全優(yōu)課堂·物理·必修第二冊(cè)(粵教版) 課后提升訓(xùn)練 試題及答案 第4章達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷

第四章達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(考試時(shí)間：60分鐘滿分：100分)班級(jí)：________座號(hào)：________姓名：________分?jǐn)?shù)：________一、選擇題：本題共20小題，每小題3分，共60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．質(zhì)量相等的A、B兩物體(當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)).從同一高度h同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)．已知兩物體質(zhì)量均為m，重力加速度為g.則()A．兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同B．兩球落地時(shí)動(dòng)能相等C．從開(kāi)始到剛落地的過(guò)程中，兩球的動(dòng)能增量相同D．若落地后速度均變?yōu)榱?，則落地過(guò)程中兩球機(jī)械能的減少量均為mgh【答案】C2．如圖所示，質(zhì)量為0.5kg的小球，從空中A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn)，A點(diǎn)到桌面的高度h1為1.2m，桌面高h(yuǎn)2為0.8m，以桌面為零勢(shì)能面，g取10m/s2.則小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為()A．－4J B．－10JC．4J D．10J【答案】A【解析】桌面為零勢(shì)能面，則小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為Ep＝－mgh2＝－0.5kg×10m/s2×0.8m＝－4J，故選A．3．如圖是農(nóng)田自動(dòng)灌溉噴射裝置截面示意圖，噴嘴的橫截面積為3.0cm2，離地的高度為0.8m.水泵啟動(dòng)后，水從噴嘴沿水平方向噴出，水平射程可達(dá)4.0m.忽略水池中水泵與地面的高度差、水進(jìn)入水泵時(shí)的速度以及空氣阻力，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg.下列說(shuō)法正確的是()A．水從噴嘴噴出時(shí)的速度為5m/s B．每秒噴嘴噴出水的質(zhì)量為2.4kgC．每秒水泵對(duì)水做的功為150J D．每秒水泵對(duì)水做的功為174J【答案】D【解析】由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知，水從噴嘴噴出時(shí)的速度v0＝xeq\r(\f(g,2h))＝4×eq\r(\f(10,2×0.8))m/s＝10m/s，A錯(cuò)誤；每秒噴嘴噴出水的質(zhì)量m＝ρSv0＝103×3.0×10-4×10kg＝3.0kg，B錯(cuò)誤；每秒水泵對(duì)水做的功W＝mgh＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3×10×0.8＋\f(1,2)×3×102))J＝174J，C錯(cuò)誤，D正確．4．如圖所示，小球以初速度v0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為()A．eq\r(veq\o\al(2,0)－4gh) B．eq\r(4gh－veq\o\al(2,0)) C．eq\r(veq\o\al(2,0)－2gh) D．eq\r(2gh－veq\o\al(2,0))【答案】B【解析】設(shè)小球從A到B克服摩擦力做的功為Wf.小球從A至B，有－Wf－mgh＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)；小球從B至A，有mgh－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－0.解以上兩式得vA＝eq\r(4gh－veq\o\al(2,0))，B正確．5．如圖所示，將小球m分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)無(wú)初速度地釋放，則經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)，小球的速率之比v1∶v2為(空氣阻力不計(jì))()A．1∶eq\r(2) B．eq\r(2)∶1 C．2∶1 D．1∶2【答案】B【解析】設(shè)球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，繩長(zhǎng)為l.根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh＝eq\f(1,2)mv2－0，故v＝eq\r(2gh).所以v1＝eq\r(2ghAC)＝eq\r(2gl)，v2＝eq\r(2ghBC)＝eq\r(2gl(1－cos60°))＝eq\r(gl)，則v1∶v2＝eq\r(2)∶1，B正確．6．元宵佳節(jié)是中華民族的傳統(tǒng)節(jié)日，吃湯圓是元宵節(jié)的傳統(tǒng)民俗活動(dòng)之一．如圖所示，某人把煮好的湯圓用調(diào)羹從碗里舀起放入嘴巴里，假設(shè)調(diào)羹里只有湯圓沒(méi)有水，湯圓始終在豎直方向，下列關(guān)于湯圓的這一過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A．湯圓的重力勢(shì)能一直增大B．湯圓的重力功率先減小后增大C．調(diào)羹對(duì)湯圓先做正功后做負(fù)功D．湯圓的機(jī)械能一直減小【答案】A【解析】關(guān)于湯圓的這一過(guò)程，調(diào)羹對(duì)湯圓的支持力克服重力一直做正功，故湯圓的重力勢(shì)能一直增大，調(diào)羹對(duì)湯圓一直做正功，湯圓的機(jī)械能一直增大，A正確，C、D錯(cuò)誤；湯圓初狀態(tài)和末狀態(tài)時(shí)速度都為0，故湯圓的這一過(guò)程湯圓的重力功率先增大后減小，B錯(cuò)誤．7．如圖，無(wú)人機(jī)以恒定拉力F將重力為G的物體從地面提升到一定高度，若不計(jì)空氣阻力，則此過(guò)程中()A．F所做的功等于物體動(dòng)能的增加B．F所做的功等于物體勢(shì)能的增加C．