【创新设计】2017年高考物理四川专用一轮复习习题：第4章能力课时5 随堂.doc

基础课时9 平抛运动1．(多选)a 、b 两个物体做平抛运动的轨迹如图13所示，设它们抛出的初速度分别为v a 、v b ，从抛出至碰到台上的时间分别为t a 、t b ，则( )图13A ．v a ＞v bB ．v a ＜v bC ．t a ＞t bD ．t a ＜t b解析 由题图知，h b ＞h a ，因为h ＝12gt 2，所以t a ＜t b ，又因为x ＝v 0t ，且x a＞x b ，所以v a ＞v b ，选项A 、D 正确。

答案 AD2.如图14所示，在足够高的竖直墙壁MN 的左侧某点O 以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA 沿水平方向，则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间，其速度的反向延长线( )图14A ．交于OA 上的同一点B ．交于OA 上的不同点，初速度越大，交点越靠近O 点C ．交于OA 上的不同点，初速度越小，交点越靠近O 点D．因为小球的初速度和OA距离未知，所以无法确定解析小球虽然以不同的初速度抛出，但小球碰到墙壁时在水平方向的位移均相等，为OA间距离，由平抛运动的推论易知，所有小球在碰到墙壁前瞬间其速度的反向延长线必交于水平位移OA的中点，选项A正确。

答案 A3.(多选)如图15所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值)。

将A向B水平抛出的同时，B自由下落。

A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。

不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则()图15A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰C．A、B不可能运动到最高处相碰D．A、B一定能相碰解析由题意知A做平抛运动，即水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动；B为自由落体运动，A、B竖直方向的运动相同，二者与地面碰撞前运动时间t1相同，且t1＝2hg，若第一次落地前相碰，只要满足A运动时间t＝lv0<t1，即v0>lt1，所以选项A正确；因为A、B在竖直方向的运动同步，始终处于同一高度，且A与地面相碰后水平速度不变，所以A一定会经过B所在的竖直线与B相碰。

