2020版新教材高中物理 章末綜合測(cè)評(píng)4 新人教版必修2

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1、章末綜合測(cè)評(píng)(四)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17題只有一項(xiàng)符合題目要求，第810題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1關(guān)于功和功率的計(jì)算，下列說法中正確的是()A用WFxcos 可以計(jì)算變力做功B用W合Ek2Ek1可以計(jì)算變力做功C用WPt只能計(jì)算恒力做功D用P可以計(jì)算瞬時(shí)功率BWFxcos 是恒力做功公式，不可以計(jì)算變力做功，故A錯(cuò)誤；動(dòng)能定理W合Ek2Ek1既可以計(jì)算恒力做功，也可以計(jì)算變力做功，故B正確；用WPt計(jì)算的是恒定功率下，外力做的功，此力可以是恒力，也可以是

2、變力，C錯(cuò)誤；用P計(jì)算的是平均功率，不能計(jì)算瞬時(shí)功率，D錯(cuò)誤2A、B兩物體的質(zhì)量之比mAmB21，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其速度圖象如圖所示那么，A、B兩物體所受摩擦力之比FAFB與A、B兩物體克服摩擦力做的功之比WAWB分別為()A21,41B41,21C14,12 D12,14B由題圖可知，物體A的加速度大小aA，物體B的加速度大小aB，根據(jù)牛頓第二定律可得，物體A、B受到的摩擦力分別為FAmAaA，F(xiàn)BmBaB，又mAmB21，所以FAFB41；vt圖象中圖線與橫軸所圍的面積表示位移，從開始運(yùn)動(dòng)到停止，A、B兩物體的位移分別為lA，lBv0t，又功WF

3、lcos ，所以WAWBFAlAFBlB21，故選項(xiàng)B正確3.質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度圖象如圖所示，0t1段為直線，從t1時(shí)刻起汽車保持額定功率不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為f，則()A0t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于mBt1t2時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)Ct1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于fv1Dt1t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于fv2D0t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)fma，解得牽引力Ffm，故A錯(cuò)誤從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，根據(jù)PFv可知，隨速度的增加，牽引力減小，則a，可知汽車在t1t2時(shí)間內(nèi)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

4、在t2時(shí)刻，汽車的加速度為零，則Ff，此時(shí)汽車的功率PFv2fv2，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；故選D. 4如圖所示，一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的正方體物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.為使它水平移動(dòng)距離a，可以用將它翻倒或向前緩慢平推兩種方法，則下列說法中正確的是()A將它翻倒比平推前進(jìn)做功少B將它翻倒比平推前進(jìn)做功多C兩種情況做功一樣多D兩種情況做功多少無法比較B使物塊水平移動(dòng)距離a，若將它翻倒一次，需要克服重力做功，使其重心位置由離地h1增加到h2a，所以至少需要做功W1mg(h2h1)mg(1)a；而緩慢平推需要做功W2mga0.1mgaab，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)圖象與時(shí)間軸所夾面積可知在水平面滑行時(shí)，

5、xaxb，選項(xiàng)B正確；在斜面上運(yùn)動(dòng)，受力分析有mgsin mgcos ma解得：，因aaab，所以ab，選項(xiàng)C正確；整個(gè)過程由動(dòng)能定理可得：mghWf0，解得Wfmgh，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10如圖所示，將完全相同的四個(gè)小球1、2、3、4分別從同一高度由靜止釋放(圖甲、丙、丁)和平拋(圖乙)，其中圖丙、丁分別是傾角為45和60的光滑斜面，不計(jì)空氣阻力，則下列對(duì)四種情況下相關(guān)物理量的比較正確的是()甲 乙 丙丁A落地時(shí)間t1t2t3t4B全程重力做功W1W2W3W4C落地瞬間重力的功率P1P2P3P4D全程重力做功的平均功率BD設(shè)高度為h，在圖甲中做自由落體，則時(shí)間為：t1圖乙做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落

