2018版高中物理(人教版)必修1同步练习题： 模块综合测评

2018年高一物理必修一人教版：运动的描述单元检测卷物理试卷注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（题型注释）“舟．已行矣，而剑．不行”，加点部分所选的参照物是（）A. 舟B. 流水C. 河岸D. 船夫2.下列说法中错误的是()A. 运动是宇宙中的普遍现象，绝对不动的物体是没有的B. 研究物体运动时不一定要选则参考系C. 用GPS定位系统确定在南极冰川考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点D. 选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，运动轨迹也可能不同3.关于时间和时刻，下列说法正确的是（）A. “物体在4s时”就是指物体在4s末时，指的是时刻B. “物体在4s时”就是指物体在4s初时，指的是时刻C. “物体在4s内”就是指物体在3s末到4s末的这1s时间D. “物体在第5s内”就是指在4s初到5s末这一段时间4.如图，一质点绕半径为R的圆运动，当质点运动了四分之一圆弧长时，其位移大小和路程分别是（），2RπB. 2R，2RπC. R，RD. R，2Rπ5.下列关于路程和位移的说法中，正确的是（）A. 位移就是路程B. 位移的大小永远不等于路程C. 若物体作单向的直线运动，位移的大小就等于路程D. 位移描述直线运动，是矢量；路程描述曲线运动，是标量6.下列物理量中属于矢量的是（）A. 动能B. 速率C. 时间D. 速度变化量7.关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是()A. 物体运动的速度改变量越大，它的加速度一定越大B. 某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大C. 速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零D. 加速度很大时，运动物体的速度一定变化的很快8.物体A、B两地往返运动.设A到B的平均速率为v1，由B到A的平均速率为v2，物体往返一次，平均速度的大小与平均速率分别是()A. 0，2v1v2v1+v2 B. 0，v1+v22C. 均为2v1v2v1+v2D. 均为09.据中央气象台消息： 2017年第1号台风“梅花（Muifa）”于4月26日在距离菲律宾马尼拉以东方向1640公里的西北太平洋海面上生成（东经136.1°，北纬13.4°），中心附近最大风速18m/s（8级风，热带风暴级）。

模块综合检测(时间: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,有的只有一个选项正确,有的有两个选项正确.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(双选)关于电流的方向,下列说法中正确的是( )A.电源供电的外部电路中,电流的方向是从电源正极流向负极B.电源内部,电流的方向是从电源正极流向负极C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板解析:在电源的外部电路中,电流从电源正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,所以A正确,B错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板,D正确.答案:AD2.发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动,将机械能转化为电能.这种转化利用了( )A.电流的热效应B.电磁感应原理C.电流的磁效应D.磁场对电流的作用原理解析:发电机的原理是线圈在磁场中转动,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,因此利用了电磁感应原理.答案:B3.间谍卫星上装有某种遥感照相机,可用来探测军用目标,这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车,甚至车已经离开,也瞒不过它,这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )A.可见光波段B.红外波段C.紫外波段D.X光波段解析:任何物体都向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越强,遥感照相机是利用红外线拍摄的,故B正确.答案:B4.关于电流的磁场,下列说法中正确的是( )A.直线电流的磁场,只分布在垂直于导线的某一个平面上B.直线电流的磁场的磁感线是一些同心圆,离导线越远磁感线越密C.通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相似,但管内无磁场D.通电螺线管的环形电流和直线电流的磁场方向可用安培定则判断解析:不管是磁体的磁场还是电流的磁场,都是空间分布的,所以A错误;直线电流产生的磁场,离导线越远,磁场越弱,因此磁感线越疏,B错误;磁感线都是闭合曲线,不管是条形磁铁还是螺线管,内部由S极到N极,外部由N极到S极,故C错误.答案:D5.