高中物理 章末综合测评3 新人教版必修_1

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。章末综合测评(三)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，15小题只有一项符合题目要求，68题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)1如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()A上楼 B跳绳(人与地球组成的系统)(人与绳组成的系统)C水滴石穿 D箭射出后(水滴与石头组成的系统)(箭、弓、地球组成的系统)【解析】人上楼、跳绳过程中机械能不守恒，从能量转化角度看都是消耗人体的化学能；水滴石穿，水滴的机械能减少的部分转变为内能；弓箭射出过程中是弹性势能与动能、重力势能的相互转化，只有重力和弹力做功，机械能守恒【答案】D2如图1所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是()图1A做正功B做负功C不做功D无法确定【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反，故人对车做负功，B正确【答案】B3如图2所示，小物体A沿高为h、倾角为的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，则() 【导学号：69390116】图2A两物体落地时速度相同B从开始至落地，重力对它们做功相同C两物体落地时重力的瞬时功率相同D从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同【解析】整个过程重力对它们做的功均为mgh，根据机械能守恒知两物体落地时速度的大小相等，但方向不同，所以A、C错，B正确；从开始至落地它们用时不等，所以D错【答案】B4一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A6.4 m B5.6 mC7.2 mD10.8 m【解析】急刹车后，车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零设摩擦阻力为F，据动能定理得Fs10mvFs20mv式除以式得：故得汽车滑行距离s2s1()23.6 m6.4 m.【答案】A5如图3所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为()图3AMg5mg BMgmgCMg5mgDMg10mg【解析】设小环到大环最低点的速度为v，由能量守恒定律，得mv2mg2R小环在大环上做圆周运动，在最低点时，大环对它的支持力方向竖直向上，设为FN，由牛顿第二定律，得FNmgm由得FN5mg，由牛顿第三定律可知，小环对大环竖直向下的压力FNFN5mg.大环平衡，轻杆对大环的拉力为FFNMgMg5mg，选项C正确【答案】C6人们设计出磁悬浮列车，列车能以很大速度行驶列车的速度很大，是采取了下列哪些可能的措施()A减小列车的质量B增大列车的牵引力C减小列车所受的阻力D增大列车的功率【解析】当列车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，有PFfv，故v，要增大速度，一方面增大列车的功率，另一方面减小列车所受的阻力，故C、D正确【答案】CD7某位溜冰爱好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助跑，2 s后到达岸边A处，接着进入冰面(冰面与岸边基本相平)开始滑行，又经3 s停在了冰上的B点，如图4所示若该过程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，机械能是E，则对以上各量随时间变化规律的描述，下列选项中正确的是()图4【解析】由题意知，初末速度均为0，前2 s匀加速运动，后3 s做匀减速运动，位移一直增加，选项A错误；加速度的大小关系为32，由牛顿第二定律得受的合外力的大小关系为32，选项B、C正确；运动过程中重力势能不变，而动能先增大后减小，所以机械能先增大后减小，选项D错误【答案】BC8由光滑细管组成的轨道如图5所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上下列说法正确的是() 【导学号：69390117】图5A小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD小球能从细管A端水平抛出的最小高度HminR【解析】要使小球从A点水平抛出，则小球到达A点时的速度v0，根据机械能守恒定律，有mgHmg2Rmv2，所以H2R，故选项C正确，选项D错误；小球从A点水平抛出时的速度v，小球离开A点后做平抛运动，则有2Rgt2，水平位移xvt，联立以上各式可得水平位移x2，选项A错误，选项B正确【答案】BC二、非选择题(共4小题，共52分，按题目要求作答)9(8分)下表是在探究功与物体速度变化的关系时得到的数据请根据以下数据在图中完成Wv、Wv2、Wv3图象，并由图象确定功与速度变化的关系是_.W(一条橡皮筋做的功作为功的单位)12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v2(m2/s2)v3(m3/s3)【解析】v2、v3的数值如下表所示：W(一条橡皮筋做的功作为功的单位)12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v2(m2/s2)1.964.05.767.8410.2412.2513.6916.0v3(m3/s3)2.748.013.8221.9532.7742.8850.6564.0Wv、Wv2、Wv3图象如图所示由图可得力对物体做的功与速度的平方成正比【答案】见解析10(10分)用如图3实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图4甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图4甲所示已知m150 g，m2150 g，打点计时器工作频率为50 Hz，则(g取10 m/s2，结果保留两位有效数字)图3(1)纸带上打下计数点5时的速度v_m/s；(2)在打05的过程中系统动能的增量Ek_J，系统势能的减少量Ep_J，由此得出的结论是_(3)若某同学作出v2h图象如图4乙所示，则当地的重力加速度g_m/s2.甲乙图4【解析】(1)在纸带上打下计数点5时的速度大小为v102m/s2.4 m/s(2)在打点05过程中系统动能的增量为Ek(m1m2)v20(50150)1032.42J00.58 J系统重力势能的减少量为Ep(m2m1)gh05(15050)10310(38.4021.60)102J0.60 J实验结果表明，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统重力势能的减少量等于动能的增加量，即系统的机械能守恒(3)m1、m2组成的系统机械能守恒，则m2ghm1ghm2v2m1v20，整理得v2gh可见，重力加速度g大小等于h图象斜率的2倍，则g2 m/s29.7 m/s2.【答案】(1)2.4(2)0.580.60系统的机械能守恒(3)9.711(16分)质量为2 000 kg的汽车在平直公路上行驶，所能达到的最大速度为20 m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍(即f0.2G)如果汽车在运动的初始阶段是以2 m/s2的加速度由静止开始作匀加速行驶，试求： 【导学号：69390118】(1)汽车的额定功率；(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力；(3)汽车做匀加速运动的最长时间；(4)汽车在第3 s末的瞬时功率；(5)试画出汽车在8 s内的Pt图象【解析】(1)P额fv0.2Gvm80 kW.(2)Ffma8 000 N.(3)设汽车匀加速运动所能达到的最大速度为v0，对汽车由牛顿第二定律得Ffma即fma代入数据得v010 m/s 所以汽车做匀加速直线运动的时间t0s5 s.(4)PFvFat48 kW.(5)汽车在8 s内的Pt图象为【答案】(1)80 kW(2)8000 N(3)5 s(4)48 kW(5)见解析12(18分)如图5所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R10 cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h0.8 m，水平距离s1.2 m，水平轨道AB长为L11 m，BC长为L23 m，小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10 m/s2.(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度；(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点初速度的范围是多少？图5【解析】(1)小球恰能通过最高点，有mgm，由B到最高点有mvmv2mg2R.由AB有mgL1mvmv.解得在A点的初速度vA3 m/s.(2)若小球恰好停在C处，则有mg(L1L2)0mv，解得在A点的初速度vA4 m/s.若小球停在BC段，则有3 m/svA4 m/s.若小球能通过C点，并恰好越过壕沟，则有hgt