
?章末檢測(cè)試卷(第四章)
(時(shí)間:90分鐘 滿(mǎn)分:100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2020·六安一中高一月考)在物理學(xué)發(fā)展史上,伽利略、牛頓等許多科學(xué)家為物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn).下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )
A.人在沿直線(xiàn)勻速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi)豎直向上跳起后,將落在車(chē)廂內(nèi)的起跳點(diǎn)
B.兩匹馬拉車(chē)比一匹馬拉車(chē)跑得快,這說(shuō)明物體受的力越大,運(yùn)動(dòng)速度越大
C.汽車(chē)剎車(chē)時(shí),速度大難以剎停,速度小容易剎停,這說(shuō)明物體的速度越大,慣性越大
D.一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來(lái),這說(shuō)明運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持
答案 A
解析 人在沿直線(xiàn)勻速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi)豎直向上跳起后,由于慣性,在水平方向上人保持原來(lái)的速度,車(chē)的速度不變,故人落在車(chē)廂內(nèi)的起跳點(diǎn),A正確;兩匹馬拉車(chē)比一匹馬拉車(chē)跑得快,說(shuō)明物體受的力越大,加速度越大,速度變化得越快,B錯(cuò)誤;慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,C錯(cuò)誤;一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它將會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,D錯(cuò)誤.
2.建筑工地上,有時(shí)候需要通過(guò)拋的方式把磚塊從低處送往高處,如圖1所示為三塊磚在空中某時(shí)刻的照片,v為磚塊該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向,不計(jì)空氣阻力,則( )
圖1
A.磚塊受到的合力為零
B.A磚塊對(duì)B磚塊有向下的壓力
C.B磚塊對(duì)A磚塊有向左的摩擦力
D.A、B磚塊之間沒(méi)有摩擦力
答案 D
解析 對(duì)整體分析可知,磚塊在空中運(yùn)動(dòng)時(shí),只受重力作用,合力不為零,故A錯(cuò)誤;因?yàn)橹皇苤亓Γ幱谕耆е貭顟B(tài),故磚塊間無(wú)彈力,也無(wú)摩擦力,故B、C錯(cuò)誤,D正確.
3.如圖2所示,一質(zhì)量為m的物塊與車(chē)廂的豎直后壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)該車(chē)水平向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊恰好沿車(chē)廂后壁勻速下滑,重力加速度為g,則車(chē)的加速度為( )
圖2
A.g B.
C.μg D.μg
答案 B
解析 由mg=μFN及FN=ma得:a=,B正確.
4.某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上無(wú)初速度跳下,下落1.8 m后雙腳觸地,接著他用雙腿彎曲的方法緩沖,使自身重心又下降了0.6 m,在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)為( )
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的4倍
C.自身所受重力的3倍
D.自身所受重力的5倍
答案 B
解析 由v2=2gh、v2=2ax得,運(yùn)動(dòng)員著地后減速下降的加速度a=3g,
由牛頓第二定律有FN-mg=ma,得FN=4mg,B正確.
5.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì),加速度計(jì)構(gòu)造原理的示意圖如圖3所示,沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊兩側(cè)分別與處于原長(zhǎng)的勁度系數(shù)均為k的彈簧相連,兩彈簧的另一端與固定壁相連,滑塊上有指針,可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移(開(kāi)始時(shí)指針指在標(biāo)尺上的O點(diǎn)),然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo).設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng),指針向左偏離O點(diǎn)距離為x,則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度( )
圖3
A.方向向左,大小為 B.方向向右,大小為
C.方向向左,大小為 D.方向向右,大小為
答案 D
6.如圖4所示,A、B兩物體之間用水平輕質(zhì)彈簧連接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),這時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;若將A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2.若A、B與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則下列關(guān)系式正確的是( )
圖4
A.L2<L1
B.L2>L1
C.L2=L1
D.由于A(yíng)、B的質(zhì)量關(guān)系未知,故無(wú)法確定L1、L2的大小關(guān)系
答案 C
解析 A、B在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律有:a=-μg;對(duì)物體B,根據(jù)牛頓第二定律得:kx-μmBg=mBa,解得:x=,即彈簧的伸長(zhǎng)量與動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān),所以L(fǎng)2=L1,選項(xiàng)C正確.
