必修2章末检测试卷四公开课.docx

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1、章末检测试卷（四）（时间：90分钟总分值：100分）一、单项选择题（此题共13小题，每题3分，共39分）. （2021 浙江温州市期中）第26届国际计量大会更新包括国际标准质量单位“千克”在内的 4项基本单位的定义.国际单位制是全球一致认可的测量体系，由7个基本单位和导出单位 组成.功率的国际单位是瓦（W）,如果瓦（W）用国际单位制中的基本单位表示，那么是（）B. kg -m2/sD. J/sA. kg-m2/s3C. N-m/s答案Aw Fv解析 根据功率公式，得功率为P=-=Fv,又根据牛顿第二定律得b=2Q, 故P=mau,其中质量机单位为kg,力口速度a单位为m/s2,速度v单位为m/

2、s,可得功率的单位为:kg-m2/s3. 应选A.1 .跳台滑雪是冬奥会比赛工程之一.假设某运发动从跳台边缘水平滑出，经过一段时间落到斜 坡上，忽略空气阻力的影响，那么有关运发动的下落过程，以下说法正确的选项是（）A.运发动的加速度逐渐增大B.运发动的重力势能逐渐增加C.运发动的动能逐渐增加D.运发动的机械能逐渐增加答案c解析 运发动在下落过程中仅受重力，根据牛顿第二定律可知，运发动的加速度不变，故A 错误；在运发动下落过程中，重力对他做正功，运发动的重力势能减少，故B错误；在运动 员下落过程中，他的重力势能转化为动能，动能逐渐增加，故C正确；运发动在下落过程中 仅有重力做功，机械能守恒，故D

3、错误.3.如图1,木板可绕固定的水平轴。转动.木板从水平位置OA缓慢转到05位置，木板上 的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了 2 J.用尺表示物块受 到的支持力，用a表示物块受到的静摩擦力.在这一过程中，以下判断正确的选项是（）A.尺和衣对物块都不做功b.尸n对物块做功为2j, a对物块不做功在实验误差允许的范围内可认为根财=、2。2,那么呆=g力，即呆与成正比，A正确. 19.（9分）（2020.沙市中学高一月考）质量为m=0.141的小球自=2111的高度处由静止释放, 第一次与地面碰撞后反弹的最大高度为/?= 1.5 m.设碰撞时没有能量损失，且小球在运动过 程

4、中受到的空气阻力大小不变，重力加速度g取10m/s2,求：（1）小球受到的空气阻力大小Ff；（2）小球运动的总路程s.答案（l）0.2N （2）14 m解析 对小球由静止释放到第一次反弹到最大高度的过程，由动能定理得感（“一/2）一” +/?）=0-0（3 分）解得K=0.2N.（2分）对小球由静止释放到最后停在地面上的过程，由动能定理得mgH-Ff5=0-0（2 分）解得s= 14 m. （2分）20.（10分）如图17所示，水平长直轨道AB与半径为R=0.8 m的光滑1竖直圆轨道BC相切于 B点、,轨道与半径为r=0.4m的光滑;竖直圆轨道CD相切于。点，质量m=1kg的小球 静止在A点，

5、现用尸=18 N的水平恒力向右拉小球，在到达A5中点时撤去拉力，小球恰能 通过。点.小球与水平面间的动摩擦因数 =0.2,取g= 10 rn/s?.求：图17小球在。点的速度如大小；小球在B点对圆轨道的压力尺3大小；（3）A、B两点间的距离工答案 （1）2 m/s （2）45 N （3）2 m解析（1）小球恰好过最高点。，在。点，由牛顿第二定律有：Vd1 、mg=m（2 分）解得：0。=2 m/s; （I 分）（2）小球从B到D,由动能定理：一2g（R+r）=%w/%2加2 （2分）设小球在3点受到的圆轨道的支持力为bN,由牛顿第二定律有：* FN-（I 分）由牛顿第三定律得八5 =尺（1分）

6、联立解得：/nb=45N; （1分）（3）小球从A到5 由动能定理：F/nmgx=mVB1 （1 分） 解得：x=2 m. （1分）21.（10分）（2021 .重庆一中高一期末）如图18所示，一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角。 = 37。的固定光滑直轨道AC的底端挡板上，另一端位于直轨道上3点，弹簧处于自然状态， 直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于。点，BC=4R,。点为圆弧轨道的最高点，A、 B、C、。均在同一竖直面内，质量为根的小物块产自C点由静止开始下滑，最低到达E点， 3E=R重力加速度大小为 g, sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8.Ip k xc图18求