F和G的合力所做的功等于物體動(dòng)能的增加D．F和G的合力所做的功等于物體機(jī)械能的增加【答案】C【解析】物體上升的過(guò)程中，受到向上的拉力、向下的重力，故可得F所做的功等于物體動(dòng)能和勢(shì)能的增加，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知，F(xiàn)和G的合力所做的功等于物體動(dòng)能的增加，D錯(cuò)誤，C正確．8．如圖，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器在發(fā)射的初始階段加速上升，此過(guò)程中探測(cè)器的()A．重力勢(shì)能減小 B．重力勢(shì)能增加 C．動(dòng)能逐漸減小 D．動(dòng)能保持不變【答案】B【解析】“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器在發(fā)射的初始階段加速上升，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器的位置升高，則重力勢(shì)能增加，速度增大，則動(dòng)能增加，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．9．宋代詩(shī)人蘇軾的名句“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中蘊(yùn)含了一些物理知識(shí)．如圖所示，在人將弓拉開(kāi)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．人對(duì)弓的拉力做正功，弓的彈性勢(shì)能變大B．人對(duì)弓的拉力做正功，弓的彈性勢(shì)能變小C．人對(duì)弓的拉力做負(fù)功，弓的彈性勢(shì)能變大D．人對(duì)弓的拉力做負(fù)功，弓的彈性勢(shì)能變小【答案】A【解析】由于人的拉力與弓的形變方向相同，故人對(duì)弓做正功；在拉開(kāi)過(guò)程中由于弓的形變量增大，故彈性勢(shì)能增大，故選A．10．運(yùn)輸物資的汽車以額定功率上坡時(shí)，為了增大牽引力，司機(jī)應(yīng)使汽車的速度()A．減小 B．增大C．保持不變 D．先增大后保持不變【答案】A【解析】根據(jù)公式P＝Fv，以額定功率上坡時(shí)，為增大牽引力，則司機(jī)應(yīng)使汽車的速度減小，B、C、D錯(cuò)誤，A正確．11．如圖所示，小李站上緩慢運(yùn)行的扶梯后，隨扶梯先加速運(yùn)動(dòng)再勻速運(yùn)動(dòng)至頂端平臺(tái)，整個(gè)過(guò)程中扶梯對(duì)小李做功為3.3×103J，小李克服重力做功為3.2×103J，則小李的動(dòng)能增加了()A．6.5×103J B．3.2×103J C．3.3×103J D．1.0×102J【答案】D【解析】根據(jù)動(dòng)能定理得ΔEk＝W－WG＝1×102J，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．12．有一輛質(zhì)量為170kg、輸出功率為1440W的太陽(yáng)能試驗(yàn)汽車，安裝有約6m2的太陽(yáng)能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/m2.駕駛員的質(zhì)量為70kg，汽車最大行駛速度為90km/h.假設(shè)汽車行駛時(shí)受到的阻力與其速度成正比，則汽車()A．以最大速度行駛時(shí)牽引力大小為60NB．以額定功率啟動(dòng)時(shí)的加速度大小為0.24m/s2C．保持最大速度行駛1h至少需要有效光照8hD．直接用太陽(yáng)能電池板輸出的功率可獲得6m/s的最大行駛速度【答案】C【解析】根據(jù)P額＝Fvmax，可得F＝eq\f(P額,vmax)＝eq\f(\f(1440,90),3.6)N＝57.6N，A錯(cuò)誤；以額定功率啟動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律有eq\f(P,v)－f＝ma，而剛啟動(dòng)時(shí)速度v為零，則阻力f也為零，故剛啟動(dòng)時(shí)加速度趨近于無(wú)窮大，B錯(cuò)誤；由能量守恒得W＝Pt＝1440W×1h＝30×6W×t，解得t＝8h，即保持最大速度行駛1h至少需要有效光照8h，C正確；由題意，汽車行駛時(shí)受到的阻力與其速度成正比，設(shè)f＝kv，達(dá)到最大速度時(shí)有57.6＝k×eq\f(90,3.6)，解得k＝2.304.當(dāng)直接用太陽(yáng)能電池板輸出的功率行駛且有最大速度時(shí)，則有eq\f(30×6,v′)＝kv′，解得v′≈8.84m/s，D錯(cuò)誤．13．如圖所示的足球比賽中，一足球以5m/s的速度從地面迎面滾來(lái)后，運(yùn)動(dòng)員一腳將足球以10m/s的速度用力踢回空中，已知足球質(zhì)量為0.4kg，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球所做的功為()A．5J B．20JC．15J D．25J【答案】C【解析】由動(dòng)能定理可知運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球所做的功為W＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)×0.4×102J－eq\f(1,2)×0.4×52J＝15J，C正確．14．如圖所示為一輛新能源電動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為9.0×104W．當(dāng)汽車以10m/s的速度沿水平路面勻速行駛時(shí)，牽引力大小為3.0×103N，此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率為()A．1.0×104W B．1.5×104W C．3.0×104W D．9.0×104W【答案】C【解析】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率為P＝Fv＝3.0×103×10W＝3.0×104W，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．15．一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長(zhǎng)度為πR、不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體最高點(diǎn)P處，另一端系一個(gè)小球．