7.如圖5所示,將質(zhì)量為M的U形框架開(kāi)口向下置于水平地面上,用細(xì)線(xiàn)1及輕彈簧2、3將質(zhì)量為m的小球懸掛起來(lái).框架和小球都靜止時(shí)細(xì)線(xiàn)1豎直,彈簧2、3水平且長(zhǎng)度恰好等于彈簧原長(zhǎng),這時(shí)框架對(duì)地面的壓力大小等于(M+m)g.現(xiàn)將細(xì)線(xiàn)1剪斷,則在剪斷后瞬間( )
圖5
A.框架對(duì)地面的壓力大小仍為(M+m)g
B.框架對(duì)地面的壓力大小為0
C.小球的加速度大小等于g
D.小球的加速度為0
答案 C
解析 剪斷細(xì)線(xiàn)1瞬間,細(xì)線(xiàn)的拉力立即減為零,彈簧2、3的彈力不變,還是零,故此時(shí)小球加速度為g,C正確,D錯(cuò)誤;框架受重力和支持力作用,F(xiàn)N=Mg,由牛頓第三定律可知,框架對(duì)地面的壓力大小為Mg,A、B錯(cuò)誤.
8.(2020·福建漳州八校聯(lián)考)如圖6甲所示,在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上,有一質(zhì)量為m的物體,受到沿斜面方向的力F作用,力F按圖乙所示規(guī)律變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值,力F沿斜面向上為正).則物體運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律是下列選項(xiàng)圖中的(物體的初速度為零,重力加速度g取10 m/s2)( )
圖6
答案 C
解析 在0~1 s內(nèi),=1,根據(jù)牛頓第二定律得a1==g,方向沿斜面向上,物體向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在1 s末的速度為5 m/s;在1~2 s內(nèi),拉力F為零,根據(jù)牛頓第二定律得a2==g,方向沿斜面向下,物體沿斜面向上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),2 s末速度為零;在2~3 s內(nèi),=-1,根據(jù)牛頓第二定律得a3==g,方向沿斜面向下,物體沿斜面向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),3 s末的速度大小v=a3t=15 m/s,方向沿斜面向下,為負(fù),C正確.
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,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)
9.一人乘電梯上樓,在豎直上升過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖7所示.以豎直向上為a的正方向,則人對(duì)地板的壓力( )
圖7
A.t=2 s時(shí)最大 B.t=2 s時(shí)最小
C.t=8.5 s時(shí)最大 D.t=8.5 s時(shí)最小
答案 AD
10.小球在空氣中由靜止開(kāi)始下落,受到的空氣阻力與速度成正比.若下落高度足夠大,小球下落的最大速度為40 m/s,重力加速度g=10 m/s2.下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球先加速再減速
B.小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)最后勻速運(yùn)動(dòng)
C.小球下落速度為5 m/s時(shí)的加速度a=5 m/s2
D.小球下落速度為5 m/s時(shí)的加速度a=8.75 m/s2
答案 BD
解析 由mg-kv=ma知,隨著v增大,a減小,當(dāng)mg=kvm時(shí)a=0,小球做勻速運(yùn)動(dòng),k×40=mg①
mg-k×5=ma②
由①②得:a=8.75 m/s2.B、D正確.
11.(2020·宜昌市部分示范高中高一上學(xué)期期末)如圖8甲所示,在粗糙水平面上,物塊A在水平向右的外力F的作用下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其速度-時(shí)間圖像如圖乙所示,下列判斷正確的是( )
圖8
A.在0~1 s時(shí)間內(nèi),外力F不斷增大
B.在1~3 s時(shí)間內(nèi),外力F的大小恒定
C.在3~4 s時(shí)間內(nèi),外力F不斷減小
D.在3~4 s時(shí)間內(nèi),外力F的大小恒定
答案 BC
12.如圖9甲所示,物塊的質(zhì)量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻恒力F突然反向,整個(gè)過(guò)程中物塊速度的二次方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,g=10 m/s2.下列說(shuō)法中正確的是( )
圖9
A.0~5 s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.在t=1 s時(shí)刻,恒力F反向
C.恒力F大小為10 N
D.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3
答案 BD
解析 由題圖乙得物塊在前5 m位移內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng),在5~13 m位移內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),且由圖線(xiàn)斜率得勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1= m/s2=10 m/s2,勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2= m/s2=4 m/s2,勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==1 s,又由牛頓第二定律得F+μmg=ma1和F-μmg=ma2,聯(lián)立解得F=7 N,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,選項(xiàng)B、D正確.
