高中物理《必修第二冊》課后習(xí)題第五章測評

第五章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.(2022湖南株洲高一期末)如圖所示,蠟燭塊可以在直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升,若在蠟燭塊從A點開始勻速上升的同時,玻璃管水平向右做勻加速直線運動,蠟燭塊最終達(dá)到C點,蠟燭塊從A點到C點的運動軌跡可能是圖中的()A.曲線1 B.曲線2C.直線3 D.曲線42.(2021吉林松原高一期末)如圖所示為與地面成一定角度的噴泉噴出的水,不計空氣阻力,則下列說法正確的是()A.水在最高點時的速度為0B.水在向上運動過程與在向下運動過程經(jīng)過同一高度時的速度大小一定相等C.水做的是非勻變速曲線運動D.水在運動過程中受到的合力方向總與其速度方向垂直3.(2022山東泰安高一期末)轟炸機在某一高度勻速水平飛行,在離目標(biāo)水平距離為x時投彈,可以準(zhǔn)確命中目標(biāo);若使轟炸機飛行的高度減半,飛行速度也減半,要求仍能準(zhǔn)確命中目標(biāo),不考慮任何阻力,則飛機投彈時離目標(biāo)的水平距離應(yīng)為()A.24x B.22x C.14x D4.(2021安徽合肥高一期末)如圖所示,一艘炮艇沿長江由西向東快速行駛,在炮艇上發(fā)射炮彈射擊北岸的目標(biāo)。已知炮艇向正東行駛的速度大小為v1,炮艇靜止時炮彈的發(fā)射速度大小為v2,炮艇所行進的路線離射擊目標(biāo)的最近距離為d,不計空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且炮彈在空中飛行時間最短,則()A.當(dāng)炮艇前進至O點時垂直于運動方向向北發(fā)射炮彈剛好能擊中目標(biāo)B.炮艇距離目標(biāo)為v1vC.炮艇距離目標(biāo)為v1D.炮彈在空中飛行的最短時間為d5.(2021山東濰坊期中)如圖所示為足球球門,球門寬為L。一個球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點)。球員頂球點的高度為h。足球做平拋運動(足球可看成質(zhì)點,忽略空氣阻力),則()A.足球位移的大小x=LB.足球初速度的大小v0=gC.足球末速度的大小v=gD.足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tanθ=L6.如圖所示,小球以v0正對傾角為θ的斜面水平拋出,若小球到達(dá)斜面時的位移最小,則其飛行時間為(不計空氣阻力,重力加速度為g)()A.v0tanθ B.2C.v0gtanθ7.如圖甲所示為直升機搶救傷員的情境,假設(shè)直升機放下繩索吊起傷員后,豎直方向的速度圖像和水平方向的位移圖像分別如圖乙、丙所示,則()A.繩索中拉力可能傾斜向上B.傷員一直處于超重狀態(tài)C.在地面上觀察到傷員的運動軌跡是一條傾斜向上的直線D.繩索中拉力先大于重力,后小于重力二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)8.一物體在光滑的水平桌面上運動,在相互垂直的x方向和y方向上的分速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。關(guān)于物體的運動,下列說法正確的是()A.物體做曲線運動B.物體做直線運動C.物體運動的初速度大小是50m/sD.物體運動的初速度大小是10m/s9.(2022云南昆明高一期末)長征途中,為了突破敵方關(guān)隘,戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭,居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈,在高處的戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆手榴彈,在低處的戰(zhàn)士投出一顆手榴彈丙,三顆手榴彈的運動都可看作平拋運動,軌跡如圖所示。下列說法正確的有()A.甲和乙的飛行時間相同 B.丙的飛行時間比甲的長C.甲的初速度比乙的大 D.丙的初速度比甲的小10.(2021重慶高一期中)在水平路面上做勻速直線運動的小車上有一個固定的豎直桿,其上的三個水平支架上有三個完全相同的小球A、B、C,它們離地的高度分別為3h、2h和h,當(dāng)小車遇到障礙物P時,立即停下來,三個小球同時從支架上水平拋出,先后落到水平路面上,如圖所示(不計空氣阻力)。則下列說法正確的是()A.三個小球落地時間差與車速無關(guān) B.車速越快,三個小球落地的時間差越小C.三個小球落地點的間隔距離L1>L2 D.三個小球落地點的間隔距離L1<L2三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(8分)(2022湖北武漢高一期末)“頻閃攝影”是研究物體運動的一種常見而有效的方法,“頻閃攝影”的重要特點在于照相機總是每隔一定的時間就對運動物體拍攝一次,因此拍攝到物體的圖像是不連續(xù)的,但是我們能夠從這些不連續(xù)的圖像中發(fā)現(xiàn)揭示物體運動的規(guī)律。某同學(xué)受此啟發(fā),利用實驗室設(shè)備配合頻閃照像機設(shè)計了如下實驗,來探究“平拋運動的規(guī)律”。實驗步驟如下:Ⅰ.如圖甲所示安裝好實驗裝置,為便于觀察,該同學(xué)將兩個顏色不同,其他完全相同的實心金屬小球放置在實驗裝置上,調(diào)整A、B球的高度,使兩個小球重心在同一高度上。Ⅱ.調(diào)整頻閃照像機位置,將頻閃照像機正對實驗裝置甲所在的位置,并打開照像功能。Ⅲ.用小木槌敲擊彈片,讓A、B兩個小球同時開始運動,直至落在實驗臺上。Ⅳ.通過頻閃照像機連接打印機進行打印,得到如圖乙所示的圖像,圖像與實物比例為1∶5。Ⅴ.在圖乙中沿水平方向和豎直方向建立坐標(biāo)系(坐標(biāo)系圖中未畫出),選擇A球的三個影像C、D、E進行測量,得到XCD=XDE=4.00cm,HCD=9.00cm,HDE=11.00cm。(1)下列說法正確的是。