随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了( )A.压力传感器B.红外线传感器C.生物传感器D.温度传感器解析:空调器和电冰箱都是利用了温度传感器.答案:D6.下列各图中已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( )答案:C7.1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料.利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电.现在有一直流电路,输电线的总电阻为0.4 Ω,它提供给用电器的电功率是40 kW,电压为800 V,如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,则节约的电功率为( )A.1.6 kWB.1.6×103 kWC.1 kWD.10 kW解析:节约的电功率即原来输电线上电阻消耗的热功率,ΔP=I 2R=R=×0.4 W =1×103(P U )2(40×103800)2W=1 kW .答案:C 8.如图是某交流发电机产生的交变电流的图象,根据图象可以判定( )A.此交变电流的周期为0.1 sB.此交变电流的频率为5 HzC.将标有“12 V 3 W”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光D.与图象上a 点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面解析:由正弦函数图像可以得知,线框是由中性面开始转动的,故选项D 错误.题图告诉我们,交变电流的周期是0.2 s,频率f= Hz=5 Hz,故选项A 错误,选项B 正确.“12 V 3 W”灯泡中12 V 是有效1T =10.2值,如题图12 V 为最大值,U 有效=,通过以上分析,只有选项B 正确.U m2答案:B二、填空题(每小题6分,共12分)9.把左边的人和右边与之相关的物理事件用线段连接起来.A.法拉第 a.磁场对通电导线的作用力B.安培 b.电流磁效应C.奥斯特 c.点电荷间的相互作用力D.库仑 d.电磁感应E.赫兹 e.用实验成功验证了电磁波的存在答案:10.如图为理想变压器,它的原线圈接在交流电源上,副线圈接在一个标有“12 V 100 W”的灯泡上.已知变压器原、副线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为 V,电流表读数为 A .解析:分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系,特别是变压前后功率相等的关系.由公式得,U 1=U 2=216 V;因理想变压器的变压前后功率相等,所以I 1==0.46 A,U 1U 2=n 1n 2n 1n 2P 1U 1=n 2P 2n 1U 2即电压表、电流表读数分别为216 V 、0.46 A .答案:216　0.46三、计算题(11题8分,12、13题各10分,14题12分,共40分)11. 面积为3.0×10-12 m 2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为4.0×10-2 T 的匀强磁场中.(1)求当线圈如何放置时,穿过线圈的磁通量最大;(2)最大磁通量是多少?解析:当线圈平面与磁感线垂直时,穿过线圈的磁通量最大.Φ=BS=4.0×10-2×3.0×10-2 T=1.2×10-3 T .答案:(1)见解析　(2)1.2×10-3 T12.一电动机线圈的电阻为R ,当电动机工作时通过的电流强度是I ,加在线圈两端电压是U ,求:(1)该电动机的输出功率;(2)该电动机的效率.解析:(1)消耗总功率P 0=UI发热功率P 1=I 2R输出功率P 2=P 0-P 1=UI-I 2R.(2)电动机的效率η=.P 2P 0=UI -I 2R UI =U -IR U 答案:(1)UI-I 2R (2)U -IR U 13.将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示。

章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动图象的是()【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v-t图象是一过原点的倾斜直线，a-t图象是一平行时间轴的直线，故D对，A、C错；B 图中的图象表示物体匀速下落．故应选D.【答案】 D2．长为5 m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5 m，若这个隧道长也为5 m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为(g取10 m/s2)()【导学号：：57632225】A. 3 s B．(3－1)sC．(3＋1)s D．(2＋1)s【解析】画出直杆穿过隧道的图示，Δt＝2(h＋L1＋L2)g－2hg＝⎝⎛⎭⎪⎫2×1510－2×510s＝(3－1)s，故选项B正确．【答案】 B3．做匀加速直线运动的质点在第一个7 s 内的平均速度比它在第一个3 s 内的平均速度大6 m/s ，则质点的加速度大小为( )A ．1 m/s 2B ．1.5 m/s 2C ．3 m/s 2D ．