第七章 学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.如图所示的四幅图是小明提包回家的情景,小明提包的力不做功的是( B )
解析:据功的概念及功的两个因素可知,只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时,力对物体才做功,A、C、D做功,B没有做功,选B。
2.(2017·福建省三明一中高一下学期期中)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10 m/s。则( C )
2
A.物体的质量m=1.0 kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20 C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2.0 J D.前2 s内推力F做功的平均功率P=2.0 W
解析:由图可知,0~1 s内物体静止,1~2 s做a=1 m/s的匀加速运动,2~3 s做匀速运动,由F-f=ma得m=0.5 kg,μ==0.4,故A、B错误;第2 s内的位移x=1 m,故Wf=fx=2 J,C正确,前2 s内F做的功WF=Fx=3 J,故P==1.5 W,选项D错误。
3.(2018·河南省洛阳市高一下学期期中)某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示,如果把铅球视为质点,同时忽略空气阻力作用,则铅球在空中的运动过程中,铅球的速率v、机械能E、动能Ek和重力的瞬时功率P随时间t变化的图像中可能正确的是( D )
2
fmgWFt
- 1 -
解析:忽略空气阻力,石块抛出后只受重力,由牛顿第二定律得知,其加速度为g,保持不变,故A错误;因只受重力所以机械能守恒,故B错误;动能先减小后增大,但是落地时的动能要比抛出时的动能大,故C错误;重力的瞬时功率P=mgvy=mg·gt=mgt,上升过程中竖直速度均匀减小,下降过程中竖直速度均匀增大,所以D正确。
4.(2018·浙江省杭州市高三上学期期末)为了方便打开核桃、夏威夷果等坚果,有人发明了一款弹簧坚果开核器,它是由锥形弹簧、固定在弹簧顶部的硬质小球及放置坚果的果垫组成。如图所示,是演示打开核桃的三个步骤。则下列说法正确的是( C )
2
A.弹簧被向上拉伸的过程中,弹簧的弹性势能减小 B.松手后,小球向下运动过程中,小球的机械能守恒 C.小球向下运动过程中,弹簧对小球做正功 D.打击过程中,果垫对核桃做负功
解析:弹簧被向上拉伸过程中,弹簧的形变量增大,故弹簧的弹性势能增大,故A错误;松手后,小球向下运动过程中,由于弹簧弹力做功,故小球的机械能不守恒,故B错误;小球向下运动过程中,弹力向下,故弹簧对小球做正功,故C正确;在打击过程中,核桃对果垫的作用力方向上没有发生位移,故果垫核桃对树不做功,故D错误。
5.如图所示,传送带以1 m/s的速度水平匀速运动,沙斗以20 kg/s的流量向传送带上装沙子,为了保持传递速率不变,驱动传送带的电动机因此应增加功率( B )
A.10 W C.30 W
B.20 W D.40 W
12
解析:每秒钟流到传送带的沙子获得的动能为ΔEk=mv,沙子达到速度v之前,相对传
2送带向后滑动,每秒
22
v20-vv2t相-v0相
转化为内能的机械能为:Q=Ffs相对,而s相对===
2a相2-μg2μgv212
Q=Ffs相对=μmg·=mv
2μg2
因此,电动机必须增加的功率为:
ΔEk+QmvΔP===20 W,所以应选B。
ΔtΔt6.如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各连有一杂技演员(可视为质点),甲站
- 2 -
2
于地面,乙从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员乙摆至最低点时,甲刚好对地面无压力,则演员甲的质量与演员乙的质量之比为( B )
A.1∶1 C.3∶1
B.2∶1 D.4∶1
解析:设定滑轮到乙演员的距离为L,那么当乙摆至最低点时下降的高度为,根据机械
2
LL12
能守恒定律可知m乙g=m乙v;又因当演员乙摆至最低点时,甲刚好对地面无压力,说明绳
22v2
子上的张力和甲演员的重力相等,所以m甲g-m乙g=m乙,联立上面两式可得演员甲的质量
L与演员乙的质量之比为2∶1。
7.(2017·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一下学期期末)如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4 m,最低点处有一小球(半径比r小很多)现给小球一水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动,v0应当满足(g=10 m/s)( CD )
2
A.v0≥0 C.v0≥25 m/s
B.v0≥4 m/s D.v0≤22 m/s
v2
解析:最高点的临界情况:mg=m,解得
rv=gr=2 m/s,根据机械能守恒定律得,
121mv0=mg2r+mv2 22解得v0=25 m/s
若不通过四分之一圆周,根据机械能守恒定律有:
mgr=mv20
解得v0=22 m/s,故选项CD正确。
8.(多选)某娱乐项目中,参与者抛出一小球去撞击触发器,从而进入下一关,现在将这个娱乐项目进行简化,假设参与者从触发器的正下方以v的速率竖直上抛一小球,小球恰好
1
2
- 3 -
击中触发器,若参与者仍在刚才的抛出点,沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速度v抛出小球,如图所示,则小球能够击中触发器的是( CD )
解析:小球以v竖直上抛的最大高度为h,说明到达最大高度时速度为0。对A图,由机械能守恒知,小球上升的最大高度减小了,不能击中触发器,故A错误;对B图,小球离开斜面后做斜抛运动,到最高点时水平方向有一定的速度,最大高度小于h,不能击中触发器,故B错误;对C图,根据机械能守恒定律可知,小球上升到最高点时速度刚好等于零,可以击中触发器,故C正确;对D图,在双轨中做圆周运动时到达最高点的速度可以为零,根据机械能守恒知,小球可以上升到最高点并击中触发器,故D正确。
9.(2017·浙江省温州中学高一下学期期中)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是( BC )
A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH-2R B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH-4R C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R 5
D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R
2
解析:要使小球从A点水平抛出,则小球到达A点时的速度v>0,根据机械能守恒定律,12
有mgH-mg·2R=mv,所以H>2R,故选项C正确,选项D错误;小球从A点水平抛出时的速
212
度v=2gH-4gR,小球离开A点后做平抛运动,则有2R=gt,水平位移x=vt,联立以上
2各式可得水平位移x=22RH-4R,选项A错误,选项B正确。
10.如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1 kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,
将钉子打入一定深度。物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图像如图乙所示。不计所有摩擦,g取10 m/s( ABD )
2
2
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