6、體運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間為：t2設(shè)斜面傾角為，則根據(jù)牛頓第二定律：agsin ，則：gsin t2即時(shí)間為：t，將45和60分別代入可以得到：t3，t4即：t1t2t4t3，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于重力做功只與高度有關(guān)，高度相同，則重力的功相同，即W1W2W3W4mgh，故選項(xiàng)B正確；圖甲和乙豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，則落地時(shí)豎直方向的速度為：v，與重力的方向夾角為0；在圖丙和丁中沿斜面到達(dá)底端的速度為：v，與重力的方向夾角為；根據(jù)功率的公式：PFvcos mgvcos ，則有：P1P2P4P3，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)平均功率的公式：可知，由于W1W2W3W4mgh，而且t1t2t4t3，則可以得到：，故選項(xiàng)D正確

7、二、非選擇題(本題共6小題，共60分，按題目要求作答)11(6分)用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與兩個(gè)光電門相連先用米尺測(cè)得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t，用米尺測(cè)量A、O之間的距離x.(1)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是 (2)為求出彈簧的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量 A彈簧原長(zhǎng)B當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴滑塊(含遮光片)的質(zhì)量(3)增大A、O之間的距離x，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將 A增大 B減小C不變解析(1)滑塊從B到

8、C所用時(shí)間為t，B、C兩點(diǎn)間距離為s，則v.(2)由于滑塊(含遮光片)彈出后速度為，其動(dòng)能等于彈簧的彈性勢(shì)能，因此還需測(cè)量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量(3)增大A、O之間距離x，滑塊經(jīng)B、C間速度變大，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t減小答案(1)v(2)C(3)B12(8分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)室提供了鐵架臺(tái)、夾子、導(dǎo)線、紙帶等器材為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，從下圖還必須選取的實(shí)驗(yàn)器材是 ，可選擇的實(shí)驗(yàn)器材是 (填字母代號(hào))(2)下列方法有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 A在重錘的正下方地面鋪海綿B必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開始計(jì)算驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒C重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，重物必須從同一位置開始下落D重物的密度

9、盡量大一些(3)完成實(shí)驗(yàn)后，小明用刻度尺測(cè)量紙帶距離時(shí)如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，則B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB m/s.若H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vH，重物下落的高度為hBH，重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論完成實(shí)驗(yàn)，需要比較mghBH與 的大小關(guān)系(用題中字母表示)解析(1)在實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離，從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點(diǎn)的距離，求出平均速度，從而可知瞬時(shí)速度紙帶上相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔已知，所以不需要秒表用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)就不用學(xué)生電源必須選取的實(shí)驗(yàn)器材為重物、電火花計(jì)時(shí)器、毫米刻度尺重錘的質(zhì)量可以測(cè)量也可以不測(cè)量，可選擇的實(shí)驗(yàn)器

10、材為天平(2)A.在重錘的正下方地面鋪海綿可以防止摔壞實(shí)驗(yàn)器材，故A錯(cuò)誤；B不一定要從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開始計(jì)算驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，故B錯(cuò)誤；C重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，重物不需要從同一位置開始下落，故C錯(cuò)誤；D重物下落時(shí)受到空氣阻力和紙帶與限位孔之間的摩擦?xí)箤?shí)驗(yàn)誤差變大所以選重物的密度盡量大一些，可以減小受到的阻力的影響，可減少實(shí)驗(yàn)誤差故D正確(3)打B點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的速度等于A、C兩點(diǎn)間的平均速度，vB m/s1.35 m/s; 如果機(jī)械能守恒，物體減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，則mghmv2，即mghBHmvmv.答案(1)AEFD(2)D(3)1.35mvmv13(8分)游樂場(chǎng)過山車的運(yùn)動(dòng)情況可以抽象為

