章末检测试卷(第四章)--教科版高中物理必修第二册同步课件+讲义+专练（新教材）

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ZHANGMOJIANCESHIJUAN(DISIZHANG)章末检测试卷(第四章)(满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.(2023·成都市高一期中)下列关于功、功率的说法正确的是A.由P＝Fv可知，当汽车发动机的功率一定时，牵引力大小与速度大小 成反比B.只要力作用在物体上，该力一定对物体做功C.摩擦力不可能对物体做正功D.由P＝ 可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率1234567891011121314√15由P＝Fv可知，当汽车发动机的功率一定时，牵引力大小与速度大小成反比，故A正确；物体所受的力与运动方向垂直时，力对物体不做功，故B错误；摩擦力可能对物体做正功，例如物体随传送带加速，摩擦力对物体做正功，故C错误；1234567891011121314152.(2023·成都市高一期末)如图所示，质量为2 kg的物体放在桌面，桌面的高度是0.8 m。以桌面为零势能面时物体的重力势能是Ep1，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp1；以地面为零势能面时物体的重力势能是Ep2，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp2，重力加速度g＝10 m/s2，则下列选项正确的是A.ΔEp1＝ΔEp2 B.ΔEp1>ΔEp2C.Ep2＝0 D.Ep1＝16 J1234567891011121314√151234567891011121314以桌面为零势能面时物体的重力势能是Ep1＝0，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp1＝－mgh＝－16 J，以地面为零势能面时物体的重力势能是Ep2＝mgh＝16 J，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是ΔEp2＝－mgh＝－16 J，即ΔEp1＝ΔEp2，故选A。153.如图，滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10 J的功。在上述过程中A.弹簧的弹性势能增加了10 JB.滑块的动能增加了10 JC.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 JD.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒1234567891011121314√154.(2023·绵阳市高一期中)如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各拴有一杂技演员(可视为质点)。a站在地面，b处于高台上，此时绷紧的细绳间夹角为60°且左侧细绳竖直。若b从图示位置由静止开始摆下，当b摆至最低点时，a刚好对地面无压力。不考虑空气阻力，则a与b的质量之比为A.2∶1 B.1∶2C.3∶1 D.1∶31234567891011121314√151234567891011121314155.(2022·三明一中期中)如图，总长为l、质量为m的均匀软绳对称地挂在轻小滑轮上，用细线将质量也为m的物块与软绳连接。将物块由静止释放，直到软绳刚好全部离开滑轮，不计一切摩擦，重力加速度为g，则A.刚释放时细线的拉力大小为mg1234567891011121314√151234567891011121314刚释放时，对物块有mg－T＝ma，故拉力小于mg，故A错误；156.如图甲所示，固定的粗糙斜面长为10 m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g＝10 m/s2。根据上述信息能求出A.斜面的倾角B.小滑块与斜面之间的动摩擦因数C.小滑块下滑的加速度的大小D.小滑块受到的滑动摩擦力的大小1234567891011121314√15123456789101112131415斜面长10 m，设斜面的倾角为β，由题图丙知小滑块初态重力势能为Ep1＝100 J，由题图乙知末态动能Ek2＝25 J。由Ep＝100 J－mgsin β·x和题图丙的斜率知mgsin β＝10 N，因为m未知，所以求不出斜面的倾角，选项A错误。由Ek＝(mgsin β－μmgcos β)x和题图乙的斜率知mgsin β－μmgcos β＝2.5 N，联立得f＝μmgcos β＝7.5 N，因此能够求出小滑块受到的滑动摩擦力的大小，选项D正确。123456789101112131415滑块质量和倾角未知，因此求不出小滑块与斜面之间的动摩擦因数，选项B错误。下滑的过程由牛顿第二定律知mgsin β－μmgcos β＝ma＝2.5 N，滑块的质量未知，因此求不出小滑块下滑的加速度的大小，选项C错误。7.(2023·内江市统考)如图，一辆质量为2×103 kg的汽车，在倾角θ＝30°的足够长斜坡底端，由静止开始以大小为0.5 m/s2的恒定加速度启动，行驶过程中汽车受到的空气和摩擦阻力之和恒为103 N，汽车发动机的额定输出功率为60 kW，则汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率的过程中，汽车运动的时间为(重力加速度g取10 m/s2)A.60 s B.10 s C.5 s D.50 s1234567891011121314√15123456789101112131415二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8.