粵教版高中物理必修第二冊(cè)第四章測(cè)評(píng)(滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.(2024廣東河源期末)超市的自動(dòng)扶梯主要有樓梯式和斜坡式兩種,如圖為某女士在超市乘坐斜坡式自動(dòng)扶梯勻速上樓,下列各力中做正功的是()A.重力 B.摩擦力C.支持力 D.合力2.在體能測(cè)試跳繩時(shí),質(zhì)量為50kg的某同學(xué)一分鐘跳了150次,若他每次跳起時(shí),重心上升的高度約為5cm,則他一分鐘內(nèi)克服重力做功的大小約為()A.2500J B.3675J C.7500J D.375000J3.在下列實(shí)例中,不計(jì)空氣阻力,機(jī)械能一定不守恒的是()A.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體 B.起重機(jī)將重物勻速吊起C.沿光滑曲面自由下滑的物體 D.出手后空中飛行的籃球4.籃球場(chǎng)上,某同學(xué)在練習(xí)投籃,籃球在空中劃過一條漂亮的弧線落入籃筐,籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示.不計(jì)空氣阻力,從籃球離開手到落入籃筐的過程中,下列說法正確的是()A.籃球先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)B.籃球的機(jī)械能先減小后增大C.籃球重力的功率不斷增大D.籃球的動(dòng)能先減小后增大5.動(dòng)車是指軌道交通系統(tǒng)中裝有動(dòng)力裝置的車輛.而動(dòng)車組就是由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車輛(動(dòng)車)加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車輛(拖車)組成的,如圖所示.假設(shè)動(dòng)車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比,每節(jié)動(dòng)車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動(dòng)車的額定功率都相等.若1節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車組成的動(dòng)車組的最大速度為120km/h;則6節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車組成的動(dòng)車組的最大速度為()A.120km/h B.240km/h C.320km/h D.480km/h6.(2024江蘇揚(yáng)州檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量為m的物體從彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),彈簧壓縮量為h,重力加速度為g,則物體從釋放到最低點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是()A.物體重力勢(shì)能減少,物體的動(dòng)能和彈簧彈性勢(shì)能都增加B.合力對(duì)物體做的功是mghC.物體的重力勢(shì)能增加了mghD.彈簧彈性勢(shì)能增加了mgh7.(2024遼寧鞍山期中)如圖所示,質(zhì)量為3kg的木塊在傾角為θ=37°的斜面頂端由靜止開始在外力作用下加速下滑,已知加速度a=1m/s2,假設(shè)斜面足夠長(zhǎng),且以斜面頂端O點(diǎn)所在平面為參考平面,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則木塊由靜止開始沿斜面加速下滑的過程中,下列說法正確的是()A.前2s內(nèi)木塊的重力做功為W=60JB.前2s內(nèi)木塊重力的平均功率P=18WC.2s末木塊重力的瞬時(shí)功率P=60WD.2s末木塊的重力勢(shì)能Ep=36J二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.(2024廣東湛江檢測(cè))在兒童樂園的蹦床項(xiàng)目中,小孩在兩根彈性繩和彈性網(wǎng)繩的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)上下彈跳.如圖所示,某次蹦床活動(dòng)中,小孩靜止時(shí)處于O點(diǎn),當(dāng)其彈跳到最高點(diǎn)A后下落,可將彈性網(wǎng)繩壓到最低點(diǎn)B,小孩可看成質(zhì)點(diǎn),不計(jì)彈性繩的重力、彈性網(wǎng)繩的重力和空氣阻力.則從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B的過程中,小孩的()A.重力的功率先增大后減小B.機(jī)械能一直減小C.重力勢(shì)能的減少量大于彈性網(wǎng)繩彈性勢(shì)能的增加量D.機(jī)械能的減少量等于彈性網(wǎng)繩彈性勢(shì)能的增加量9.從地面豎直向上拋出一物體,其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和,取地面為參考平面,該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示.重力加速度取10m/s2.由圖中數(shù)據(jù)得出如下結(jié)論,其中正確的是()A.物體的質(zhì)量為2.5kgB.h=0時(shí),物體的速率為10m/sC.h=2m時(shí),物體的動(dòng)能Ek=50JD.從地面至h=4m,物體的動(dòng)能減少20J10.(2024吉林長(zhǎng)春階段練習(xí))如圖所示,A、B為彈性豎直擋板,相距L=4m,A、B板之間為水平導(dǎo)軌.質(zhì)量為1kg的一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))自A板處開始,以v0=4m/s的速度沿動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平導(dǎo)軌向B板運(yùn)動(dòng),它與A、B板碰撞后瞬間均以碰前瞬間的速率反彈回來,為使小球恰好停在兩擋板的中間,則摩擦力的大小可能為()A.1N B.0.8NC.47N D.4三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(6分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí),毫秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t,測(cè)出AB之間的距離為h,且遠(yuǎn)大于小球直徑,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2)(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測(cè)量的物理量是.