7、尸运动到E点时弹簧的弹性势能；（2）改变物块P的质量，将P推至七点，从静止开始释放，释放后尸恰好能到达圆弧轨道的 最高点。，求改变后尸的质量.答案（1）3 mgR （2）|m解析（1）物块由。到E的过程中，物块和弹簧组成的系统机械能守恒，有机g5Rsin6=p（2 分）解得 Ep=3mgR（l 分）物块恰好能到达。点，由牛顿第二定律，,一如2 八、有分）解得 vD=yfgR（i 分）物块由石到。的过程中，物块和弹簧组成的系统机械能守恒，有是=根8/1切+9力功2（2分）24其中石到。的高度差hED=5Rsin 8+R+Rcos。=彳尺（2分）30解得改变后P的质量mi=7T/72.（l分）22

8、. （12分）（2021 浙江宁波市效实中学高一期中）如图19所示是一弹射游戏装置，由安装在水 平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点A、。分别与水平轨道。4和相连）、倾斜 长轨道OE组成.游戏时滑块从。点弹出后，经过圆轨道并滑上倾斜长轨道。区 假设滑块从 长轨道OE滑下那么反向进入圆轨道，从圆轨道滑出，进入A0轨道并压缩弹射器的弹簧，随 后能再次弹出（无能量损失）算游戏成功.圆轨道半径为R,轨道DE的倾角6=37。,滑 块质量为相，滑块与轨道。石之间的动摩擦因数=0.5,其余都光滑，各轨道之间平滑连接, 滑块可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，忽略空气阻力,

9、sin 37=0.6, cos 37=0.8,重力加速度为 g.假设滑块第一次进入圆轨道，恰好能过最高点以 求: 对应的临界速度内的大小；滑块能滑上斜轨道的最大距离/;假设某次游戏弹射释放的弹性势能为Ep=5mgR,求： 滑块第一次从斜轨道返回C点时，对轨道的弹力； 滑块在斜轨道上通过的总路程5.答案（1）0人屣 |r （2）方向竖直向下解析（1）滑块恰好过B点，那么有mg=irr分）解得分）从8点到第一次运动到斜轨道最高点，由动能定理有mg（2Rlsin 3） /mg/cos 3=0mvB2（1分）解得/=柄1分）（2）设第一次到达的斜轨道的最高点离。的距离为/i,由能量守恒有品=利3sin

10、。+加g/icos仇1分）得/i=5R（l 分）返回到。点时滑块的机械能E =Ev2mglcos 0=mgR分）滑块返回C点时，有mgRmvc1 （1分）VC2Fmg=irr 分） 得 F=3mg（l 分） 由牛顿第三定律可知，对轨道的弹力大小为3mg,方向竖直向下.由滑块第一次返回到C点时滑块的机械能Ei=mgR,可知，此后滑块恰好不脱离轨道，在圆轨道与斜轨道间往复运动，最终停在。点.全程应用动能定理有心一加gcos%=0（l分）25得5=7凡（1分）C.尺对物块不做功，E对物块做功为2 JD.尺和K对物块所做的总功为4 J答案B解析 由题意知物块绕。点做圆周运动，瞬时速度方向始终与Ff垂直

11、而与内N平行，故5N 对物块做正功而Ff对物块不做功.因物块缓慢运动，重力势能增量即为物块机械能的增量， 由功能关系知机械能的增量等于除重力外其他力所做的功，此题除重力外只有乙与Ff两个 力作用，结合上述分析可知B正确.4. （2021 .浙江湖州市期末调研）如图2所示为我国自行研制的新一代大型客机C919.假定其质 量为加，起飞时在水平跑道上以加速度。做匀加速直线运动，受到的阻力大小为K,当飞机 速度为。时Z那么发动机输出的实际功率为（）图2图2B.D. mavA. F(vC. (Ffma)v 答案B 解析 飞机起飞时在水平跑道上以加速度q做匀加速直线运动，设牵引力为 根据牛顿第 二定律/一

12、6=加出 得F=ma+R,所以发动机输出的实际功率p=尸。=（m。+6%，应选B. 5. （2021 .浙江宁波市期末）仰卧起坐是国家学生体质健康标准中规定的女生测试工程之 一.如图3,假设某女生一分钟内做了 40个仰卧起坐，其质量为50 kg,设上半身质量为总质 量的0.6倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变.那么测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为（）图3A. 10WC. 180WB. 60WD. 300W答案B解析 该同学身高约/z=L6m,那么每次上半身重心上升的距离约为今=0.3 m,那么她每一次克服重力做的功为W=0.6mghf =0.6X50X10X0.3 J = 90 J,1