随堂训练1．关于验证牛顿运动定律的实验，下列说法中符合实际的是()A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系[答案] D2．(多选)“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中，下列操作正确的是()A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．实验时，应先放开小车，后接通电源[答案]BC3．(2015·广东韶关二模)用如图所示装置研究“加速度与力的关系”，已知砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M，实验中用砂和砂桶总重力作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是()A．M＝40 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 gB．M＝100 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 gC．M＝500 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 gD．M＝500 g，m＝30 g、60 g、90 g、120 g、150 g(2)本实验中应在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源．如图所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器的工作频率为50 Hz.则小车加速度a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a －F图象，可能是图中的图线________(选填“甲”“乙”或“丙”)．[解析](1)实验时要控制：小车质量远大于砂桶和砂的总质量，分析所给数据可知，最合理的一组数据是C.(2)实验时应先接通电源，然后再释放小车；计数点间的时间间隔T＝0.02 s×5＝0.1 s，由题图所示纸带可知，小车的加速度a＝x3＋x4－(x1＋x2)4T2＝3.90＋3.39－2.89－2.404×0.12×10－2 m/s2＝0.50 m/s2.(3)不平衡摩擦力，小车受到的拉力小于砂桶的重力，在a—F图象的F轴上有截距，由a－F图象可知，应该是圈线丙．[答案](1)C(2)之前0.50(3)丙4．(2015·浙江温州一模)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与其质量之间的关系”．(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d＝________.(2)安装好装置，用薄片适当垫起轨道右端，在不挂重物时，如果小车________，则表示已平衡摩擦力．(3)测出两个光电门中心之间的距离为L.将小车从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条经过光电门A的时间t1和经过光电门B的时间t2，则小车加速度的表达式a＝________.(用以上字母表示)(4)保持合力不变，改变小车质量共做了6组实验，测得的实验数据如下表．为了更直观地分析数据得出结论，请在坐标纸上作出相应的图象．(5)[解析](1)10分度的游标卡尺，主尺上读出6 mm，游标尺上读出2×0.1 mm ＝0.2 mm，故遮光片的宽度为6.2 mm.(2)当小车做匀速直线运动时，表示已平衡摩擦力．本实验中即当小车经过两个光电门的时间相等时，表示已平衡摩擦力．(3)小车经过光电门A时的速度v A＝dt1，经过光电门B时的速度v B＝dt2，根据v2B－v2A＝2aL得a＝v2B－v2A2L＝⎝⎛⎭⎪⎫dt22－⎝⎛⎭⎪⎫dt122L.(4)以1m为横坐标，描点连线如图．(5)由图线可知，在误差允许的范围内，加速度与质量成反比．[答案] (1)6.2 mm (2)小车经过两个光电门的时间相等 (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 122L(4)见解析 (5)在误差允许的范围内，加速度与质量成反比5．(2015·南昌调研)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．(1)做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt 1、Δt 2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x ，用游标卡尺测得遮光条宽度d .则滑块经过光电门1时的速度表达式v 1＝________；滑块加速度的表达式a ＝________(以上表达式均用已知字母表示)．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为________ mm.(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M 和气垫导轨右端高度h (见图甲)．关于“改变滑块质量M 和气垫导轨右端的高度h ”的正确操作方法有( )A ．M 增大时，h 增大，以保持二者乘积增大B ．M 增大时，h 减小，以保持二者乘积不变C ．M 减小时，h 增大，以保持二者乘积不变D ．M 减小时，h 减小，以保持二者乘积减小[解析] (1)由速度的定义式可得滑块经过光电门1时的速度表达式v 1＝d Δt 1；经过光电门2时的速度表达式v2＝dΔt2；由2ax＝v 22－v21，解得滑块加速度的表达式a＝⎝⎛⎭⎪⎫dΔt22－⎝⎛⎭⎪⎫dΔt122x；游标卡尺主尺上读出8 mm，游标上第2刻度线与主尺对齐，即2×0.05 mm，游标卡尺读数为8 mm＋2×0.05 mm＝8.10 mm.(2)滑块沿斜面向下运动所受合力为Mg sinθ＝MghL，为了保持滑块所受的合力不变，M增大时，h减小，以保持二者乘积不变；或M减小时，h增大，以保持二者乘积不变，B、C正确．[答案](1)dΔt1⎝⎛⎭⎪⎫dΔt22－⎝⎛⎭⎪⎫dΔt122x8.10(2)BC6．(2015·吉大附中三模)某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块；滑块左端与穿过打点计时器限位孔的纸带相连，右端固定一个轻小动滑轮；钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连．放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是一条斜率为k、纵轴截距为b的倾斜直线，如图所示．已知重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦，则滑块的质量M＝________；滑块和长木板之间的动摩擦因数μ＝________.[解析]据题意，对滑块受力分析，水平方向受到拉力为2F，还受到向左的摩擦力f，则有：2F－f＝ma，整理得到：F＝m2a＋f2，由此可知，图象的斜率为：m2＝k，则滑块质量为：m＝2k；摩擦力为：f2＝b，动摩擦因数为：μ＝2bmg＝bkg.[答案]2k b kg。

章末质量检测(六)(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分。

在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。

)1．如图1所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图像是选项中的()图1解析电场力的方向指向轨迹的凹侧且沿与电场线相切的方向，因此粒子从A运动到B的过程中电场力方向与速度方向的夹角大于90°，粒子做减速运动，电场力越来越小，加速度越来越小，故B项正确。

答案 B2．(2015·四川德阳三诊)如图2所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在AB两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与AB 连线的中点重合，其中af连线与AB连线垂直。

现将一电子沿该路径逆时针方向移动一周，下列判断正确的是()图2A．e点和g点的电场强度相同B．h点和d点的电势相等C．电子在e点的电势能比g点电势能大D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功解析根据电场线的分布知，e、g两点的场强大小相等，方向不同，故A错误；等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以h点的电势高于d 点的电势，故B错误；电子从e点到g点过程中，电场力做正功，电势能减小，故C正确；电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做负功后做正功，故D错误。

答案 C3．(2015·陕西西安第二次质检)如图3所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45°，则此带电小球通过P点时的动能为()图3A．m v20B．2m v20C.52m v2D．12m v2解析 根据平抛运动的特点得小球在水平方向上做匀速运动，x ＝v 0t ，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，y ＝12at 2，mg －qE ＝ma ，由tan 45°＝y x ，解得t ＝2v 0a ，故v y ＝2v 0，v 合＝5v 0，故小球的动能E k ＝52m v 20，C 正确。

基础课时13 动能定理及应用一、单项选择题1．(2016·湖北襄阳一模)用竖直向上大小为30 N 的力F ，将2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1 m 时撤去力F ，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm 。