A.A點(diǎn)與地面間的距離HB.小鐵球的質(zhì)量mC.小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD.小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=,若下落過程中機(jī)械能守恒,則1t2與h的關(guān)系式為1t12.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①測(cè)量遮光條的寬度d=5.7mm;②測(cè)出靜止時(shí)遮光條中心到光電門中心的距離L;③接通氣泵,將滑塊由靜止釋放;④記錄遮光條經(jīng)過光電門的時(shí)間t;⑤用天平測(cè)出滑塊和遮光條的總質(zhì)量m1,再測(cè)出砂桶的總質(zhì)量m2;⑥改變滑塊的位置重復(fù)實(shí)驗(yàn).(1)實(shí)驗(yàn)前(選填“需要”或“不需要”)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平.

(2)某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得t=1.6×10-3s,則遮光條通過光電門時(shí)的速度大小為m/s(保留3位有效數(shù)字).

(3)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,滑塊通過光電門時(shí),系統(tǒng)(砂桶、滑塊、遮光條)的動(dòng)能增加量Ek=;系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量Ep=,若所測(cè)數(shù)據(jù)在誤差允許范圍內(nèi)滿足Ek=Ep,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.(均用題中所給物理量的字母表示)

13.(10分)(2024福建漳州檢測(cè))跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng).右圖是某同學(xué)在原地跳繩離開地面后豎直方向上的v-t圖像.已知該同學(xué)的質(zhì)量m=45kg,1分鐘內(nèi)完成跳繩200次,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:(1)該同學(xué)重心上升的最大高度h;(2)每次跳繩該同學(xué)克服重力做功W;(3)每次跳繩該同學(xué)克服重力做功的平均功率P.14.(14分)(2024浙江金華期末)極限運(yùn)動(dòng)深受大家喜愛,但是過于危險(xiǎn),為了模擬極限運(yùn)動(dòng)的情況,物理小組進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn),豎直平面內(nèi)的34圓弧形光滑軌道半徑為R=2m,A端與圓心O等高,AD為與水平方向成45°角的斜面,B端在O的正上方,一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球在A點(diǎn)正上方3m處由靜止開始釋放,自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道并恰好能沿圓形軌道到達(dá)B點(diǎn),最后落到斜面上C點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.(1)小球進(jìn)入圓軌道A點(diǎn)的瞬間,對(duì)軌道的壓力大小;(2)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間t;(3)小球平拋過程中距離BC邊最遠(yuǎn)的距離.15.(16分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流.泥石流流動(dòng)的全過程雖然只有很短時(shí)間,但由于其高速前進(jìn),具有強(qiáng)大的能量,因而破壞性極大.某課題小組對(duì)泥石流的威力進(jìn)行了模擬研究,他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的模型:在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m=4kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng),推力F隨位移s變化如圖乙所示,已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,g取10m/s2.則:(1)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為多少?(2)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?(3)距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處,物體的速度達(dá)到最大?最大速度是多少?第四章測(cè)評(píng)參考答案1.B解析根據(jù)人在扶梯上的受力可知,人受自身的重力、扶梯對(duì)人的支持力和沿扶梯向上的靜摩擦力,故在勻速上升的過程中人所受的重力做負(fù)功、支持力不做功、靜摩擦力做正功,合力不做功.2.B解析因?yàn)樵撏瑢W(xué)每次起跳時(shí),重心上升5cm,則每一次克服重力做功為W=mgh=50×9.8×0.05J=24.5J,則一分鐘內(nèi)克服重力做功為W'=150W=3675J,故選B.3.B解析做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,機(jī)械能守恒,故A不符合題意;起重機(jī)將重物勻速吊起,拉力對(duì)重物做正功,重物機(jī)械能增大,故B符合題意;沿光滑曲面自由下滑的物體,曲面的支持力與物體速度方向始終垂直,所以不做功,則只有重力做功,機(jī)械能守恒,故C不符合題意;出手后空中飛行的籃球只受重力作用,機(jī)械能守恒,故D不符合題意.