11、如圖所示的模型，弧形軌道AB的下端B點(diǎn)與半徑為R的豎直圓軌道平滑連接，質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上離水平地面高度為h的A點(diǎn)由靜止開始滾下，小球進(jìn)入豎直圓軌道后順利通過圓軌道最高點(diǎn)C，不考慮摩擦等阻力，重力加速度為g.求：(1)小球位于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能(以水平地面為參考平面)；(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力所做的功；(3)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小解析(1)以水平地面為參考平面，小球位于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Epmgh.(2) 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，WGmg(h2R)(3)從A到C運(yùn)用動(dòng)能定理：WGmv，vC.答案(1)mgh(2)mg(h2R)(3)14(12分)質(zhì)量為1.0103 k

12、g的汽車，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為5.6104 W，沿傾角為30的斜坡由靜止開始從坡底向上運(yùn)動(dòng)，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦阻力大小恒為2 000 N，開始時(shí)以a1 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)(取g10 m/s2)求：(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間t1；(2)汽車所能達(dá)到的最大速率；(3)若斜坡長(zhǎng)143.5 m，且認(rèn)為汽車達(dá)到坡頂之前，已達(dá)到最大速率，則汽車從坡底到坡頂需多少時(shí)間？解析(1)根據(jù)牛頓第二定律有： Fmgsin 30fma設(shè)勻加速過程的末速度為v，則有：PFv；vat1代入數(shù)值，聯(lián)立解得：勻加速的時(shí)間為t17 s.(2)當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí)，有：P(mgsin 30f)vm解得

13、：汽車的最大速度為vm8 m/s.(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為x1at24.5 m在后一階段牽引力對(duì)汽車做正功，重力和阻力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理有：Pt2(mgsin 30f)x2mvmv2, 又有x2xx1代入數(shù)值，聯(lián)立求解得：t215 s所以汽車總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tt1t222 s.答案(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s15(12分)如圖所示，A物體用板托著，位于離地h1.0 m處，輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑定滑輪與A、B相連，繩子處于繃直狀態(tài)，已知A物體質(zhì)量M1.5 kg，B物體質(zhì)量m1.0 kg，現(xiàn)將板抽走，A將拉動(dòng)B上升，設(shè)A與地面碰后不反彈，B上升過程中不會(huì)碰到定滑輪，問：(1)A落地前瞬

14、間的速度大小為多少？(2)B物體在上升過程中離地的最大高度為多大？解析(1)A落地時(shí)，A、B系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量Ep減Mghmgh，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek增(Mm)v2根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有Mghmgh(Mm)v2故A落地前瞬間，A、B物體的瞬時(shí)速度v2 m/s(2)A落地后，B物體上升過程機(jī)械能守恒，設(shè)上升h后速度變?yōu)榱悖〉孛鏋閰⒖计矫婀剩簃ghmv2mg(hh)所以h0.2 m故B物體離地面的最大高度為hh1.2 m.答案(1)2 m/s(2)1.2 m16(14分)如圖甲所示，質(zhì)量m1 kg的物體靜止在光滑的水平面上，t0時(shí)刻，物體受到一個(gè)變力F作用，t1 s時(shí)，撤去力F，某時(shí)刻物體滑上傾

15、角為37的粗糙斜面；已知物體從開始運(yùn)動(dòng)到斜面最高點(diǎn)的vt圖象如圖乙所示，不計(jì)其他阻力，求：甲乙(1)變力F做的功；(2)物體從斜面底端滑到最高點(diǎn)過程中克服摩擦力做功的平均功率；(3)物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度解析(1)物體1 s末的速度v110 m/s，根據(jù)動(dòng)能定理得：WFmv50 J.(2)物體在斜面上升的最大距離：x110 m5 m物體到達(dá)斜面時(shí)的速度v210 m/s，到達(dá)斜面最高點(diǎn)的速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理：mgxsin 37Wf0mv解得：Wf20 J，P20 W.(3)設(shè)物體重新到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v3，則根據(jù)動(dòng)能定理：2Wfmvmv解得：v32 m/s此后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)原出發(fā)點(diǎn)的速度為2 m/s.答案(1)50 J(2)20 W(3)2 m/s11