1、阶段综合测评(三)时间：90分钟满分：110分第卷(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，17题只有一项符合题目要求，812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5.05 m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，
2、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()A0.5 WB0.25 WC2.5 WD6.5 W答案B解析设物体的质量为m，第2 s末物体的速度大小为v，根据动能定理有Wm
3、v2，根据速度时间图象，由几何关系可知物体在第8 s末的速度大小为，设前8 s内合外力对物体做的功为W，则根据动能定理有Wm20，得WW0.25W，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mAgmBgsin，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
4、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mghmv20，可知两物块落地时的速度大小均为v，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PAmAgv和PBmBgvsin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APA，BPB，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
5、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()At2时刻小球速率最大Bt2时刻小球动能为零Ct3、t4时刻小球速度相同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
6、，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()At0时刻甲物体的加速度大于乙物体的加速度Bt0时刻甲、乙两物体所受阻力相同C0t0时间内，甲、乙两物体重力势能的变化量相同D0t0时间内，甲物体克服阻力做的功较多答案A解析
7、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ag，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，0t0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，0t0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m1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L1.0 m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，
8、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37时，小球2的速度大小v1.6 m/s，sin370.6，cos370.8，g10 m/s2，则此过程中外力F所做的功为()A8 J B8.72 J C10 J D9.28 J答案C解析当杆与竖直墙壁夹角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：vcos37vsin37，代入数据得：v1.2 m/s，小球2上升的高度为：hLcos370.8 m，根据功能关系得外力F所做的功为：Wmv2mv2mgh，解得：W10 J，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
9、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kRmgm，由动能定理可得：mgRk
10、R2mv0，由以上两式可得小球通过最低点时，F弹kRmg，A错误；根据PFvcos可知，开始时小球的速度v0，则橡皮筋弹力做功的瞬时功率P0，在最低点时，小球的速度方向与F方向垂直，90，则橡皮筋弹力做功的瞬时功率P0，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
11、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FFf，v，当汽车的功率突然减小为时，该时刻汽车的速度不变仍为v，由PFv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不变，牵引力逐步增大，加速度大小a逐渐减小，直到牵引力和阻力再次相等，汽车以v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
12、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沿倾角的斜面下滑到地面时的动能较大B沿倾角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，货物距地面的高度为h，滑动摩擦力对货物做的功为：WfFfmgcosmghcot，所以货物质量、货物与斜面间的动摩擦因数均一定时，倾角越大，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WGmgh，由Ekmghmghcot知，倾角越大，货物下滑到
13、地面时的动能越大，又，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，t0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t1t2的时间内，外力的功率先增大后减小D在t2t3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
14、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t1t2的时间内，功率不为零，所以在t1t2的时间内，外力的功率先增大后减小，故C正确；在t2t3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
15、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()AR BRCd Dd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的过程只有重力做功，由动能定理得：mg2Rmvmv2；而物块从b点做平抛运动，2Rgt2，dvbt；联立各式可得：d ，由数学知识可知，当R时，水平距离有最大值d，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，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B物体在
16、沿斜面上升过程中重力做功mghC物体的初速度大小为D物体在沿斜面上升过程中，物体克服摩擦力做功答案AC解析由题意知物体在斜面上上滑时，有：mgsinmgcosmg，代入数据得，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0v22g，得物体的初速度v，C正确；由动能定理可得，Wfmgh0mv2，得物体克服摩擦力做的功为Wfmghmv2mgh，D错误。第卷(非选择题，共62分)二、实验题(本题共2小题，共12分)13(5分)(2019山东青岛二模)某研究小组利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图甲所示：首先用天平测量滑块和遮光条的总