(2023·泸州市高级中学期中)竖直放置的轻弹簧下端连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后直至小球运动到最低点过程(不计空气阻力)A.放手瞬间小球的加速度等于重力加速度B.弹簧的弹力一直增大C.小球与弹簧以及地球组成的系统机械能守恒D.小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大123456789101112131415√√放手瞬间，弹簧处于压缩状态，小球受到竖直向下的弹力和重力，小球的合力大于重力，故小球的加速度大于重力加速度，A错误；小球向下运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹力逐渐减小，弹簧恢复原长时，弹力为零，之后弹簧处于伸长状态，随着伸长量的增大，弹力逐渐增大，B错误；小球与弹簧以及地球组成的系统，只有弹力和重力做功，系统满足机械能守恒，C正确；123456789101112131415小球向下运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，小球的重力势能不断减小，故小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大，D正确。1234567891011121314159.(2022·六安一中高一期末)如图所示，DO是水平面，AB是斜面，滑块(可视为质点)从A点由静止沿ABD滑动到D点的速度大小为v0。若已知该滑块与斜面、水平面和圆弧轨道之间的动摩擦因数处处相同且不为零，轨道转折处平滑相接。下列说法正确的是A.若让滑块从D点以速度v0出发，沿DBA滑动，则恰好能滑到顶点AB.若让滑块从D点以速度v0出发，沿DBA滑动，则一定不能滑到顶点AC.如果斜面改为AC，让滑块从A点由静止出发沿ACD下滑到D点的速度大小一 定为v0D.如果斜面改为圆弧轨道AEB，让滑块从A点由静止 出发沿AEB滑动到D点的速度大小一定为v01234567891011121314√√15μ0≤μ≤1.2μ0。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上匀减速下滑，且滑行结束时停止在水平滑道上，以下L1、L2的组合符合设计要求的是10.(2023·成都七中高一期中)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略；倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同，因滑板不同，μ满足123456789101112131415√√123456789101112131415123456789101112131415三、非选择题(本题共5小题，共54分)11.(8分)(2023·成都市高一期末)某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”。(1)实验装置甲中存在的错误是____________________________________________________________。123456789101112131415打点计时器打点计时器应接交流电源，题图中接的是直流电源。应接交流电源，图中接的是直流电源(意思正确均可)(2)进行实验时，为保证重物下落时初速度为零，应____(填正确答案标号)。A.先释放纸带，再接通电源B.先接通电源，再释放纸带1234567891011121314B15进行实验时，为保证重物下落时初速度为零，应先接通电源，再释放纸带。故选B。(3)根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出1、2、3、4四个点到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T，重力加速度大小为g。若代入所测数据在误差允许的范围能满足表达式gh3＝_________(用题目所给物理量符号表示)，则可验证重物下落过程机械能守恒。1234567891011121314151234567891011121314重力势能减少量为ΔEp＝mgh对应的动能增加量15(4)这位同学通过实验结果发现：重物减少的重力势能总是比增加的动能略微大些，其原因是________________________________________________(写出一条即可)。123456789101112131415 在本实验中重物要克服阻力做功(其他合理答案均可)重物及纸带下落过程中受到阻力的作用，需要克服阻力做功，所以重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能。12.(8分)(2022·贵州黔东南凯里一中校考期中)某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，他将质量分别为M、m的A、B两小球用轻质无弹性细绳连接并跨过轻质定滑轮，M>m，在B上端有两个光电门，光电门中心间距是h，重力加速度为g，实验步骤如下：(1)用游标卡尺测出小球直径d，如图乙所示，则d＝______ mm。