13、 min内她克服重力所做的总功限 3 600为W总=40W=40X90J = 3 600J,她克服重力做功的平均功率为一:W=60W, 故B正确，A、C、D错误.6 .如图4所示，长/=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个质量根=2 kg的小球（可视为 质点），用水平向右的力方作用在小球上使小球处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角夕=37。. 重力加速度g取10m/s2, $皿37。=06 cos37。=0.8.将尸撤去，那么小球到达最低点时的速度 大小为（）A. 3 m/sA. 3 m/sC. 2 m/sB . 2.5 m/sD. 1 m/s答案C解析 将尸撤去,对小球，由机械能守恒定律得C

14、OS。）=3加，得小球到达最低点时 的速度大小0=2（1cos J）=2 m/s, C正确.7 .（2020.厦门一中高一期末）如图5所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度。o沿光滑 水平面向左运动.在小球向左压缩弹簧的过程中（）/7777777777777777777TT7777777A.小球做匀减速运动.小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C.克服弹簧弹力做功，小球机械能减少D.小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大答案c解析 在小球向左压缩弹簧的过程中，弹簧的形变量越来越大，弹簧弹力越来越大，根据牛 顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，小球做加速度变大的减速运动，A错误；小球和 弹簧组

15、成的系统所受外力做功为零，系统的机械能守恒，B错误；弹簧弹力对小球做负功， 即小球克服弹簧弹力做功，小球的机械能减少，C正确；小球和弹簧刚接触时速度最大，但 此时弹簧弹力最小，加速度最小，D错误.8.（2020.林州一中高一调研）如图6, 一质量为根的足球，以速度。由地面踢起，当它到达离 地面高度为力的8点处（取B点所在水平面为参考平面）时，以下说法正确的选项是（重力加速度为 g，不计空气阻力）（）A图6A.足球在3点处的重力势能为吆B.足球在8点处的动能为mg/zC.足球在8点处的机械能为57次一相助D.足球在8点处的机械能为日加答案c解析 取8点所在水平面为参考平面，所以足球在B点处的重力

16、势能为零，A错误；从A到B过程，由机械能守恒定律得为mg12ugmvs2,可得足球在B点处的动能为mv2mgh, 乙乙乙B错误；足球在空中运动的过程中机械能守恒，在3点处的机械能后二:相一吆丸，C正确，D错误.9. （2021 浙江衢州市模拟）如图7所示是云上草原的无动力滑草工程实景图.整个滑道分为倾 斜和水平两局部，游客参与工程时，需要整个人坐进塑料盆中，双手握紧盆的边缘，运动过 程中与盆相对静止.工作人员每次都是让坐稳在盆中的游客从静止开始滑下（不同滑道上的游 客均从同一高度处滑下，滑道顶端准备了很多新旧不一的塑料盆），最终游客停在水平滑道 上.以下说法正确的选项是（）图7A.同一游客在不

17、同滑道上体验工程，整个过程中重力对其做功的功率一定相同B.不同的游客在同一滑道上停下的位置可能不同C.不同滑道上的游客停下的位置不同只是因为游客的体重不同D.在整个滑草的过程中，人与盆的重力势能全部转化为盆与滑道间的内能答案B解析 同一游客在不同滑道上体验工程，整个过程中重力对其做功的功率不相同，因为不同 滑道下滑时间不同，所以A错误；不同的游客在同一滑道上停下的位置可能不同，因为新旧 不一的塑料盆与滑道间的动摩擦因数不同，所以B正确；不同滑道上的游客停下的位置不同 主要是因为新旧不一的塑料盆与滑道间的动摩擦因数不同，所以C错误；在整个滑草的过程中，人与盆的重力势能转化为盆与滑道间的内能与克服

18、空气阻力产生的内能，所以D错误.10. （2021 .浙江湖州市期末调研）某抽水蓄能电站（图8甲）分为上水库和下水库.上水库蓄水 之后，湖面面积2.8义1。3 m2,下水库湖面面积2.55义1。7 m2,上、下水库湖面落差590 m, 两水库之间用倾斜输水管道及水平支管相连（图乙）.某次上水库放水发电，上水库湖面下降 10 m.假设水电站发电效率为65%,水的密度为IX 103 kg/n?,假定湖面面积没变化，那么该次 电站的发电量大约为（）A. 1X102 kW-hC. 3X106 kW-h 答案CB. 2X104 kW-hD. 3X108 kW-h解析 从上水库流到下水库的水的质量根=P=

