2013高中物理第7章章末综合检测新人教版必修2

用心爱心专心-1-(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4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，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．关于能源的利用，下列说法不．正确的是()A．自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的解析：选A.自然界的能量守恒，但能量在利用过程中，可利用的品质在逐渐降低，因此，必须节约能源，A项错，C、D对．城市工业、交通急剧发展使得城市过多接收了耗散的能量，使城市温度升高，B对．2．下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成D．石子从空中落下，最后停止在地面上，，说明机械能消失了解析：选ABC.根据能量守恒定律可知，能量既不会消灭，也不会创生．能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A、B对，D错，永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对．3．如图7－4所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()图7－4A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．斜向上，对人做正功解析：选C.人随扶梯沿斜面加速上升，人的受力有重力、支持力和水平向右的静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90°，故静摩擦力对人做正功．4．(2011江苏南京高一检测)人们设计出磁悬浮列车，列车能以很大速度行驶．列车的速度很大，是采取了下列哪些可能的措施()A．减小列车的质量B．增大列车的牵引力C．减小列车受的阻力D．增大列车的功率解析：选CD.当列车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，有P＝Ffv，故v＝PFf，要增大速度的话，一方面增加列车的功率，另一方面减小列车受的阻力．5．如图7－5所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功为W1，若该物体从A′点沿两斜面滑到B′点，摩擦力做功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同.则()用心爱心专心-2-图7－5A．W1＝W2B．W1W2C．W1W2D．不能确定W1和W2的大小关系解析：选A.若物体沿水平面从A滑到B，摩擦力所做的功为W1，有W1＝Ff·l＝μmg·l，若沿两斜面由A′滑到B′，摩擦力做功为W2，有W2＝μmgcosα·l1＋μmgcosβ·l2，l1·cosα＋l2·cosβ＝l，所以W2＝μmg·l＝W1.6.图7－6(2010年高考安徽理综卷)伽利略曾设计如图7－6所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小()A．只与斜面的倾角有关B．只与斜面的长度有关C．只与下滑的高度有关D．只与物体的质量有关解析：选C.物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑的过程中，机械能守恒，由mgh＝12mv2可得，末速度的大小v＝2gh与斜面的倾角和长度、物体的质量无关．7．如图7－7所示在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为(不计空气阻力、足球可视为质点)()图7－7A.12mv2B．mghC.12mv2＋mghD.12mv2－mgh解析：选C.根据动能定理可得：W－mgh＝12mv2－0，所以W＝12mv2＋mgh，C正确．8．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中用心爱心专心-3-受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v4时，汽车的瞬时加速度的大小为()A.PmvB.2PmvC.3PmvD.4Pmv解析：选C.阻力Ff＝Pv，当速度为v4时牵引力F＝Pv4＝4Pv，合力为3Pv，故加速度a＝3Pmv.9．(2011年高考海南卷)一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图7－8所示．下列选项正确的是()图7－8A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD．在5～6s内，物体所受的合外力做负功解析：选BC.根据v­t图象的“面积”表示位移和v­t图象的意义知，物体在第5s时离出发点最远，最远距离为xm＝12×(5＋2)×10m＝35m；0～6s内的路程为s＝xm＋12×1×10m＝40m；0～4s内的位移x＝12×(4＋2)×10m＝30m，故平均速率为v＝xt＝304m/s＝7.5m/s；在5～6s内，物体的速度增加，根据动能定理，合外力做正功．综上所述B、C正确，A、D错误．10．质量为m的汽车发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为Ff，牵引力为F，汽车由静止开始，经过时间t行驶了位移l时，速度达到最大值vm，则发动机所做的功为()A．PtB．FfvmtC.12mvm2＋FflD．Fl解析：选ABC.因为功率P恒定，所以功W＝Pt，A正确．汽车达到最大速度时F＝Ff，则P＝Fv＝Ffvm，所以W＝Pt＝Ffvmt，B正确；从汽车静止到速度达到最大值的过程中，由动能定理得：W－Ffl＝12mv2m，W＝12mv2m＋Ffl所以C正确；由于牵引力F是变力，所以不能用F·l表示做功，D错．11．物体放在水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化的图象如图7－9甲所示，物体受力后的运动速度v随时间t变化的图象如图乙所示．在整个过程中，下列说法正确的是()用心爱心专心-4-图7－9A．拉力做功为40JB．物体克服摩擦力做功为16JC．合力做功为24JD．以上结果都不对解析：选D.本题结合速度—时间图象考查功的概念．