三、非選擇題(本題共6小題,共60分)
13.(6分)(2020·陜西西北大學(xué)附中高一上期末)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖10(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)改變重物的質(zhì)量,利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像.他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線(xiàn),如圖(b)所示.
圖10
(1)圖線(xiàn)________是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”);
(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=______ kg;滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______.(g取10 m/s2)
答案 (1)①(2分) (2)0.5(2分) 0.2(2分)
解析 (1)由圖線(xiàn)①可知,當(dāng)F=0時(shí),a>0,也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度,該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中補(bǔ)償阻力過(guò)度,即傾角過(guò)大,所以圖線(xiàn)①是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的.
(2)在軌道水平情況下,由牛頓第二定律得
F-μmg=ma,a=-μg,則圖線(xiàn)②的斜率在數(shù)值上等于滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量的倒數(shù).
所以m==0.5 kg
-μg=-2,解得μ=0.2.
14.(8分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖11甲所示的裝置,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz.
圖11
(1)該同學(xué)要探究小車(chē)的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持________不變;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)該保持________不變.
(2)該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖像,如圖乙所示,則
①圖中的圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是_________________________________________________.
②圖中的力F理論上指________,而實(shí)驗(yàn)中卻用________表示.(選填字母符號(hào))
A.砂和砂桶的重力
B.繩對(duì)小車(chē)的拉力
③此圖中圖線(xiàn)發(fā)生彎曲的原因是__________________________________________________.
答案 (1)拉力F(1分) 質(zhì)量M(1分) (2)①補(bǔ)償阻力時(shí)木板右端墊得過(guò)高(2分) ②B(1分) A(1分)?、凵昂蜕巴暗目傎|(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(2分)
解析 (1)該實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用控制變量法研究的,該同學(xué)要探究小車(chē)的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持繩對(duì)車(chē)的拉力F不變;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)該保持小車(chē)的質(zhì)量M不變.
(2)①圖中當(dāng)F=0時(shí),a≠0,也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí),小車(chē)的加速度不為0,說(shuō)明小車(chē)所受的阻力小于重力沿木板的分力,原因是補(bǔ)償阻力時(shí)木板右端墊得過(guò)高.②圖中的力F理論上指繩對(duì)小車(chē)的拉力,即B,而實(shí)驗(yàn)中卻用砂和砂桶的總重力表示,即A.③圖線(xiàn)彎曲的原因是砂和砂桶的總質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量.
15.(8分)(2020·海南華僑中學(xué)高一上期末)如圖12甲所示,質(zhì)量m=2 kg的物體在水平面上向右做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).過(guò)A點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F并開(kāi)始計(jì)時(shí),選水平向右為速度的正方向,通過(guò)速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度,所得v-t圖像如圖乙所示.重力加速度g取10 m/s2.求:
圖12
(1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)10 s末物體離A點(diǎn)的距離.
答案 (1)3 N 0.05 (2)2 m
解析 (1)設(shè)物體向右做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,則由v-t圖像得
a1= m/s2=2 m/s2(1分)
根據(jù)牛頓第二定律,有F+μmg=ma1(1分)
設(shè)物體向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2,則由v-t圖像得
a2= m/s2=1 m/s2(1分)
根據(jù)牛頓第二定律,有F-μmg=ma2(1分)
聯(lián)立得:F=3 N,μ=0.05(2分)
(2)設(shè)10 s內(nèi)物體的位移為x,則x為v-t圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的面積.
則:x=×4×8 m-×6×6 m=-2 m,負(fù)號(hào)表示物體在A(yíng)點(diǎn)左側(cè),即10 s末物體離A點(diǎn)的距離為2 m.(2分)
16.(12分)(2020·內(nèi)蒙古自治區(qū)集寧一中高二月考)如圖13所示,一足夠長(zhǎng)的斜面傾角為θ=37°,斜面BC與水平面AB平滑連接,質(zhì)量m=2 kg的物體靜止于水平面上的M點(diǎn),M點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離L=9 m,物體與水平面和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,現(xiàn)使物體受到一水平向右的恒力F=14 N作用,運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)撤去該力,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2)則:
圖13
(1)物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)的加速度是多大?