19、pS上水库儿由能量守恒定律得加= 代 入数据解得E-3Xl（）6kW.h,应选C.11. 如图9,倾角。=37。的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m,质量2=1.0 kg的 物块（可视为质点）从斜面顶端无初速度释放，sin37 = 0.6, cos37=0.8,重力加速度g取10 m/s2,那么（ ）图9A.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5JB.物块滑到斜面底端时的动能为L5JC.物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24 WD.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18 W答案D解析 重力做的功为WG = mgLsin 0=4.5 J,故A错误；根据动能定理可得m

20、gLsin。=反=4.51wrJ,故B错误；对物块受力分析可知加gsin。=加凡L=at2,解得：Z=0.5 s,平均功率。二：2=恕=9 W,故C错误；物块运动到斜面底端时的瞬时速度为。母=3 m/s,瞬时功率为 P =mgvsin 0=S W,故 D 正确.12. （2021 浙江绍兴市诸暨市月考）如图10是某同学跳远的频闪模拟图，该同学身高168 cm, 体重52 kg.假设助跑起跑前该同学的机械能为零，图中辅助标线方格横竖比为2： 1,请你估 算他在最高点时机械能最接近的值是（）图10A. 1 600J B. 800JC. 400 J D. 200J答案B解析 从最高点到落地前重心在竖

21、直方向运动了约2格，竖直方向速度为0,=gD水平方向运动了约2格，图中辅助标线方格横竖比为2 ： 1,设竖直方向高度为力，水平方向速度为由自由落体运动可知於综合可得落地前的速度为v =yv+vyl=2y/gh由题图可知每格竖直高度约0.5 m,即/z=lm,从最高点到落地前做平抛运动，在最高点时 机械能与落地前的动能相等，约为E=Ek =mv2=Imgh1 000 J,在最高点时机械能最接近的值是800 J,应选B.13.如图11所示，轻弹簧放置在倾角为30。的固定斜面上，下端固定于斜面底端的挡板上， 质量为1 kg的滑块从斜面上，点由静止开始下滑，到点接触弹簧，至c点速度为0,然后 又回到。

22、点.x=lm, Xbc02 m, g取lOm/s?,以下说法正确的选项是（）图11A.滑块运动到/?点时，动能最大B.整个过程中滑块动能的最大值大于6 JC.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 JD.因斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功，滑块和弹簧组成的系统在整个过程中机械能逐渐 减小答案C解析 滑块又回到点，说明斜面光滑，滑块和弹簧组成的系统在整个过程中机械能守恒，D错误；滑块先匀加速运动到匕点，接触弹簧，弹簧对滑块有沿斜面向上的弹力作用，此时 滑块所受重力沿斜面向下的分力大于弹簧弹力，合力大于0,当滑块所受的合力为0时，滑 块速度最大，设滑块在d点时所受合力为0, d点在点和C,点之间，滑块从

23、点到d点，由 动能定理得 mg had W 弹=Ekd。，而 mghacimghac=mgxcsin 30 = 6 J, W 弹 0,所以 Ekd6 J, A、B错误；滑块从点到c点，由动能定理得机g/iac+W弹=0-0, hac=XacSm 30,解得 W弹=-6 J,弹簧弹力做的功与弹性势能的变化量大小相等，所以整个过程中弹簧弹性势 能的最大值为6 J, C正确.二、多项选择题（此题共3小题，每题2分，共6分）14.（2021 浙江省名校新高考研究联盟联考）如图12所示，一足球在操场上被同学踢出，在竖 直平面内运动，经位置1、2、3后落地，位置1、3等高，位置2在最高点，离地高度为， 不

24、考虑足球的旋转，那么足球（）图12A.在位置2时受到的合力与速度方向相反B.在位置2的加速度比位置3的加速度小C.从位置1到2过程空气阻力做的功大于从位置2到3过程空气阻力做的功D.在位置3的动能小于在位置1的动能答案CD6 （2019江苏卷）如图13所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为力 从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止.物块向左运动的最 大距离为s,与地面间的动摩擦因数为炉 重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过 程中（）图13A.弹簧的最大弹力为卬72gB.物块克服摩擦力做的功为2gsC.弹簧的最大弹性势能为2gsD.物块在A点的初

