2020-2021学年高一物理(人教版必修2)第七章章末过关检测-含答案.docx

(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得4分，错选或不答的得0分)
1．关于力对物体做功，下列说法正确的是(　　)
A．滑动摩擦力对物体确定做负功
B．静摩擦力对物体可能做正功
C．作用力与反作用力的功代数和确定为零
D．合外力对物体不做功，则物体速度确定不变
解析：选B.摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同，此时摩擦力做正功，A错误、B正确．作用力与反作用力可能一个做正功、一个做负功，也可能同时做正功(或负功)，也可以一个做功、一个不做功，做功的代数和不愿定为零，C错误．合外力对物体不做功，物体的速度大小确定不变，方向可能变化，如匀速圆周运动，D错误．
2．汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑，在这个过程中(　　)
A．汽车的机械能守恒
B．汽车的动能和势能相互转化
C．机械能转化为内能，总能量守恒
D．机械能和内能之间没有转化
解析：选C.汽车关闭发动机后，匀速下滑，重力沿斜面对下的分力与摩擦阻力平衡，摩擦力做功，汽车摩擦生热，温度上升，有部分机械能转化为内能，机械能削减，但总能量守恒．因此，选项C正确，其他选项都错．
3．(2022·温州高一检测)有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇摆手机，即可产生电能维持通话，摇摆过程是将机械能转化为电能；假如将该手机摇摆一次，相当于将100 g的重物缓慢举高20 cm所需的能量，若每秒摇两次，则摇摆手机的平均功率为(g取10 m/s2)(　　)
A．0.04 W B．0.4 W
C．4 W D．40 W
解析：选B.摇摆手机的平均功率P＝＝ W＝0.4 W，故B对．
4．(2022·泉州高一检测)如图所示，滑雪者由静止开头沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中，克服摩擦力所做的功(　　)

A．大于μmgL B．小于μmgL
C．等于μmgL D．以上三种状况都有可能
解析：选C.若斜坡倾角为θ，从A点到底端斜坡长度为L′，则滑雪者在斜坡上运动时克服摩擦力做功Wf1＝μmgcos θ·L′，滑雪者在水平面上克服摩擦力做功Wf2＝μmg(L－L′cos θ)，所以滑雪者经过AB段克服摩擦力做的总功为μmgL.
5.

如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开头自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(　　)
A．重力做功2mgR B．机械能削减mgR
C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功mgR
解析：选D.小球在A点正上方由静止释放，通过B点时恰好对轨道没有压力，只有重力供应向心力，即：mg＝mv2/R，得v2＝gR，对全过程运用动能定理可得D正确．
6.如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失．DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点动身沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零．假如斜面改为AC，让该物体从D点动身沿DCA滑动到A点时速度也刚好为零，则此时物体具有的初速度v(　　)
A．大于v0 B．等于v0
C．小于v0 D．打算于斜面的倾角
解析：选B.设斜面的倾角为θ，则滑动摩擦力对物体所做的功为Wf＝－μmg·BD－μmgcos θ·AB＝－μmg·BD－μmg·OB＝－μmg·OD.可见，Wf与θ无关，也就是说，物体从D点动身沿DBA或沿DCA滑动到A点，滑动摩擦力对物体所做的功相同．依据动能定理，沿DBA有WG＋Wf＝0－mv；沿DCA有WG＋Wf＝0－mv2.解得v＝v0.
7.如图，可视为质点的小球A、B用不行伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是(　　)
A．2R B.
C. D.
解析：选C.运用机械能守恒定律：当A下落到地面前，对AB整体有：2mgR－mgR＝×2mv2＋mv2，A落地后，对B球有mv2＝mgh，解得h＝，即A落地后B还能再上升，上升的最大高度为R，故选项C正确，A、B、D错误．
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
8.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则(　　)
A．物体到海平面时的重力势能为mgh
B．从抛出到落至海平面，重力对物体做功为mgh
C．物体在海平面上的动能为mgh＋mv
D．物体在海平面上的机械能为mv
解析：选BCD.物体到海平面时的重力势能为－mgh，A错；物体下落，重力对物体做正功，为mgh，B对；由动能定理得：mgh＝Ek－mv，所以物体在海平面上的动能为mgh＋mv，C对；不计空气阻力，物体的机械能守恒，物体在海平面上的机械能与在地面上的机械能相等，E＝Ep＋Ek＝mv，D对．
9.(2022·邯郸高一检测)汽车从静止开头做匀加速直线运动，到最大速度时马上关闭发动机，滑行一段后停止，总共经受4 s，其速度－时间图象如图所示．若汽车所受牵引力为F，阻力为Ff，在这一过程中，汽车所受的牵引力做功为W1，克服阻力所做的功为W2，则(　　)
A．F∶Ff＝1∶3 B．F∶Ff＝4∶1
C．W1∶W2＝1∶4 D．W1∶W2＝1∶1
解析：选BD.由动能定理：W1－W2＝0，故W1∶W2＝1∶1，故D对，C错；又W1＝Fx1，W2＝Ffx2，由v ­t图象得：＝，所以＝＝，故B对，A错．
10．某人将原来放在地面上质量为1 kg的物体匀加速向上提升1 m，这时物体获得2 m/s的速度，在这个过程中(取g＝10 m/s2)，以下说法正确的是(　　)
A．手对物体做功为10 J
B．合外力对物体做功为12 J
C．合外力对物体做功为2 J
D．物体重力势能增加了10 J
解析：选CD.重力做功WG＝－mgh＝－1×10×1 J＝－10 J，故重力势能增加10 J，选项D正确．设手对物体做功为W，由动能定理得W＋WG＝mv2＝×1×22 J＝2 J，解得W＝2 J－WG＝2 J－(－10 J)＝12 J，因此，选项A、B均错误，C正确．
11．(2022·淄博高一期中)如图所示，在粗糙斜面顶端系一弹簧，弹簧下端挂一物体，物体在A点时处于静止状态，现用平行于斜面的向下的拉力作用于物体，第一次直接将物体缓慢拉到B点，其次次将物体先缓慢拉到C点然后再使其缓慢回到B点，则在两次拉物体的过程中(　　)