小球位于P點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的Q點(diǎn)時(shí)，繩剛好拉直．將小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時(shí)，小球的速度大小為(重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力)()A．eq\r((2＋π)gR) B．eq\r(2πg(shù)R)C．eq\r(2(1＋π)gR) D．2eq\r(gR)【答案】A【解析】小球從Q點(diǎn)下落過(guò)程中，機(jī)械能守恒，mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋\f(πR,2)))＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r((2＋π)gR)，故A正確．16．如圖為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔可以不在同一豎直線上B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)C．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間D．測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)之間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度【答案】D【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，B錯(cuò)誤；可以通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，C錯(cuò)誤；測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)間的距離，可以知道重物相應(yīng)的下落高度，D正確．17．某傳染病期間，湖南一民警自費(fèi)買藥，利用無(wú)人機(jī)空投藥品，將藥品送到了隔離人員手中．假設(shè)無(wú)人機(jī)在離地面高度為8m處懸停后將藥品靜止釋放，藥品勻加速豎直下落了2s后落地，若藥品質(zhì)量為1kg，重力加速度g取10m/s2，則藥品從釋放到剛接觸地面的過(guò)程中()A．藥品機(jī)械能守恒 B．機(jī)械能減少了32JC．重力勢(shì)能減少了80J D．合力做了48J的功【答案】C【解析】無(wú)人機(jī)在離地面高度為h＝8m處將藥物靜止釋放，設(shè)藥品落地時(shí)的速度為v，則有eq\f(1,2)vt＝h，解得v＝8m/s，藥品從釋放到剛接觸地面的過(guò)程中，動(dòng)能增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×82J＝32J，重力做正功，重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mgh＝1×10×8J＝80J，則藥物機(jī)械能不守恒，機(jī)械能減少了ΔE＝ΔEp－ΔEk＝80J－32J＝48J，C正確，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功等于動(dòng)能的增加量，整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能增加了32J，故D錯(cuò)誤．18．如圖所示為某汽車在平直公路上啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率P隨時(shí)間t變化的圖像，P0為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率．已知在t2時(shí)刻汽車的速度已經(jīng)達(dá)到最大vm，汽車所受阻力大小與速度大小成正比．由此可得()A．在t3時(shí)刻，汽車速度一定等于vmB．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車一定做勻速運(yùn)動(dòng)C．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，汽車一定做加速運(yùn)動(dòng)D．在發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到額定功率前，汽車一定做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】已知在t2時(shí)刻汽車的速度已經(jīng)達(dá)到最大vm，此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度不變，所以在t3時(shí)刻，汽車速度一定等于vm，故A正確；0～t1時(shí)間內(nèi)汽車的功率均勻增加，汽車所受阻力增大，牽引力不變，汽車做加速度減小的直線運(yùn)動(dòng)；汽車的功率在t1時(shí)刻達(dá)到額定功率，根據(jù)P＝Fv，速度繼續(xù)增大，牽引力減小，則加速度減小，則在t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，汽車已達(dá)到最大速度，且功率保持不變，汽車一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；由此分析知，在發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到額定功率前，汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．19．如圖所示，一質(zhì)量為1kg的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，測(cè)得c點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能為6J，ab＝1m，bc＝0.2m，g取10m/s2，那么在a→c的這一過(guò)程中()A．滑塊的動(dòng)能在c點(diǎn)最大 B．滑塊重力勢(shì)能減少了8JC．滑塊和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 D．