4 m/s 2【解析】 根据匀变速直线运动的规律可知，第一个3 s 内的平均速度为第1.5 s 末的速度；第一个7 s 内的平均速度为第3.5 s 末的速度；则有：a ＝Δv Δt ＝62 m/s＝3 m/s 2；故选C.【答案】 C4．汽车在水平公路上运动时速度为36 km/h ，司机突然以2 m/s 2的加速度刹车，则刹车后8 s 汽车滑行的距离为( )A ．25 mB ．16 mC ．50 mD ．144 m【解析】 初速度 v 0＝36 km/h ＝10 m/s.选汽车初速度的方向为正方向．设汽车由刹车开始到停止运动的时间为t 0，则由v t ＝v 0＋at ＝0得：t 0＝0－v 0a ＝0－10－2s ＝5 s 故汽车刹车后经5 s 停止运动，刹车后8 s 内汽车滑行的距离即是5 s 内的位移，为s ＝12(v 0＋v t )t 0＝12(10＋0)×5 m ＝25 m.故选A【答案】 A5．两个质点A 、B 放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v -t 图象如图1所示．对A 、B 运动情况的分析，下列结论正确的是( )【导学号：57632226】图1A．A、B加速时的加速度大小之比为2∶1，A、B减速时的加速度大小之比为1∶1B．在t＝3t0时刻，A、B相距最远C．在t＝5t0时刻，A、B相距最远D．在t＝6t0时刻，A、B相遇【解析】由v-t图象，通过斜率可计算加速度大小，加速时A、B的加速度大小之比10∶1，减速时A、B的加速度大小之比为1∶1，所以选项A错误；由A、B运动关系可知，当A、B速度相同时距离最远，所以选项B、C错误；由题意可知A、B是从同一位置同时开始运动的，由速度—时间图象可以算出运动位移，可知6t0时刻，A、B位移相同，因此在此时刻A、B相遇，所以选项D 正确．【答案】 D6．下列说法符合历史事实的是()A．在物理学的发展历程中，牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动B．在物理学的发展历程中，伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动C．伽利略研究自由落体运动时，遇到的困难是无法准确测量加速度D．伽利略研究自由落体运动时，遇到的困难是无法准确测量瞬时速度【解析】在物理学的发展历程中，伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动，故A错误，B正确；伽利略研究自由落体运动时，遇到的困难是无法准确测量瞬时速度，故C错误，D正确．【答案】BD7．做初速度不为零的匀加速直线运动的物体，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则以下判断正确的是()A．物体在A点的速度大小为x1＋x2 2TB．物体运动的加速度为2x1 T 2C．物体运动的加速度为x2－x1 T 2D ．物体在B 点的速度大小为3x 2－x 12T【解析】 根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知：v A ＝x 1＋x 22T ，故A 正确；根据x 2－x 1＝at 2得物体运动的加速度为：a ＝x 2－x 1T 2，故B 错误，C 正确；在该加速运动过程中有：v B ＝v A ＋aT ＝x 1＋x 22T ＋x 2－x 1T ＝3x 2－x 12T ，故D 正确．【答案】 ACD8．某高速列车沿直线运动的v -t 图象如图2所示，则该列车( )【导学号：57632227】图2A ．0～30 s 时间内的位移等于9×102 mB ．30 s 时刻的速度大于30 m/sC ．0～60 s 时间内做匀加速运动D ．90～120 s 时间内做匀速运动【解析】 根据图象的“面积”看出0～30 s 时间内的位移小于12×60×30 m＝9×102 m ，故A 错误；由图看出，30 s 时的速度大于30 m/s ，故B 正确；0～60 s 时间内，由于图线切线的斜率是变化的，说明列车的加速度是变化的，则列车做的是变加速运动，故C 错误；90 s ～120 s 时间内列车的速度不变，说明做匀速运动．故D 正确．【答案】 BD二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答．)9．(12分)如图3为接在50 Hz 低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出．由图数据可求得：图3(1)该物体的加速度为 m/s 2.(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm.(3)打第2个计数点时该物体的速度为 m/s.(4)如果当时电网中交变电流的频率是f ＝51 Hz ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 (选填：偏大、偏小或不变).【导学号：57632228】【解析】 (1)设1、2间的位移为x 1,2、3间的位移为x 2,3、4间的位移为x 3,4、5间的位移为x 4；因为周期为T ＝0.02 s ，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T ＝0.1 s ；由匀变速直线运动的推论x m －x n ＝(m －n )at 2得：x 4－x 1＝3at 2代入数据得：(5.84－3.62)×10－2＝3a ×0.12解得：a ＝0.74 m/s 2.