(2)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多大?
(3)物體沿斜面向上滑行的最遠(yuǎn)距離是多少?
答案 (1)2 m/s2 (2)6 m/s (3)1.8 m
解析 (1)在水平面上,根據(jù)牛頓第二定律可知:F-μmg=ma,(2分)
解得:a== m/s2=2 m/s2(1分)
(2)物體由M到B,根據(jù)速度位移公式可知:vB2=2aL(2分)
解得:vB== m/s=6 m/s(1分)
(3)在斜面上,根據(jù)牛頓第二定律可知:
mgsin θ+μmgcos θ=ma′(2分)
代入數(shù)據(jù)得:a′=10 m/s2(1分)
根據(jù)速度位移公式可知:0-vB2=-2a′x(2分)
解得:x== m=1.8 m(1分)
17.(12分)如圖14所示,傳送帶與水平面的夾角θ=30°,正以恒定的速率v=2.5 m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)在其底端A輕放一貨物(可視為質(zhì)點(diǎn)),貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,經(jīng)過(guò)t=2 s,傳送帶突然被卡住而立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),由于慣性,貨物繼續(xù)沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng),并剛好到達(dá)傳送帶頂端B.求傳送帶底端A與頂端B的距離.(g取10 m/s2)
圖14
答案 4 m
解析 貨物從A處開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a1,由牛頓第二定律得μmgcos θ-mgsin θ=ma1(2分)
代入數(shù)據(jù)解得a1=2.5 m/s2(1分)
貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1== s=1 s(1分)
位移大小x1=t1=×1 m=1.25 m(1分)
在1~2 s時(shí)間內(nèi),貨物隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)的位移大小為
x2=v(t-t1)=2.5×(2-1) m=2.5 m(1分)
傳送帶停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,貨物做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)貨物的加速度大小為a2,
所以μmgcos θ+mgsin θ=ma2(2分)
代入數(shù)據(jù)解得a2=12.5 m/s2(1分)
貨物做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為x3== m=0.25 m(1分)
則傳送帶底端A與頂端B的距離
L=x1+x2+x3=4 m.(2分)
18.(14分)如圖15所示,光滑的水平面上有一質(zhì)量M=0.2 kg的長(zhǎng)木板,另一質(zhì)量m=0.1 kg的小滑塊以v0=2.4 m/s的水平初速度從長(zhǎng)木板的左端滑上長(zhǎng)木板(此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)).已知小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,重力加速度g=10 m/s2.
圖15
(1)若長(zhǎng)木板長(zhǎng)L=0.7 m且固定在水平面上,求小滑塊從長(zhǎng)木塊上滑離時(shí)的速度大??;
(2)若長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng)且不固定,則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小滑塊與長(zhǎng)木板的速度相等?求此時(shí)間內(nèi)小滑塊運(yùn)動(dòng)的位移大小.
答案 (1)0.4 m/s (2)0.4 s 0.64 m
解析 (1)小滑塊在摩擦力作用下做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),
由牛頓第二定律得-Ff=ma1(2分)
又Ff=μFN=μmg(1分)
解得a1=-4 m/s2(1分)
由v2-v02=2a1L,解得v=0.4 m/s(2分)
(2)長(zhǎng)木板在水平方向只受向右的滑動(dòng)摩擦力Ff′,且Ff′=Ff=μmg=0.4 N,所以長(zhǎng)木板向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).(2分)
由牛頓第二定律得Ff′=Ma2,解得a2=2 m/s2.(2分)
設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,兩者速度相同,
則有v0+a1t=a2t(1分)
解得t=0.4 s.(1分)
由x=v0t+a1t2,得此時(shí)間內(nèi)小滑塊運(yùn)動(dòng)的位移大小x=0.64 m.(2分)
這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第三冊(cè)第四章 原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性綜合與測(cè)試學(xué)案,共10頁(yè)。學(xué)案主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)第四章 光綜合與測(cè)試導(dǎo)學(xué)案,共13頁(yè)。學(xué)案主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理選擇性必修 第二冊(cè)第四章 電磁振蕩與電磁波綜合與測(cè)試導(dǎo)學(xué)案及答案,共6頁(yè)。學(xué)案主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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