,放在A、B两个电量相等的负点电荷的电场中,位于A、B连线的垂直平分线上的C点处,假设质点P只受电场力作用。 若将P由静止释放,则它的运动情况是() A.先匀加速,后匀减速 B.先变加速,后变减速 C.运动到O点后静止 D.在O点附近振动 4.如图29-A-1所示,两个大小相同的小球,质量分别为m1、m2,带同种电荷,电量分别为q1、q2,将它们用等长的细线悬于同一点O。 这时两悬线与竖直方向的夹角相等,可知() A.m1=m2q1=q2 B.m1=m2q1≠q2 C.m1≠m2q1=q2 D.m1≠m2q1≠q2 答案 1.A.2C.3.D4A.B 2电场强度,电势,电势差,电势能 1.如图31-B-1所示,A、B、C是某电场中同一条电场线上的三点。 已知 = 。 下列判断正确的是() A.φA>φB>φC B.φA-φB=φB-φC C.EA>EB>EC D.EA=EB=EC 2.如图31-B-2甲所示,AB是某电场中的一条电场线,若在A点放置一初速度为零的电子,电子仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B过程中的速度图象如图31-B-2乙所示,列关于两点的电势φ和电场强度E的判断中,正确的是() A.EA>EBB.EA<EB C.φA>φBD.φA<φB 3.如图31-B-3所示,电场中一条竖直电场线上有C、D两点,将某带电微粒从C点由静止释放,微粒沿电场线下落,到达D点时速度为零。 下列说法中正确的是() A.由C到D点,电场强度是逐渐减小的 B.由C到D点,电场强度是逐渐增大的 C.C点电势可能比D点电势高,也可能比D点低 D.微粒从C点运动到D的过程中,先是电势能的增加量小于重力势能的减小量,然后是重力势能的减小量小于电势能的增加量 4.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图31-A-4所示,可以判定() A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D.电场中A点的电势低于B点的电势 5如图31-B-6所示,虚线a、b、c代表是静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φa、φc,且φa>φa>φc。 一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知() A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功 B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功 C.粒子从K到L的过程中,电势能增加 D.粒子从L到M的过程中,动能减少 答案 1B、D2C、D3B4ABD5C 3电容器.带电粒子在电场中的运动 1.如图32-B-2所示,平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是() A.将A板向上移动 B.将B板向右移动 C.将A、B之间充满电介质 D.将A板放走部分电荷 7.如图32-A-6所示,有一个平行板电容器与静电计连接,板间原为空气,使电容器带电后,张开一个角度,现撤去电源,然后向两极间缓缓插入一块介质板,则() A.角度θ将变大 B.角度θ将变小 C.角度θ将不变 D.角度θ将先变小再变大 4.如图32-B-4所示,电容器C两板间有一负电荷q静止,使q向上运动的措施是() A.两板间距离增大 B.两板间距离减少 C.两板正对面积减小 D.两板正对面积增大 5.如图32-B-5所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N,今有一带电质点,自A板上方相距为d的p点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则() A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回 B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回 D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 8.如图32-B-8所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,,则() A.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,θ增大 B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,θ不变 C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,θ增大 D.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,θ不变 答案 1.B2.B3A、C、D4D5C 1.氘核贴着水平的平行板电容器的一块极板,以速度V从左端平行于极板射入板间的匀强电场,运动一段时间后,它恰能贴着另一极板的右端离开电场,今将粒子入射的速度增加到 V,且仍能从另一极板的右端点离开电场,则可以采取的措施是() A.