上海市徐汇区三年（2020-2022）年高考物理一模试题按知识点分层-01力学（基础题）

这是一份上海市徐汇区三年（2020-2022）年高考物理一模试题按知识点分层-01力学（基础题），共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
上海市徐汇区三年（2020-2022）年高考物理一模试题按知识点分层-01力学（基础题） 一、单选题1．（2022·上海徐汇·统考一模）如图，高速公路上汽车保持速率不变通过路面 abcd，其中 ab 段为平直上坡路面，bc 段为水平路面，cd 段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化，则汽车的输出功率（　　）A．在 ab段逐渐减小 B．在ab段最大，在cd段最小C．仅在bc段时保持不变 D．始终保持不变2．（2022·上海徐汇·统考一模）“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，其轨道与地球赤道在同一平面内，并与地面上某观测点始终保持相对静止。已知地球半径为r1，卫星轨道半径为r2，则赤道上某点随地球自转的线速度大小v1与卫星运动的线速度大小v2之比为（　　）A．r1∶r2 B．r2∶r1 C．r12∶r22 D．r22∶r123．（2022·上海徐汇·统考一模）物体振动时，除了固有频率的基频波，还会产生频率为固有频率整数倍的倍频波。当如图所示的两种波同时在介质中传播时，物体振动形成的实际波形应为（　　）A． B．C． D．4．（2022·上海徐汇·统考一模）如图为小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录下的位置。将该段运动分为5段，则其中平均速度最大与平均加速度最小的运动过程分别为（　　）A．①和② B．②和③C．⑤和② D．⑤和③5．（2022·上海徐汇·统考一模）如图，若运动员将双手间的握距收窄一拳的距离，则在最高点平衡时人对杠铃的作用力F与抓举过程中人对杠铃做功W的变化情况为（　　）A．F不变，W增大 B．F增大，W不变C．F不变，W减小 D．F减小，W不变6．（2021·上海徐汇·上海中学一模）竖直墙上A、B、C三处各有一个水平细钉子，光滑圆环如图悬挂，圆环与三个钉子均有接触。A、B、C三点中，A在圆环的最高点，C与圆环的圆心等高，则圆环受到钉子的弹力情况是（　　）A．可能只有A处有 B．可能只有A、B两处有C．一定只有B、C两处有 D．A、B、C三处一定都有7．（2021·上海徐汇·上海中学一模）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（　　）A．g B．1.8g C．2g D．3g8．（2021·上海徐汇·上海中学一模）如图，x轴上、l4m处有两个振动周期相同、振幅均为lcm的波源、，某时刻同时开始竖直向上振动，产生波长均为4m沿x轴传播的简谐横波则和处的质点的振幅分别为（　　）A．1cm  1cm B．0  2cm C．2cm  0 D．2cm  2cm 二、填空题9．（2022·上海徐汇·统考一模）有一种手电筒，当其电池的电能耗尽时，摇晃它，即可为电池充电，在这个摇晃过程中_____能转化为电能；如果将这种手电筒摇晃一次，相当于将200g的重物举高20cm，每秒摇两次，则摇晃手电筒的平均功率为________W，g=10m/s2。10．（2021·上海徐汇·上海中学校考一模）如图（a），一个小球在固定的轨道AB上往复运动，其位移-时间图像如图（b）所示。则小球在时的瞬时速度为__________，到内的平均速度为__________。11．（2021·上海徐汇·上海中学校考一模）航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，当小球处于最低点时，给其一个水平初速度，若不考虑空气等阻力的影响，则小球的运动情况将是：_________，小球运动到最高点时，细线对小球的拉力大小为__________。 三、解答题12．（2022·上海徐汇·统考一模）一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。13．（2021·上海徐汇·上海中学校考一模）某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：(1)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积；(2)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；(3)此风力发电机发电的功率P。