由v－t图知物体在0～2s内静止，x1＝0,2～6s内做匀加速运动，位移x2＝12×4×3m＝6m，在6～8s内做匀速运动，位移x3＝3×2m＝6m，且水平面对物体的滑动摩擦力大小为Ff＝F3＝2N,8～10s内做匀减速运动，位移x4＝12×2×3m＝3m，所以拉力做功为WF＝F2x2＋F2x3＝3×6J＋2×6＝30J；物体克服摩擦力做功WFf＝Ff(x2＋x3＋x4)＝2×15J＝30J；合力做功等于物体动能的变化，为零．故本题应选D.12．(2011年高考海南卷)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用．第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是()A．0～2s内外力的平均功率是94WB．第2秒内外力所做的功是54JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45解析：选AD.根据牛顿第二定律得：物体在第1s内的加速度a1＝F1m＝2m/s2，在第2s内的加速度a2＝F2m＝11m/s2＝1m/s2；第1s末的速度v1＝a1t＝2m/s，第2s末的速度v2＝v1＋a2t＝3m/s；0～2s内外力做的功W＝12mv22＝92J，功率P＝Wt＝94W，故A正确．第2s内外力所做的功W2＝12mv22－12mv21＝(12×1×32－12×1×22)J＝52J，故B错误．第1s末的瞬时功率P1＝F1v1＝4W．第2s末的瞬时功率P2＝F2v2＝3W，故C错误．第1s内动能的增加量ΔEk1＝12mv21＝2J，第2s内动能的增加量ΔEk2＝W2＝52J，所以ΔEk1ΔEk2＝45，故D正确．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)图7－1013．为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图7－10所示，用钢球将弹簧压缩至用心爱心专心-5-最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：(1)需要测定的物理量是______________(2)计算弹簧压缩最短时弹性势能的关系式是Ep＝____________答案：(1)小球质量m，桌面高度H，水平射程x(2)mgx24H14．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图7－11所示．O为第一个点，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)．已知打点计时器每隔0.02s打一点，当地的重力加速度为g＝9.80m/s2.那么：图7－11(1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图中所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到(2)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J．(结果保留3位有效数字)解析：因O点为打出的第一个点，所以O端(即左端)与重物相连，用OB段验证机械能守恒定律，则重力势能的减少量为ΔEp＝mghOB＝1.88J动能的增加量为ΔEk＝12mv2B－0vB＝hAC2T＝hOC－hOA2T由以上两式得ΔEk＝1.87J.答案：(1)左(2)B(3)1.881.87三、计算题(本题共4小题，共40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，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P额＝80kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为Ff＝2.5×103N，汽车的质量M＝2.0×103kg.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a＝1.0m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶．求：(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度．(2)当汽车的速度为20m/s时的加速度．解析：(1)汽车在整个运动过程中速度达到最大时，牵引力与阻力大小相等，即F＝Ff，又P额＝Fvm，(2分)所以最大速度vm＝P额Ff＝800002500m/s＝32m/s.(2分)(2)当汽车的速度为20m/s时，汽车的牵引力为F＝P额v＝8000020N＝4000N(2分)对汽车由牛顿第二定律可得a＝F－FfM＝4000－25002000m/s2＝0.75m/s2(2分)所以汽车的加速度为0.75m/s2.答案：(1)32m/s(2)0.75m/s216．(10分)如图7－12所示，已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能Ep＝12kx2.其中k为弹簧的劲度系数，x为其形变量．用心爱心专心-6-图7－12现有质量为m1的物块与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上，弹簧的另一端固定，按住物块m1，弹簧处于自然长度，在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩．现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上．设细线不可伸长，细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计，释放m1，求：(1)m1速度达最大值时弹簧伸长的长度．(2)m1的最大速度值．解析：(1)对m1、m2进行受力分析，由线不可伸长知：FT－kx＝m1a(2分)m2g－FT＝m2a(2分)两式相加得m2g－kx＝(m1＋m2)a(1分)当a＝0时，m1、m2速度达最大值，故弹簧伸长量为x＝m2gk.①(2分)(2)系统机械能守恒，以弹簧原长处为弹性势能零点，m2刚挂上时的位置为重力势能零点，则系统初态机械能为零，故有12(m1＋m2)v2＋12kx2－m2gx＝0②(2分)将①式代入②式解得v＝±m2gm1＋m2k故速度大小为m2gm1＋m2k.(1分)答案：(1)m2gk(2)m2gm1＋m2