若忽略空气阻力，g 取10 m/s 2。

则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )A ．20 JB ．24 JC ．34 JD ．54 J答案 C2．质量m ＝2 kg 的物体，在光滑水平面上以v 1＝6 m/s 的速度匀速向西运动，若有一个F ＝8 N 方向向北的恒力作用于物体，在t ＝2 s 内物体的动能增加了( )A ．28 JB ．64 JC ．32 JD ．36 J 解析 由于力F 与速度v 1垂直，物体做曲线运动，其两个分运动为向西的匀速运动和向北的匀加速直线运动，对匀加速运动：a ＝F m ＝4 m/s 2，v 2＝at ＝8m/s,2 s 末物体的速度v ＝v 21＋v 22＝10 m/s,2 s 内物体的动能增加了ΔE k ＝12m v 2－12m v 21＝64 J ，故选项B 正确。

答案 B3．如图1所示，将一质量为m 的小球以一定的初速度自O 点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A 点，OA 与竖直方向夹角为53°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则小球抛出时的动能与到达A 点时动能的比值为( )图1A.43B ．34 C.134 D ．413解析 小球做平抛运动，则v 0t ＝12gt 2tan 53°，v y ＝gt ，v 2A ＝v 20＋v 2y ，可得12m v 2012m v 2A＝413，选项D 正确。

答案 D4．如图2所示，一质量为m ＝1 kg 的小球(可视为质点)从高H ＝12 m 处的A 点由静止沿光滑的圆弧轨道AB 滑下，进入半径为r ＝4 m 的竖直圆环轨道，圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道的顶点C 时，小球对圆环轨道的压力恰好为零，小球继续沿CFB 滑下，进入光滑轨道BD ，且到达高度为h 的D 点时速度为零，则h 的值可能为(g 取10 m/s 2)()图2A ．8 mB ．9 mC ．10 mD ．11 m解析 小球在圆环轨道的最高点时速度v C ＝gr ＝210 m/s ，设小球在BEC段克服摩擦力做的功为W1，则W1＝mg(H－2r)－12m v2C＝20 J，设小球在CFB段克服摩擦力做的功为W2，则0＜W2＜W1，从C点到D点有－mg(h－2r)－W2＝－12m v2C，代入数据得8 m＜h＜10 m，B正确。

基础课时11万有引力定律1．(2015·重庆理综，2)宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。

若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为()A．0B．GM (R＋h)2C.GMm(R＋h)2D．GMh2解析对飞船由万有引力定律和牛顿第二定律得，GMm(R＋h)2＝mg′，解得飞船所在处的重力加速度为g′＝GM(R＋h)2，B项正确。

答案 B2．(2015·四川德阳三诊)我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息。

若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则()A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为G1 G2B．地球的质量与月球的质量之比为G1R22 G2R21C．地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为G2 G1D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为G1R1 G2R2解析质量与空间位置无关，故“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为1∶1，A错误；根据g＝gMR2，有：M＝gR2G，故地球的质量与月球的质量之比为M 地M 月＝g 地R 21g 月R 22＝G 1R 21G 2R 22，B 错误；重力加速度：g ＝G 重m ，故地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为G 1∶G 2，C 错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：v ＝gR ，故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为：v 1v 2＝G 1G 2·R 1R 2＝G 1R 1G 2R 2，故D 正确。

答案 D3．对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r 与周期T 关系作出如图6所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G )( )图6A.4π2a Gb B ．4π2b Ga C.Ga 4π2bD ．Gb 4π2a解析 由G Mm r 2＝mr (2πT )2，得r 3＝GMT 24π2，即r 3T 2＝GM 4π2＝a b ，求得地球的质量为M ＝4π2a Gb ，因此A 项正确。

实验九测定电源的电动势和内阻1．(2015·四川内江一诊)某同学采用如图10甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。

已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为1 Ω；电压表(0～3 V,3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，1.0 Ω)、滑动变阻器R1(10 Ω，2 A)和R2(100 Ω，0.1 A)各一只。

(1)实验中滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2”)。

(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。

(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U－I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E＝V；内阻r＝Ω。

图10解析(1)电路中最大电流I＝1.5 A，R2的额定电流远小于1.5 A，同时R2阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器选用R1。

(2)对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示。

(3)由闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 知，当I ＝0时，U ＝E ，U －I 图象斜率的绝对值等于电源的内阻和电流表内阻之和，则将图线延长，交于纵轴，纵截距即为电动势，E ＝1.47 V ，r ＝ΔU ΔI －R A ＝1.47－0.80.37 Ω－1 Ω＝0.81 Ω。

答案 (1)R 1 (2)连线见解析图 (3)1.47 0.812．(2016·四川成都月考)在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容器、电感线圈等电子器件。