(2)第3个记数点与第2个记数点的距离即为x 2，由匀变速直线运动的推论x 2－x 1＝at 2得x 2＝x 1＋at 2，带入数据得：x 2＝3.62×10－2＋0.74×0.12＝0.0436(m)即为：4.36 cm.(3)由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知：v 2＝x 1＋x 22t ＝0.399 m/s.(4)当电网中交变电流的频率是f ＝51 Hz 时，电流的周期变小，计数点之间的时间间隔变小，即实际的时间间隔小于0.1 s ，但是该同学不知道仍以0.1 s 计算，根据x 4－x 1＝3at 2，知测量值比实际值偏小．【答案】 (1)0.74 (2)4.36 (3)0.399 (4)偏小10．(12分)飞机受阅后返回某机场，降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动．飞机以速度v 0着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为a 1，运动时间为t 1；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下．在平直跑道上减速滑行总路程为s .求：第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.【导学号：57632229】【解析】 如图，A 为飞机着陆点，AB 、BC 分别为两个匀减速运动过程，C 点停下．A 到B 过程，依据运动学规律有：s 1＝v 0t 1－12a 1t 21v B ＝v 0－a 1t 1B 到C 过程，依据运动学规律有：s 2＝v B t 2－12a 2t 220＝v B －a 2t 2A 到C 过程，有：s ＝s 1＋s 2联立解得：a 2＝(v 0－a 1t 1)22s ＋a 1t 21－2v 0t 1t 2＝2s ＋a 1t 21－2v 0t 1v 0－a 1t 1. 【答案】 (v 0－a 1t 1)22s ＋a 1t 21－2v 0t 12s ＋a 1t 21－2v 0t 1v 0－a 1t 1. 11．(14分)甲车以加速度3 m/s 2由静止开始做匀加速直线运动．乙车落后2 s 在同一地点由静止开始以加速度 6 m/s 2做匀加速直线运动．两车的运动方向相同，求：【导学号：57632230】(1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？【解析】 (1)两车距离最大时速度相等，设此时乙车已运动t 秒，则甲、乙两车的速度分别是v 1＝3×(t ＋2) m/s ，v 2＝6×t m/s ＝6t m/s ，由v 1＝v 2得：t ＝2 s ，由x ＝12at 2知，两车距离的最大值Δx ＝12a 甲(t ＋2)2－12a 乙t 2＝12×3×42 m －12×6×22 m＝12 m.(2)设乙车出发后经t ′秒追上甲车，则x 1＝12a 甲(t ′＋2)2＝12×3×(t ′＋2)2 m ，x 2＝12a 乙t ′2＝12×6×t ′2m由x 1＝x 2代入数据，求得t ′＝(2＋22)s.将所求得时间代入位移公式可得x 1＝x 2≈70 m.【答案】 (1)12 m (2)(2＋22) s 70 m12．(14分)短跑运动员完成100 m 赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段．一次比赛中，某运动员用11.00 s 跑完全程．已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m ，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离．【解析】 根据题意，在第1 s 和第2 s 内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a ，在第1 s 和第2 s 内通过的位移分别为s 1和s 2，由运动学规律得s 1＝12at 20s 1＋s 2＝12a (2t 0)2t 0＝1 s联立解得a ＝5 m/s 2设运动员做匀加速运动的时间为t 1，匀速运动的时间为t 2，匀速运动的速度为v ，跑完全程的时间为t ，全程的距离为s ，依题意及运动学规律，得t ＝t 1＋t 2v ＝at 1s ＝12at 21＋v t 2设加速阶段通过的距离为s ′，则s ′＝12at 21求得s ′＝10 m.【答案】 5 m/s 2 10 m小课堂：如何培养中学生的自主学习能力？ 自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

