河北省辛集中学2020届高三物理上学期9月月考试题(含解析)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题:(共16题,每题4分,共64分。1—12为单选,13—16为多项选择,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
1.以下四幅图所反映的物理过程说法正确的是( )
A. 图甲中子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,能量不守恒
B. 图乙中M、N两木块放在光滑的水平面上,剪断束缚M、N两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M、N与弹簧组成的系统动量守恒,机械能增加
C. 图丙中细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统动量守恒,机械能不守恒
D. 图丁中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能一定守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能有损失,但是损失的机械能转化为内能,能量仍守恒,故A错误;
B.图乙中,剪断束缚M、N两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M、N与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧的弹性势能转化为木块的动能,系统机械能守恒,故B错误;
C.图丙中,木球和铁球组成的系统匀速下降,说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力,细线断裂后两球在水中运动的过程中,所受合外力为零,两球组成的系统动量守恒,由于水的浮力对两球做功,两球组成的系统机械能不守恒,故C正确;
D.图丁中,木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力,水平方向上动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,故D错误.
2.质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,重力加速度为g,则在此过程中( )
A. 小球受到的合力做功为mgl(1﹣cosθ)
B. 拉力F的功为Flcosθ
C. 重力势能的变化大于mgl(1﹣cosθ)
D. 水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ)
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球缓慢移动,动能不变,动能的变化量为零,根据动能定理得知,小球受到的合力做功为零,故A错误;
B.设绳与竖直方向的夹角为α,根据平衡条件可知F=mgtanα,所以可知F为变力,根据动能定理
WF﹣mgl(1﹣cosθ)=0
则得拉力F的功为WF=mgl(1﹣cosθ),故B错误;
C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得:重力势能的增加
Ep=mgh=mgl(1﹣cosθ)
故C错误;
D.由上知,小球动能不变,重力势能增加mgl(1﹣cosθ),而重力势能是小球与地球共有的,又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化,可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ),故D正确.