17、质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光条的宽度d；然后调整气垫导轨水平，调整轻滑轮使细线水平；实验时每次滑块都从同一位置A处由静止释放，用x表示滑块从位置A到光电门的距离，用t表示遮光条经过光电门所用的时间。回答下列问题：(1)测量d时，游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图乙所示，读数为_ cm。(2)实验前调整气垫导轨水平的目的是_。(3)以滑块(包含遮光条)和重物组成的系统为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式_(用实验测得的物理量的字母表示)，则可认为验证了动能定理。答案(1)0.970(2)确保只有重物的重力对系统做功(3)mgx(Mm)2解析(1)由题图乙所示游
18、标卡尺可知，主尺示数为9 mm，游标尺示数为140.05 mm0.70 mm，则游标卡尺读数为9 mm0.70 mm9.70 mm0.970 cm。(2)实验前调整气垫导轨水平，其目的是确保只有重物的重力对系统做功。(3)滑块经过光电门时的速度：v，对滑块和重物组成的系统，在误差允许的范围内，若满足mgx(Mm)2，即可认为验证了动能定理。14(7分)(2019河北衡水二调)某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。(1)为了验证机械能守恒定律，该实验还需要
19、测量下列哪些物理量_。A小球的质量mBA、B之间的距离HC小球从A到B的下落时间tABD小球的直径d(2)小球通过光电门时的瞬时速度v_(用题中所给的物理量表示)。(3)调整A、B之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0_。(4)在实验中根据数据实际绘出的H图象的斜率为k(kk0)，则实验过程中小球所受的平均阻力f与小球重力mg的比值_(用k、k0表示)。答案(1)BD(2)(3)(4)解析(1)根据机械能守恒定律，小球下落过程中重力势能的减少量等于其动能的增加量，有mgHmv2，化简可得gHv2，因此不需要测量质量，故A错误；根
20、据实验原理可知，只需要测量A点到光电门B的距离与小球通过光电门时的速度，故B正确，C错误；用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确。(2)已知小球通过光电门时的时间t、小球的直径d，则可以得到小球通过光电门的瞬时速度v。(3)若小球减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，mgHmv2，即2gH2，解得H，那么该直线的斜率k0。(4)由实际图线知，kH，因存在阻力，有mgHfHm2，联立得k，又k0，两式相比整理得。三、计算题(本题共4小题，共50分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)15
21、(10分)(2019吉林省吉林市三模)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当加速时间t40 s、位移x1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度。已知飞机质量m7.0104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g10 m/s2。求：(1)飞机起飞所要求的速度v；(2)飞机滑跑过程中，牵引力的最大功率P。答案(1)80 m/s(2)1.68107 W。解析(1)飞机滑跑过程做匀变速直线运动，初速度为零，末速度为v，则全程的平均速度为v，则有xvt，代入数
22、据，解得v80 m/s。(2)设飞机滑跑过程的加速度大小为a，牵引力为F，则vat解得a2 m/s2已知滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，即f0.1mg7.0104 N由牛顿第二定律得Ffma解得F2.1105 N当速度最大的时候，牵引力的功率最大，即PFv代入数据得最大功率P1.68107 W。16(12分)(2019山东日照模拟)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图所示。比赛时，运动员脚蹬起蹬器，身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行，至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO滑向营垒圆心O，为使冰壶能在冰面上滑的更远，运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知
23、O点到前卫线的距离d4 m，O、O之间的距离L30.0 m，冰壶的质量为20 kg，冰壶与冰面间的动摩擦因数10.008，用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到20.004，营垒的半径R1 m，g取10 m/s2。(1)若不刷冰面，要使冰壶恰好滑到O点，运动员对冰壶的推力多大？(2)若运动员对冰壶的推力为10 N，要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距离是多少？答案(1)12 N(2)812 m解析(1)设运动员对冰壶的推力为F，对整个过程，由动能定理得Fd1mgL0代入数据解得F12 N。(2)设冰壶运动到营垒的最左端时，用毛刷刷冰面的距离是x1，由动能定理得：Fd1mg(LRx1)2mgx10代入
24、数据解得x18 m冰壶运动到营垒的最右端时，用毛刷刷冰面的距离是x2，由动能定理得：Fd1mg(LRx2)2mgx20代入数据解得x212 m所以要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距离在812 m范围。17(12分)(2019四川自贡一诊)如图所示，水平传送带长L5 m，以速度v2 m/s沿图示方向匀速运动。现将一质量为1 kg的小物块轻轻地放在传送带的左端上，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g10 m/s2。求：(1)物块从左端传送到右端需要的时间；(2)物块在传送带上因摩擦而产生的热量。答案(1)3 s(2)2 J解析(1)物块在传送带上开始做匀加速运动，共速后做匀速运动，开始的
25、加速度为ag2 m/s2匀加速运动的时间t1 s1 s匀加速运动的位移xt1 m匀速运动的时间t2 s2 s则物块从左端传送到右端需要的时间tt1t23 s。(2)物块在传送带上因摩擦而产生的热量：Qfs相mg(vt1x)0.2110(211) J2 J。18(16分)(2019江苏淮安协作体联考)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37的斜坡，BC是半径为R5 m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h18.8 m，竖直台阶CD高度差为h25 m，台阶底端与倾角为37的斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备的总质量为80 kg
26、，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)。求：(1)运动员到达C点时的速度大小；(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小；(3)运动员在空中飞行的时间。答案(1)14 m/s(2)3936 N(3) s解析(1)AC过程，由机械能守恒定律得：mgh1R(1cos37)mv，解得：vC14 m/s。(2)在C点，对运动员，由牛顿第二定律有：FCmg，解得：FC3936 N，由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936 N。(3)设运动员在空中飞行时间为t，由平抛运动规律，则有：水平方向xvCt，竖直方向hgt2，且tan37，解得：t s，t s(舍去)。