综合检测(时间:90分钟满分:100分)【二维选题表】一、选择题(第1～6题为单项选择题,第7～12题为多项选择题,每小题4分,共48分)1.下列说法正确的是( D )A.做直线运动的物体,其位移大小跟这段时间内它通过的路程一定相同B.撤掉水平推力后,物体很快停下来,说明力是维持物体运动的原因C.国际单位制中,kg,m,N是三个基本单位D.做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度将变大解析:单向直线运动的位移大小才等于路程,A错误;力是改变物体运动状态的原因不是维持物体运动的原因,撤掉水平推力后,物体很快停下来,是因为受到了摩擦力的作用,B错误;国际单位制中,kg,m,s 是三个基本单位,C错误;只要加速度方向和速度方向相同,物体就做加速运动,不管加速度增大还是减小,D正确.2. 如图,重力为G的木块在拉力F的作用下沿水平面做直线运动,则木块受到的摩擦力一定为( C )A.Fcos θB.μFsin θC.μ(G-Fsin θ)D.μG解析:木块在拉力F的作用下沿水平面做直线运动,竖直方向没有位移,由竖直方向力平衡得地面的支持力N=G-Fsin θ,由牛顿第三定律可知木块对地面的压力N′=G-Fsin θ,木块受到的摩擦力一定为f=μ(G-Fsin θ).故选项C正确.3.电梯早已进入人们的日常生活.设某人乘坐电梯的 v-t 图象如图,取向上为正方向,下列说法中正确的是( B )A.0～t1时间内人处于失重状态B.t2～t4时间内人处于失重状态C.t2～t3时间内与t3～t4时间内电梯的加速度方向相反D.0～t1时间内和t3～t4时间内电梯的加速度方向相同解析:速度图象的斜率等于加速度,则0～t1时间,加速度为正,方向向上,人处于超重状态,故A错误;t2～t4时间,加速度为负,方向向下,人处于失重状态,故B正确;t2～t3时间内与t3～t4时间内电梯的加速度都为负,方向相同,故C错误;0～t1时间内加速度为正,t3～t4时间内电梯的加速度为负,加速度方向相反,故D错误.4. 如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为( C )A.MgB.Mg+mgC.Mg+mg-maD.Mg+mg+ma解析:对m应用牛顿第二定律得mg-f=ma解得f=mg-ma对M有Mg+f-T=0解得T=Mg+mg-ma.5. 如图所示,将物体从固定的光滑斜面上静止释放,物体沿斜面下滑的过程中,下列说法正确的是( D )A.物体所受的合力为零B.斜面对物体的支持力对物体做正功C.物体的动能不变D.物体的机械能守恒解析:物体沿光滑斜面加速下滑,则物体所受的合力不为零,选项A错误;斜面对物体的支持力的方向与斜面垂直,与物体的运动方向垂直,则支持力对物体不做功,选项B错误;因合外力对物体做正功,故物体的动能增加,选项C错误;因只有重力做功,则机械能守恒,选项 D 正确.6.一子弹以速度v飞行恰能射穿一块钢板,如果子弹的速度是原来的3倍,则可射穿与上述相同的钢板的数目是( C )A.3块B.6块C.9块D.12块解析:根据题意,恰好射穿一块钢板损失的动能为ΔE k=mv2,当速度变为原来的3倍时,子弹具有的动能为ΔE k′=m(3v)2=9×mv2=9ΔE k,故能射穿9块钢板,C正确.7. 如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( BCD )A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos θD.物体A对水平地面的压力的大小为mg-Fsin θ解析:物体一定受重力,拉力F产生两个作用效果,水平向右拉木块,竖直向上拉木块,由于木块匀速直线运动,受力平衡,水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡,即一定有摩擦力,选项A错误,B正确,水平方向有f=Fcos θ,故选项C正确;竖直方向有N=mg-Fsin θ,故D 正确.8. 质量为m的物体,放在质量为M的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,m和M均处于静止状态,如图所示.当在物体m上施加一个水平力F,且F由零逐渐加大到F m的过程中,m和M仍保持相对静止,在此过程中,下列判断哪些是正确的( AD )A.斜面体对m的支持力逐渐增大B.物体m受到的摩擦力逐渐增大C.地面受到的压力逐渐增大D.地面对斜面体的静摩擦力由零逐渐增大到F m解析:以m为研究对象,开始一段时间内受力如图(甲)所示,N1= mgcos α+Fsin α,随着F增大N1增大,选项A正确;f=mgsin α- Fcos α,随着F增大,f减小,当f减小到零后反向,则f=Fcos α- mgsin α,随着F增大,f也增大,选项B错误;以整体为研究对象受力如图(乙)所示,N=(M+m)g不变,f M=F,选项C错误,D正确.9.质量为m的物体,在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是( BD )A.物体重力势能减少mghB.物体的机械能减少mghC.物体的动能增加mghD.重力做功mgh解析:物体下落的高度为h,故重力做功mgh,所以重力势能减少mgh,A 错误,D正确;下落过程中受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律可得mg-f=mg,解得f=mg,所以阻力做功W f=mgh,机械能减少mgh,B 正确;根据动能定理可得mgh-mgh=ΔE k,即ΔE k=mgh,C错误.10. a,b,c为三个物块,M,N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于静止状态.突然剪断R,则剪断R的瞬间,物体a的加速度( CD )A.大小不可能为零B.大小可能为,方向竖直向上C.大小可能为2g,方向竖直向下D.