123456789101112131417.5151234567891011121314游标卡尺主尺的读数为17 mm，游标卡尺最小分度为0.1 mm，第5条刻线和主尺刻线对齐，游标尺读数为：5×0.1 mm＝0.5 mm，游标卡尺读数为：17 mm＋0.5 mm＝17.5 mm。15(2)将A球由静止释放，记录B小球依次通过光电门1和光电门2的遮光时间t1和t2。(3)计算从光电门1到光电门2过程中系统动能的增加量ΔEk＝_________________，系统势能的减少量ΔEp＝___________(用题中给出的物理量d，t1，t2，M，m，h，g表示)。(4)改变小球B位置，重复上述步骤，并得出结论。123456789101112131415(M－m)gh1234567891011121314系统势能的减少量为ΔEp＝(M－m)gh。1513.(10分)质量m＝1 kg的小物块以初速度v0＝4 m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。O点为圆弧的圆心，θ＝60°，轨道半径R＝0.8 m，圆弧轨道与水平地面上长为L＝2.4 m的粗糙直轨道CD平滑连接。小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞，且能原速返回(g＝10 m/s2，空气阻力不计)。(1)小物块第一次经过最低点C时，求圆弧轨道对物块的支持力N；1234567891011121314答案　40 N，方向竖直向上151234567891011121314解得：N＝40 N，方向竖直向上 (2分)15(2)若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ＝0.4，求小物块最终停在何处。1234567891011121314答案　停在距D点0.6 m处15物块最后停止在轨道CD上，从开始到停止的过程中，根据动能定理：解得：s总＝3 m即小物块最终停在距D点0.6 m处。 (2分)14.(12分)(2023·凉山宁南中学高一校考)如图甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图乙所示的模型。倾角为45°的直轨道AB、半径R＝10 m的光滑竖直圆轨道和倾角为37°的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC、C′E平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，EG间的水平距离l＝40 m。现有质量m＝500 kg的过山车，从高h＝40 m处的A点由静止下滑，经BCDC′EF最终停在G点。过山车与轨道AB、EF间的动摩擦因数均为μ1＝0.2，与减速直轨道FG间的动摩擦因数μ2＝0.75，其他部分光滑。过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，g取10 m/s2。求：123456789101112131415(1)过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；123456789101112131415(2)过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力大小；123456789101112131415答案　7×103 N设过山车在D点速度大小为vD，联立解得F＝7×103 N (1 分)由牛顿第三定律知，过山车在D点对轨道的作用力大小为7×103 N (1 分)(3)减速直轨道FG的长度x。(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)123456789101112131415答案　30 m解得x＝30 m。 (1分)(3分)123456789101112131415.(16分)如图所示，将一根轻质弹簧和一个质量为m的小圆环穿在水平细杆上，弹簧左端固定，右端与小圆环相接触(但不拴接，小环可脱离)，BC和CD是由细杆弯成的两段 圆弧，AB杆与BC圆弧下端相切，BC圆弧上端与CD圆弧下端相切，BC圆弧的半径为R。CD圆弧的半径为2R，O点为弹簧自由端的位置，整个轨道竖直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑。用外力抓住小圆环缓慢向左压缩弹簧，当弹簧的压缩量为d时释放，小圆环弹出后恰好能到达C点，返回水平杆时刚好与弹簧接触停在O点，重力加速度为g(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，小圆环通过B处和C处没有能量损失)。求：151234567891011121314(1)当弹簧的压缩量为d时，弹簧具有的弹性势能；15答案　2mgR由于小圆环恰好能到C点，则由功能关系知Ep＝fAB·xAB＋mgR (2分)由于返回时停在O点，由功能关系知 fAB·xAB＝mgR (1分)联立解得Ep＝2mgR (1分)1234567891011121314(2)若将小圆环放置在弹簧的压缩量为2d位置释放，小圆环到达最高点D时，轨道所受到的作用力F大小；15答案　3mg123456789101112131415由于弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比，则Ep′＝4Ep＝8mgR(1分)解得N＝3mg (1分)由牛顿第三定律可知，F＝3mg1234567891011121314(3)为了使小圆环能停在OB的中点，弹簧具有的弹性势能。15为了使小圆环停在OB中点，则要求小圆环恰能达到的最高点为D点，则Ep1