A．重力对物体做功相等
B．摩擦力对物体做功相等
C．弹簧的弹力对物体做功不相等
D．物体与弹簧构成的系统机械能的变化量相同
解析：选AD.重力做的功与路径无关，只与初末位置的竖直高度有关A正确；摩擦力对物体做功与路径有关，两次摩擦力做功不相同，B错误；弹簧的弹力做功取决于弹簧的形变量，两次弹力做功相同，C错误；物体的两个过程都是缓慢过程，物体的动能没变，两个过程重力势能和弹性势能的变化量是相同的，所以物体与弹簧构成的系统机械能的变化量相同，D正确．
12.(2022·上饶高一检测)质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和v2，位移分别为x1和x2，如图所示．则这段时间内此人所做的功的大小等于(　　)
A．Fx2
B．F(x1＋x2)
C.m2v22＋(m＋m1)v21
D.m2v22
解析：选BC.人做的功等于绳子对人和m2做的功之和，即W＝Fx1＋Fx2＝F(x1＋x2)，A错误，B正确．依据动能定理知，人做的功等于人、m1和m2动能的增加量，所以W＝(m1＋m)v21＋m2v22，C正确，D错误．
三、试验题(本题共1小题，共10分，按题目要求作答)
13．(2022·汕头高一检测)用如图所示的试验装置验证机械能守恒定律，试验所用的电源为同学电源，输出电压为6 V的沟通电和直流电两种．重物从高处由静止开头下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即能验证机械能守恒定律．
(1)下面列举了该试验的几个操作步骤：
A．依据图示的装置安装器材；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重物的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．依据测量的结果计算重物下落过程中削减的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并说明其缘由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)利用这个装置也可以测量重物下落的加速度a的数值，如图所示．依据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，沟通电源的频率为f，则依据这些条件计算重物下落的加速度a的表达式为a＝________.

解析：(1)步骤B是错误的，应当接到电源的沟通输出端；步骤D是错误的，应当先接通电源，待打点稳定后再释放纸带；步骤C不必要，由于依据测量原理，重物的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．
(2)依据匀变速直线运动规律Δx＝aT2，有
a＝＝＝f2.
答案：(1)BCD　缘由见解析　(2)f2
四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题目，答案中必需明确写出数值和单位，只写出最终答案的不得分)
14．(10分)民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口，飞机发生意外状况着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面．如图所示为某气囊斜面，机舱离底端的竖直高度AB＝3.0 m，斜面长AC＝5.0 m，斜面与水平地面CD段间有一段小圆弧平滑连接．旅客从气囊上由静止开头滑下，其与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ＝0.55，不计空气阻力，g＝10 m/s2.求：

(1)人滑到斜面底端C时的速度大小；
(2)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下．
解析：(1)人从斜面顶端A滑至底端C的过程中，重力和摩擦力对人做了功，依据动能定理得知：
mghAB－μmgcos θ·xAC＝mv(3分)
代入数值得：vC＝4 m/s.(2分)
(2)设人离开C点后还要在地面上滑行的位移为x，则依据动能定理得：
－μmgx＝－mv(3分)
代入数值得x＝ m≈1.45 m．(2分)
答案：(1)4 m/s　(2)1.45 m
15．(10分)(2022·包头高一检测)起重机保持不变的功率P＝10 kW，将地面上质量为m＝500 kg的物体由静止向上吊起h＝2 m，并刚好达到最大速度．(g取10 m/s2)求：
(1)这个最大速度；
(2)由静止到达最大速度所用的时间t.
解析：(1)当起重机的牵引力等于物体重力时，速度达到最大，由P＝Fv
所以vmax＝＝＝2 m/s.(4分)
(2)由动能定理W合＝ΔEk有：
WF＋WG＝Ek2－Ek1，即：
Pt－mgh＝mv－0(4分)
所以t＝＝1.1 s．(2分)
答案：(1)2 m/s　(2)1.1 s
16．(12分)(2022·宁波高一检测)如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝1 kg的滑块从A点由静止开头下滑，恰能滑到与O等高的D点，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；
(3)若滑块离开A处的速度大小为2 m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.
解析：(1)滑块从A点到D点的过程中，依据动能定理有
mg·(2R－R)－μmgcos 37°·＝0(2分)
解得：μ＝tan 37°＝0.375.(1分)
(2)若滑块能到达C点，依据牛顿其次定律有
mg＋FN＝(1分)
vC≥＝2 m/s(1分)
滑块从A点到C点的过程中，依据动能定理有
－μmgcos 37°·＝mv－mv(1分)
v0＝≥2 m/s，所以滑块从A点滑下时初速度的最小值为2 m/s.(1分)
(3)由(2)可得v′2C＋2gR＝v
所以v′C＝(1分)
滑块离开C点做平抛运动有
x＝vC′t，y＝gt2(1分)
tan 37°＝(1分)
由以上各式联立得
5t2＋3t－0.8＝0(1分)
解得t＝0.2 s．(1分)
答案：(1)0.375 　(2)2 m/s　(3)0.2 s