只是将入射的氘核换成氢核 B.只是将入射的氘核换成氦核 C.只是将偏转电压增加到原来的2倍 D.只是将板间距离缩小到原来的一半 2.如图33-B-4所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是() A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大 C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小 3.如图33-3所示,AB为某电场中一条电场线,已知质量为m的电子在A速度为VA,它在电场作用下从A运动到B时速度正好为零,那么() A.电场方向从A到B B.A点电势高于B点的电势 C.电场力作正功 mVA2 D.电子电势能增加了 mVA2 4.如图33-4所示,a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,若不计重力,则() A.a的电量一定大于b的电量 B.b的质量一定大于a的质量 C.a的荷质比一定大于b的荷质比 D.b的荷质比一定大于a的荷质比 5.如图33-5所示,氕、氘、氚的原子核自初速为零经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,那么() A.经过加速电场过程,氕核所受电场力的冲量最大 B.经过偏转电场过程,电场力对3种核做的功一样多 C.3种原子核打在屏上时的速度一样大 D.3种原子核都打在屏上的同一位置上 6.如图33-A-7所示,一平行板电容器A、B两极板上,加一个如图所示的交变电压,开始时B板电势比A板高,有一个原来静止的电子正处在两板中间,它在电场力作用下开始运动,设A、B两板间距离足够大,下列说法正确的是() A.若电子从t=0开始运动,则电子将以起点为平衡位置来回振动 B.若电子从t=1s开始运动,则电子将以起点为平衡位置来回振动 C.若电子从t=2s开始运动,则电子将一直向A板运动 D.若电子从t=3s开始运动,则电子将一直向A板运动 7.如图33-A-10所示,A、B为平行金属板,它们之间的距离为d,在A板的缺口C的正上方距离为h的P处,有一静止的质量为m带电量为q的液滴从P处由静止开始自由落下,若要使液滴不落在B板上,两板间场强至少为多大? 两板间的电势差至少为多大? (1)若保持两极板间的电压不变,仅使A板向上(下)平移一小段距离,其它条件不变,质点的运动情况如何? (2)若仅使B板向上(下)移动一小段距离,情况又如何? 8.如图33-A-11所示,一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,若两板间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压? 9.如图33-A-12所示,质量为m带电量为-q的微粒(重力不计),在匀强电场中的A点时速度为v,方向与电场线垂直,在B点时速度为2v,已知A、B两点间距离为d,求: ⑴A、B两点间电压? ⑵电场强度大小和方向? 答案 1A、C2.B3.A、B、D4.C5.B、D6.B、C 7.解: 设液滴刚好到达B板时速度v=0 在此过程中由动能定理得: mg(h+d)-qUAB=0 解得: (1)使A板向上(下)平移,液滴的运动情况不变 (2)使B板向上平移,液滴不能到达B板 使B板向下平移,液滴落到达B板上 8解: 根据题意,当偏转电压大到使电子刚好檫着极板的边缘飞出,此时的偏转电压,即为最大。 加速过程,由动能定理得: eU= 进入偏转电场,在平行于极板方向: l=v0t 在垂直于极板方向: y= at2= y≤ 代入数据解得: =4.0×102V 9.解: 电动能定理得: 由于电场力做正功,所以场强方向水平向左,将速度正交分解,竖直方向vy=v,水平方向vx 水平位移: 竖直方向位移: y=v·t , 解方程组得 ,方向水平向左 恒定电流 1欧姆定律,电热电功率 1、A、B两个电阻的电流电压图线如图34—B--2所示,从图线可作如下判断: () (A)电阻A的阻值大于电阻B; (B)电阻A的阻值小于电阻B; (C)比较A1(U1,IA1)、B1(U1,IB1),表明相同电压时,通电阻A的电流强度较大; 图34—B--2 (D)两电阻串联时电阻A消耗的功率小于电阻B消耗的功率。 2、一个标有“220V60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压(U)和电流(I)的关系可用图线表示,如图34—A--7所示的四个图线中,肯定不符合实际的是[ ] 3、如图34—B--3所示,三个相同的电压表接入电路中,已知电压表的示数U1=5伏,U2=3伏,则电压表U3的读数应为[ ] A.2伏 B.3伏 C.5伏 图34—B--3 D.大于2伏,小于3伏 4、如图35—B--1所示是电解硫酸铜溶液的装置示意图,图中电压表的示数为U,电流表示数为I,通电时间为t,下面的说法中正确的是() A.I
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