滑塊克服彈簧的彈力做了－6J的功【答案】C【解析】滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，說(shuō)明c點(diǎn)速度為零，A錯(cuò)誤；從a到c，滑塊重力做的功WG＝mglacsin30°＝6J，故滑塊重力勢(shì)能減少6J，B錯(cuò)誤；從a到c的過(guò)程中，滑塊重力勢(shì)能減少了6J，c點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能為6J，動(dòng)能沒(méi)有變，重力勢(shì)能的減少量等于彈性勢(shì)能的增加量，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故C正確；彈簧的彈性勢(shì)能增加6J，滑塊克服彈簧的彈力做了6J的功，D錯(cuò)誤．20．如圖所示，長(zhǎng)L＝4m的傳送帶的速度是5m/s，現(xiàn)將m＝1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．傳送帶對(duì)小物體做功為8J B．小物體獲得的動(dòng)能為12.5JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為10J D．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量為25J【答案】A【解析】物體運(yùn)用動(dòng)能定理有μmgx＝eq\f(1,2)mv2，可得物體速度增大到5m/s時(shí)的對(duì)地位移x＝6.25m＞4m，可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)一直在加速．運(yùn)動(dòng)到右輪正上方時(shí)，速度還沒(méi)達(dá)到5m/s，再根據(jù)動(dòng)能定理可得物體獲得的動(dòng)能Ek＝μmgL＝8J，故A正確，B錯(cuò)誤；由Ek＝μmgL＝eq\f(1,2)mv1＝8J，得物體到達(dá)最右端速度1＝4m/s，得物塊相對(duì)傳送帶的位移Δx＝veq\f(L,\f(v1,2))－L＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5×\f(4,\f(4,2))－4))m＝6m，根據(jù)Q＝Ek＝μmgΔx，得Q＝12J，故C錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量等于物體動(dòng)能增加量和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和，等于20J，故D錯(cuò)誤．二、非選擇題：本題共3小題，共40分．21．(10分)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)利用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，正確完成操作后，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示，其中O點(diǎn)為紙帶起始點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T.甲乙(1)實(shí)驗(yàn)裝置中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)選用______(填“直流”或“交流”)電源；觀察紙帶，可知連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的______(填“左”或“右”)端．(2)若重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，利用紙帶所測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出C點(diǎn)的速度vC＝________，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝________驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(用圖乙中字母表示)(3)在實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球重力勢(shì)能的減少量總是略大于小球動(dòng)能的增加量，分析原因可能是________．(只需說(shuō)明一種即可)【答案】(1)交流左(2)eq\f(h1＋h2,2T)mgh(3)受空氣阻力影響或紙帶與限位孔摩擦影響(其他合理答案均給分)【解析】(1)實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源上；重物應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可知連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的左端．(2)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可知打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度vC＝eq\f(h1＋h2,2T).根據(jù)機(jī)械能守恒定律知重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，則有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝mgh.(3)小球重力勢(shì)能的減少量總是略大于小球動(dòng)能的增加量，分析原因可能是受空氣阻力影響或受紙帶與限位孔摩擦影響，有能量損失．22．(14分)紅軍長(zhǎng)征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈，如圖所示．若戰(zhàn)士某次將質(zhì)量為m的手榴彈水平拋出，手榴彈從投出的位置到落地點(diǎn)的高度差為h，水平位移大小為L(zhǎng)，忽略空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)手榴彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)拋出手榴彈過(guò)程中，戰(zhàn)士至少要做多少功；(3)手榴彈落地前瞬間，手榴彈重力的功率．解：(1)手榴彈在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，可得h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h,g)).(2)手榴彈在水平方向上做勻速