参考答案：1．B【详解】汽车做匀速率运动，受力平衡，设上坡的夹角为θ，汽车受到的摩擦力为f 在ab段，根据受力平衡可得此时的功率为在bc段，根据受力平衡可得此时的功率为在cd段，设下坡的夹角为 ，根据受力平衡可得此时的功率为所以对于每段均是匀速率，每段的牵引力都是一个定值，则每段的输出功率都不变。故选B。2．A【详解】由题意知“高分十三号”是一颗地球同步卫星，由于赤道上某点与同步卫星“高分十三号”的角速度相同，设为ω，已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2，根据v=rω可得故选A。3．B【详解】根据波的叠加，两列波叠加后，位移为两列波位移的矢量合。把倍频波的位移与基频波的位移叠加，如图所示故B正确，ACD错误。故选B。4．D【详解】由图可知⑤位移最大，各段运动时间相同，由知⑤平均速度最大；③最近似于匀速直线运动，即速度大小和方向变化最小，平均加速度最小，故选D。5．A【详解】无论运动员双手间的握距为多少，在最高点平衡时人对杠铃的作用力F必与杠铃所受重力等大反向，故F不变；而抓举过程中人对杠铃做功W应等于杠铃重力势能的增加量，若运动员将双手间的握距收窄一拳的距离，与原来相比最高点高度变高，杠铃的重力势能增大，即W增大，故A正确，BCD错误。故选A。6．A【详解】B．若只有A、B受力，C的作用都是0，A对环的作用竖直向上，B对环的作用力向右上方，它们的合力的方向不在竖直方向上，故该种情况不成立；同理，只有A、C受力也不成立，故B错误；C．若只有C、B受力，A的作用都是0，C对环的作用水平向左，B对环的作用力向右上方，它们的合力的方向可以在竖直方向上，该种情况可以成立，但是不一定只有B、C两处有，故C错误。A．若只有A受力，B、C的作用都是0，A对环的作用竖直向上，大小等于重力。该情况可以成立，故A正确；D．若A、B、C都受力，它们的合力的方向可以在竖直方向上，该种情况可以成立，但不是一定都有，故D错误。故选A。7．C【详解】由拉力与时间关系图象可以知道，人的重力等于0.6F0，而最大拉力为1.8F0结合牛顿第二定律1.8F0-mg=mam解得am=2g故C正确，ABD错误。故选C。8．C【详解】处的质点到两个振源的距离差为10m-6m=4m=λ则该点为振动加强点，则振幅为2A=2cm；处的质点到两个振源的距离差为11m-5m=6m=λ则该点为振动减弱点，则振幅为0。故选C。9．     机械（或动能）     0.8【详解】[1]摇晃过程中，人对手电筒做功，所以在摇晃过程中将机械能（或动能）转化为电能。[2]摇晃两次，平均功率为10．     -0.6     -0.2【详解】[1]小球在7s时的瞬时速度为[2]到内的位移为x=-1.2m平均速度为11．     在竖直平面内做匀速圆周运动     【详解】[1]在运行的天宫一号内，物体都处于完全失重状态，相当于不考虑重力，给小球一个初速度，由绳子的拉力提供向心力，小球将在竖直平面内做匀速圆周运动[2]根据牛顿第二定律，可得细线对小球的拉力大小为12．（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s【详解】（1）由图线I可知，物体滑行5m到斜面底端时势能为零，故零势能面为斜面底端所在水平面。开始下滑时Ep0=mgh0=30J其中h0=Lsinθ=3m可得由图线II可知，物块下滑过程中动能从零增大为解得末速度为小物块由静止开始匀加速下滑有可得a=2m/s2，方向沿斜面向下。（2）下滑过程中，物块受力情况为由牛顿运动定律可知其中且可得将a=2m/s2代入得（3）由图线可知，Ep、Ek与s的函数关系分别为Ep=30−6sEk=2s联立可得，s=3.75m时小物块的动能与重力势能相等。由知下滑时间13．(1)7536m3；(2)162777.6J；(3)16277.8W【详解】(1)每秒冲击风车车叶的气体体积为V=SL=Svt=πR2vt=π×400×6×1m3=7536m3(2)这此气流的质量m=ρV=1.2×72536kg=9043.2kg气流的动能(3)每秒风的动能转化为的电能E电=ηEk=10%×162777.6J≈16277.8J则此风力发电机发电的功率为