4.D解析從籃球出手到落入籃筐的過程中,籃球只受重力的作用,加速度方向豎直向下,一直處于失重狀態(tài),且機(jī)械能守恒,故A、B錯(cuò)誤;籃球上升過程中豎直分速度減小,在最高點(diǎn)豎直分速度為零,下降過程豎直分速度增大,根據(jù)PG=mgvy,可知籃球重力的功率先減小后增大,故C錯(cuò)誤;籃球先上升后下降,籃球在上升的過程中重力勢(shì)能增大,下降過程中重力勢(shì)能減小,由于籃球的機(jī)械能守恒,因此籃球的動(dòng)能先減小后增大,故D正確.5.C解析設(shè)每節(jié)車廂所受的阻力為f,若1節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車組成的動(dòng)車組的最大速度為120km/h,則P=Fvm=4fvm,設(shè)6節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車組成的動(dòng)車組的最大速度為vm',牽引力等于阻力時(shí)速度最大,則有6P=9fvm',聯(lián)立兩式解得vm'=320km/h,C正確,A、B、D錯(cuò)誤.6.D解析依題意,物體從釋放到最低點(diǎn)的過程中,重力做正功,有WG=mgh,可知其重力勢(shì)能減少mgh,故C錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理,可得W合=WG+W彈=ΔEk=0,解得W彈=-mgh,即彈簧彈性勢(shì)能增加了mgh,故B錯(cuò)誤,D正確;對(duì)物體受力分析可知,所受彈簧彈力隨下落高度增加而增大,當(dāng)mg=F彈時(shí),物體速度最大,動(dòng)能最大,所以物體下落過程動(dòng)能先增大后減小,故A錯(cuò)誤.7.B解析2s末木塊下滑的位移為x=12at2=2m,以斜面頂端O點(diǎn)所在平面為參考平面,木塊的重力勢(shì)能Ep=-mgxsin37°=-36J,D錯(cuò)誤;前2s內(nèi)木塊的重力做功為W=mgxsin37°=36J,A錯(cuò)誤;前2s內(nèi)木塊重力的平均功率P=Wt=mgxsin37°t=8.AC解析當(dāng)小孩彈跳到最高點(diǎn)A后下落,將彈性網(wǎng)繩壓到最低點(diǎn)B的過程中,速度v先增大后減小,根據(jù)P=mgv,可知重力的功率先增大后減小,故A正確;當(dāng)小孩彈跳到最高點(diǎn)A后下落,將彈性網(wǎng)繩壓到最低點(diǎn)B的過程中,小孩的機(jī)械能先不變后減小,故B錯(cuò)誤;當(dāng)小孩彈跳到最高點(diǎn)A后下落,將彈性網(wǎng)繩壓到最低點(diǎn)B的過程中,重力勢(shì)能的減少量等于彈性繩和彈性網(wǎng)繩的彈性勢(shì)能的增加量,則重力勢(shì)能的減少量大于彈性網(wǎng)繩彈性勢(shì)能的增加量,故C正確;當(dāng)小孩彈跳到最高點(diǎn)A后下落,將彈性網(wǎng)繩壓到最低點(diǎn)B的過程中,機(jī)械能的減少量等于彈性繩和彈性網(wǎng)繩的彈性勢(shì)能的增加量,故D錯(cuò)誤.9.BC解析由圖可知,h=4m時(shí),Ep=E總=mgh=80J,代入數(shù)據(jù)解得m=2kg,A錯(cuò)誤;h=0時(shí)Ek=E總=12mv2,解得v=10m/s,B正確;由圖可知,h=2m時(shí),物體的機(jī)械能E總=90J,物體的勢(shì)能Ep=40J,則物體的動(dòng)能Ek=E總-Ep=90J-40J=50J,C正確;物體在地面時(shí)初動(dòng)能為100J,物體豎直向上拋出h=4m時(shí)動(dòng)能為0,所以從地面至h=4m,物體的動(dòng)能減少100J,D錯(cuò)誤10.BCD解析為使小球恰好停在兩擋板的中間,則小球經(jīng)過的路程為x=nL+12L(n=0,1,2,3…),小球從開始到停止運(yùn)動(dòng)的過程有-fx=0-12mv02,解得f=42n+1(n=0,1,2,3…),若摩擦力為1N,解得n=1.5,不符合要求,故A錯(cuò)誤;根據(jù)上述,若摩擦力為0.8N,解得n=2,符合要求,故B正確;若摩擦力為11.解析(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,只需驗(yàn)證從A下落到B的過程中,重力勢(shì)能減少量是否等于動(dòng)能增加量即可,測(cè)量出小鐵球的直徑d,小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為v=dt,則驗(yàn)證等式mgh=12mdt(2)小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為v=dt,若下落過程中機(jī)械能守恒,有g(shù)h=12dt2,則1答案(1)D(2)d12.解析(1)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平.(2)遮光條通過光電門時(shí)的速度大小為v=dt=5.7×10-31.6×1(3)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,滑塊通過光電門時(shí),系統(tǒng)(砂桶、滑塊、遮光條)的動(dòng)能增加量Ek=12(m1+m2)v2=(m1+m2)d22t2,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量答案(1)需要(2)3.56(3)(m1+13.解析(1)由圖可知,該同學(xué)每次離地上升時(shí)間t1=0.1s,則有h=1解得h=0.05m.(2)每次跳繩上升過程克服重力做功W=mgh=22.5J.(3)由圖可知每次跳繩用時(shí)t2=0.3s,則有P=Wt2=答案(1)0.05m(2)22.5J(3)75W14.解析(1)根據(jù)題意,小球從靜止自由下落到A點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律有mgh=1設(shè)小球進(jìn)入圓軌道A點(diǎn)的瞬間,軌道對(duì)小球的支持力為FN,則有FN