大小可能为,方向竖直向下解析:由于N弹簧上面与轻绳相连,故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸.当N弹簧处于原长时,轻绳的拉力为零,则剪断R的瞬间,a受力仍然平衡,加速度为零,故选项A错误;绳子的作用力沿绳子收缩的方向,不可能对a产生向下的力,所以,剪断绳子后,a的加速度方向不可能向上,故选项B错误;当N处于伸长状态,M也处于伸长状态时,两个弹簧都有力的作用,当M弹簧对物体向下的拉力为mg,绳子的拉力等于2mg时,剪断R的瞬间,拉力消失,a所受的合外力向下,大小为2mg,则a的加速度为2g,方向竖直向下,故选项C正确;当N处于伸长状态,M 处于压缩状态时,两个弹簧都有力的作用,当M弹簧对物体向上的弹力为mg,绳子的拉力等于mg时,剪断R的瞬间,拉力消失,a所受的合外力向下,大小为mg,则a的加速度为g,方向竖直向下,故D正确.11. 静止在粗糙水平面上的物块A在方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动,t=4 s时停下,其速度—时间图象如图所示,已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是( CD )A.从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力的功率保持不变,该功率为整个过程的最大值B.从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力不做功C.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功D.全过程合外力做的总功等于零解析:由图象可知,物块在0～1 s内做匀加速直线运动,拉力大于摩擦力,在1 s末时刻,P=Fv0>fv0,1～3 s内做匀速运动,拉力等于摩擦力, P′=F′v0=fv0,P>P′,故A错误;从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力等于摩擦力,拉力方向上有位移,所以拉力做功,故B错误;对物块运动的全过程运用动能定理可知,合外力做的总功等于零,即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功,故C,D正确.12. 一人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示.则在此过程中( BC )A.物体所受的合力做功为mgh+mv2B.物体所受的合力做功为mv2C.人对物体做的功大于mghD.人对物体做的功等于物体增加的重力势能和增加的动能之和解析:由动能定理可知,合外力做功一定等于动能的改变量,即等于mv2,故A错误,B正确;由功能原理可知,人对物体做的功为W=mgh+mv2+W f>mgh,W f是物体克服摩擦力做的功,C正确;人对物体做的功等于物体增加的重力势能和增加的动能以及克服摩擦力做功之和,D 错误.二、非选择题(共52分)13.(8分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图(甲)所示.(1)某同学在实验中.打出的一条纸带如图(乙)所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1= 7.18 cm,s2=7.68 cm,s3=8.30 cm,s4=8.92 cm,那么打b点的瞬时速度大小是 m/s;纸带加速度的大小是 m/s2(计算结果保留两位有效数字).(2)某同学将长木板右端适当垫高,以平衡摩擦力.但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力.他绘出的a-F关系图是.解析:(1)相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,则计数点间的时间间隔t=0.02×5 s=0.1 s;打b点时的瞬时速度v b==≈0.74 m/s;纸带的加速度a===m/s2=0.62 m/s2.(2)平衡摩擦力时把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大,在不挂砝码盘时,小车受到的合力不为零,小车已经有加速度,a-F图象不过原点,在a轴上有截距,绘出的a-F图象是C.答案:(1)0.74(3分) 0.62(3分) (2)C(2分)14.(8分)验证机械能守恒定律实验中:(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为.A.打点计时器(包括纸带)B.重物C.天平D.毫米刻度尺E.秒表(2)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点,如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为纸带上打下的第一个点,A,B,C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器打点频率为50 Hz,当地的重力加速度为g=9.8 m/s2.那么,从O点到所取B点,重物重力势能减少量ΔE p= J;动能增加量ΔE k= J; (结果保留三位有效数字)(3)根据计算的数据可得出结论: . 