25、速度为近语答案BC解析小物块处于最左端时，弹簧的压缩量最大，然后小物块先向右加速运动再减速运动， 可知弹簧的最大弹力大于滑动摩擦力选项A错误；物块从开始运动至最后静止在A点 的过程中，由功的定义可得物块克服摩擦力做功为选项B正确；自物块从最左侧运 动至A点过程由能量守恒定律可知pm=mgs,选项C正确；设物块在A点的初速度为。0,整个过程应用动能定理有一2加gs = O%w（）2,解得oo=2dgs,选项D错误.16.如图14甲所示，物体以一定的初速度oo从倾角为。=37。的斜面底端沿斜面向上运动， 上升的最大高度为3 m,选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能石机随高度/的变 化如图乙

26、所示.g取10 m/s2, sin 37。=0.6, cos 37。=0.8.那么以下说法正确的选项是（）甲甲图14A.物体的质量m=1kgB.物体与斜面间的动摩擦因数=0.4C.物体上升过程的加速度大小a=10 m/s2D.物体回到斜面底端时的动能Ek= 10 J答案ACD解析解析物体到达最高点时，机械能E =Ep=mgh,机30 ,m=gh = 10X3 kg=1 kg,物体上升过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力做的功，那么h机|=2gcos a*,解得 = 0.5,故B错误；物体上升过程中，由牛顿第二定律得mgsin as iri cl+/mgcos a=ma

27、,解得Q=10m/s2,故C正确；由题图乙可知，物体上升过程中摩擦力做的 功W=30J50J = 20J,那么物体从斜面底端开始运动到回到斜面底端的整个过程中，由动能定理得反一反0=2卬，那么a=Eko+2W=5OJ + 2X（2O）J=lOJ,故D正确.三、非选择题（此题共6小题，共55分）17.（7分）（2021 ,浙江金华市浦江中学高一月考）某物理兴趣小组同学为了验证物体沿光滑斜面 下滑过程机械能守恒，利用气垫导轨和光电门设计了如图15所示的实验装置，在导轨左端某位置装上光电门P,将原来已调至水平的气垫导轨的右端适当垫高，设轨道与水平桌面的夹 角为仇滑块和遮光片的总质量为遮光片的宽度为d

28、,重力加速度为g,将滑块在轨道上 某位置由静止释放，假设测得滑块释放点距离光电门的距离为/,滑块经过光电门的遮光时间 为3那么（以下3问均用题目中所给字母表示）：甲乙图15滑块经过尸点的速度为滑块从释放点到经过光电门P的过程中，滑块的重力势能的减少量为;假设表达式 在误差允许的范围内成立，那么可验证滑块在光滑斜面上下滑时机械能守恒.答案（1&分）（2） Mg/sin 仇2 分）（3）*2g/sin8（3 分）解析（1）滑块经过P点的瞬时速度可用遮光片在，时间内的平均速度来表示，即vp*滑块从释放点到经过光电门产的过程中，滑块的重力势能的减少量为AEp=Mg/sin 01cP（3）假设滑块在光滑

29、斜面上下滑时机械能守恒，那么应有Mg/sin9=5Mop2,整理得=2g/sina18. （7分）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00 kg的重物自由下落，打点计 时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图16所示.O为第一个点, A、B、。为从合适位置开始选取的连续点中的三个点.打点计时器每隔0.02s打一个点, 当地的重力加速度g取9.80 m/s2,那么：f OfA fC! ! !iiiH15.55 cm!19.20 cmH23.23 cmH图16根据图上数据，应取图中。点到 点对应的过程来验证机械能守恒定律；从。点至1（1）问中所取的点，重物重力势能的减

30、少量Aa=J,动能的增加量=J;（结果均保存三位有效数字）假设测出纸带上各点到。点之间的距离，根据纸带算出各点的速度。及重物下落的高度， 济那么以7为纵轴、以力为横轴作出的图像是以下图中的.答案（1）3（1 分）（2）1.88（2 分）1.84（2 分）（3）A（2 分） 解析（1）验证机械能守恒定律时，我们验证的是减少的重力势能E?=mgh和增加的动能AEk=52浮之间的关系，因在3点能够测出相应的和o的数据，而在A、C两点无法测出以应选B点.（2）减少的重力势能色能1.88 J,打B点时重物的速度如=*=旦言誉X / z X U.UZ10-2 m/s= 1.92 m/s,所以增加的动能1.84 J.