现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻R x (阻值约2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E 的标称值为3.4 V)。

在操作台上还准备了如下实验器材：A ．电压表V(量程4 V ，内阻R V 约10 kΩ)B ．电流表A 1(量程100 mA ，内阻R A1约5 Ω)C ．电流表A 2(量程2 mA ，内阻R A2约50 Ω)D ．滑动变阻器R (0～40 Ω。

额定电流1 A)E ．电阻箱R 0(0～999.9 Ω)F ．开关S 一只、导线若干(1)小刚采用伏安法测定R x 的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。

能力课时4 牛顿运动定律的综合应用(二)一、单项选择题1.如图1所示，传送带保持v ＝1 m/s 的速度顺时针转动。

现将一质量m ＝0.5 kg 的物体轻轻地放在传送带的左端a 点上，则物体从a 点运动到右端b 点所经历的时间为(设物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，a 、b 间的距离L ＝2.5 m ，g 取10 m/s 2)( )图1 A. 5 sB ．(6－1) sC ．3 sD ．2.5 s解析 物体开始做匀加速直线运动，a ＝μg ＝1 m/s 2，速度达到传送带的速度时发生的位移x ＝v 22a ＝12×1m ＝0.5 m ＜L ，所经历的时间t 1＝v a ＝1 s ，物体接着做匀速直线运动，所经历的时间t 2＝L －x v ＝2.5－0.51s ＝2 s ，故物体从a 点运动到b 点所经历的时间t 总＝t 1＋t 2＝3 s 。

答案 C2．如图2甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE 滑行的时间，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。

AC 是滑道的竖直高度，D 点是AC 竖直线上的一点，且有AD ＝DE ＝10 m ，滑道AE 可视为光滑，滑行者从坡顶A 点由静止开始沿滑道AE 向下做直线滑动，g 取10 m/s 2，则滑行者在滑道AE 上滑行的时间为( )图2A. 2 s B．2 sC. 3 s D．2 2 s解析A、E两点在以D为圆心半径为R＝10 m的圆上，在AE上的滑行时间与沿AD所在的直径自由下落的时间相同，t＝4Rg＝4ADg＝2 s。

答案 B3.如图3所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。

在物块放到木板上之后，木板运动的速度－时间图像可能是下列选项中的()图3解析设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为a1，物块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。

基础课时2匀变速直线运动规律的应用一、单项选择题1．某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内通过的位移是x，则质点运动的加速度为()A.3x2B．2x3C.2x5D．5x2解析由匀变速直线运动规律知第3 s内的平均速度等于2.5 s时的瞬时速度，即v2.5＝xt3，结合v2.5＝at2.5得a＝x2.5＝2x5，选项C正确。

答案 C2．(2016·湖北武汉调研)一个物体做匀加速直线运动，它在第3 s内的位移为5 m，则下列说法正确的是()A．物体在第3 s末的速度一定是6 m/sB．物体的加速度一定是2 m/s2C．物体在前5 s内的位移一定是25 mD．物体在第5 s内的位移一定是9 m解析由第3 s内的位移为5 m可以求出第2.5 s时刻的瞬时速度v1＝5 m/s，由于无法求解加速度，故第3 s末的速度和第5 s内的位移均无法求解，选项A、B、D错误；前5 s内的平均速度等于第2.5 s时刻的瞬时速度，即5 m/s，故前5 s内位移为25 m，选项C正确。

答案 C3．高速公路限速120 km/h，一般也要求速度不小于80 km/h。

冬天大雾天气的时候高速公路经常封道，否则会造成非常严重的车祸。

如果某人大雾天开车在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30 m，该人的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度是( ) A ．10 m/s B ．15 m/s C ．10 3 m/sD ．20 m/s解析 设最大速度为v m ，能见度为x ，反应时间为t ，则x ＝v m t ＋0－v 2m－2a，即30＝0.5v m ＋v 2m10解得：v m ＝15 m/s 。

答案 B4．汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s 2，则自驾驶员急踩刹车开始，2 s 内与5 s 内汽车的位移大小之比为( ) A ．5∶4 B ．4∶5 C ．3∶4D ．4∶3解析 自驾驶员急踩刹车开始，经过时间t ＝v 0a ＝4 s ，汽车停止运动，所以汽车在2 s 内发生的位移为x 1＝v 0t －12at 2＝30 m,5 s 内发生的位移为x 2＝v 202a ＝40m ，所以2 s 内与5 s 内汽车的位移大小之比为3∶4，选项C 正确。