解析:(1)打点计时器(含纸带)、重物是必需的,为了测量计数点的距离,需要毫米刻度尺;因为我们是比较mgh,mv2的大小关系,故m可约去,不需要用天平;打点计时器本身可以计算时间,所以不需要秒表,故选ABD.(2)减少的重力势能ΔE p=mgh=1.00×9.8×19.20×10-2 J=1.88 Jv B== m/s=1.92 m/s所以增加的动能ΔE k=m=×1×1.92 J=1.84 J.(3)在误差允许的范围内,机械能守恒答案:(1)ABD(2分) (2)1.88(2分) 1.84(2分)(3)在误差允许的范围内,机械能守恒(2分)15. (6分)如图是一种测定风力的仪器的原理图,一金属球固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,现发现水平风力大小为F时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ,求:(1)金属球对金属丝的拉力的大小;(2)金属球的质量为多少?解析: (1)对金属球受力分析如图,由力的平衡条件得金属丝对金属球的拉力T= (2分) 由牛顿第三定律得金属球对金属丝的拉力为T′=T=. (1分) (2)由力的平衡条件得mg= (2分) 所以,金属球的质量为m=. (1分) 答案:(1)(2)16.(8分)在夜间,有一货车因故障停驶,司机在车后60 m处放置三角警示架,以提醒后面驾车司机.后方一小轿车以30 m/s的速度驶来,距警示架50 m时发现该标志,驾驶员采取措施,他的反应时间为0.6 s,刹车后小轿车做匀减速运动,小轿车停止时距货车尾部2 m.求:(1)驾驶员反应时间内通过的位移大小;(2)小轿车制动后加速度的大小;(3)驾驶员从发现警示架到停止所用的时间.解析:(1)小轿车在反应时间内做匀速直线运动,则位移s1=v0t0=30×0.6 m=18 m. (2分)(2)由题意知,制动的距离s2=50 m+60 m-2 m-s1=90 m, (2分)则制动的加速度大小a== m/s2=5 m/s2. (2分) (3)匀减速直线运动的时间t1== s=6 s (1分)驾驶员从发现警示架到停止所用的时间t=t0+t1=(0.6+6) s=6.6 s. (1分)答案:(1)18 m (2)5 m/s2(3)6.6 s17.(10分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s速度运动,运动方向如图所示.一个质量为m的物体(物体可以视为质点),从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A 点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10 m/s2,则:(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间;(2)物体在传送带上向左运动的最远距离(传送带足够长);(3)物体第一次通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为多少.解析:(1)物体在斜面上的加速度大小a1==gsin 30°=5 m/s2. (1分)根据=a1t2 (1分)解得t==s=1.6 s. (1分)滑到底端的速度v=a1t=5×1.6 m=8 m/s. (1分)(2)物体在传送带上做匀减速运动的加速度大小a2=μg=5 m/s2, (1分)则物体在传送带上向左运动的最远距离s==m=6.4 m. (1分)(3)因为物体速度减为零后,返回做匀加速直线运动,返回时速度达到传送带速度后做匀速直线运动,所以物块返回到A点的速度为6 m/s,则上滑的距离s′==m=3.6 m, (2分)上升的高度h′=×3.6 m=1.8 m. (2分)答案:(1)1.6 s (2)6.4 m (3)1.8 m18.(12分) 如图所示,一轻弹簧的下端固定在倾角θ=37°的斜面上,上端连一不计质量的挡板.一质量m=2 kg的物体从斜面上的A点以初速度v0=3 m/s下滑.A点距弹簧上端B的距离l AB=4 m,当物体到达B 后将弹簧压缩到C点,最大压缩量l BC=0.2 m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点l AD=3 m.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)弹簧的最大弹性势能E pm.解析:(1)最后的D点与开始的位置A点相比,动能减少ΔE k=m=9 J (1分)重力势能减少ΔE p=mgl AD sin 37°=36 J (1分)机械能减少ΔE=ΔE k+ΔE p=45 J (1分)机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功,即W f=ΔE=45 J (1分)又W f=μmgcos θ·l (1分)其中l=2(l AB+l BC)-l AD=5.4 m (1分)解得μ≈0.52. (1分) (2)弹簧压缩到C点时,对应的弹性势能最大,A到C的过程,动能减少ΔE k′=m=9 J (1分) 重力势能减少ΔE p′=mgl AC·sin 37°=50.4 J (1分) 机械能的减少用于克服摩擦力做功W f′=μmgcos 37°·l AC=34.9 J (1分) 由能的转化和守恒定律得E pm=ΔE k′+ΔE p′-W f′=24.5 J. (2分) 答案:(1)0.52 (2)24.5 J。