A.該實驗?zāi)苷f明平拋運動在豎直方向的分運動為自由落體運動B.該實驗不能說明小球在水平方向做勻速直線運動C.提升兩球所處平臺的高度,對探究平拋運動的規(guī)律沒有影響D.該實驗中小球可以用任意材質(zhì)的小球代替(2)通過測量數(shù)據(jù)可知,該頻閃照像機的拍照時間間隔為s,小球A拋出時的初速度為m/s。(g取10m/s2)

12.(8分)在物理實驗中,某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置做“研究平拋運動”的實驗時,想用平拋運動的規(guī)律測量水流的流量(單位時間內(nèi)水的體積)。該裝置用倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水,瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管,其中一根彎成水平,且水平端加接一段更細(xì)的硬管作為噴嘴。該組同學(xué)還利用了實驗室里的游標(biāo)卡尺、刻度尺,重力加速度g取10m/s2。求:(1)需要測量的物理量有

;

(2)根據(jù)所測量數(shù)據(jù)的符號寫出流量表達(dá)式Q=。

13.(10分)(2022江蘇徐州高一期末)如圖所示,射水魚在水面處吐出的一滴水,恰好水平擊中樹枝上的蚱蜢。蚱蜢的初始位置在水面上方0.8m,和魚嘴的水平距離為1.2m處。已知重力加速度g取10m/s2,求:(1)水滴擊中蚱蜢時的速度大小;(2)水滴離開魚嘴時的速度方向與水平方向夾角的正切值。14.(12分)(2022北京高一期末)運動的合成與分解是分析復(fù)雜運動時常用的方法,可以將復(fù)雜運動分解為簡單運動。如圖所示,在A點以水平速度v0=10m/s向左拋出一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球,小球拋出后始終受到水平向右恒定風(fēng)力的作用,風(fēng)力大小F=10N。經(jīng)過一段時間小球?qū)⒌竭_(dá)B點,B點位于A點正下方,重力加速度g取10m/s2。(1)求小球水平方向的速度為零時距A點的水平距離x;(2)求A、B兩點間的距離y;(3)說明從A到B運動過程中小球速度大小的變化情況,并求出相應(yīng)的最大值和最小值。15.(16分)(2022江蘇連云港高一期末)溜井是指利用自重從上往下溜放礦石的巷道,如圖所示為某溜井在豎直平面內(nèi)的示意圖?？梢暈橘|(zhì)點的礦石從A點由靜止開始沿傾角α=37°的斜面滑下,到達(dá)底端B點后進入水平面,然后從邊緣C處拋出,落入井底。已知AB長4m,BC長1.2m,B、C、D在同一條水平線上。斜面與水平面平滑連接,礦石與斜面及水平面動摩擦因數(shù)均為0.5,不計空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)礦石在斜面上運動時的加速度大小;(2)礦石運動到C處的速度大小;(3)若主溜井足夠深,側(cè)面DE傾角β=60°,礦石從C處拋出后恰好與DE不相撞直接落入井底,CD寬度為多大?

第五章測評1.A當(dāng)合速度的方向與合力(合加速度)的方向不在同一條直線上,物體將做曲線運動,且軌跡夾在速度與合力方向之間,軌跡的凹向大致指向合力的方向,而本題豎直向上做勻速直線運動,水平向右做勻加速直線運動,因此蠟塊將沿著合速度的方向做勻變速曲線運動,合力水平向右指向凹側(cè),故符合要求的軌跡是曲線1,故選A。2.B水平方向做勻速直線運動,豎直方向做勻變速直線運動,故水在最高點時的速度不為零,故A錯誤;水向上運動過程豎直方向做勻減速直線運動,向下運動過程豎直方向做勻加速直線運動,加速度相同,所以經(jīng)過同一高度時的速度大小一定相等,故B正確;由于水在運動過程中只受重力,所以水做的是勻變速曲線運動,故C錯誤;重力方向豎直向下,速度方向為軌跡的切線方向,所以水在運動過程中受到的合力方向并不總與其速度方向垂直,故D錯誤。3.A炸彈被投下后做平拋運動,在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據(jù)h=12gt2得t=2hg,炸彈平拋運動的水平距離為x=v0t=v02hg,則知,當(dāng)轟炸機飛行的高度和飛行速度都要減半時,炸彈的水平位移變?yōu)樵瓉淼?4,所以飛機投彈時離目標(biāo)的水平距離應(yīng)為4.C當(dāng)炮艇前進至O點時垂直于運動方向向北發(fā)射炮彈,炮彈的運動可分解為沿著河岸和垂直于河岸的兩個運動,最后炮彈將落在目標(biāo)的東方,A錯誤;在垂直河岸速度最大時,飛行時間最短,且最短時間為t=dv2,D錯誤;在空中飛行時間最短時,發(fā)射點位置到O點的距離x=v1t=v1dv2,因此發(fā)射點位置到目標(biāo)的距離s=x5.B足球做平拋運動,豎直方向的位移為h,水平方向的位移為d=s2+(L2)

2,足球的位移大小為x=h2+s2+L24,A項錯誤;足球運動的時間t=2hg,足球的初速度大小為v0=d6.D小球到達(dá)斜面時的位移最小,可知位移方向與斜面垂直,如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系有tanθ=xy=v0t12g7.D由豎直方向的速度圖像和水平方向的位移圖像可知,傷員在水平方向做勻速運動,在豎直方向上先做勻加速運動后做勻減速運動,繩索中拉力一定豎直向上,繩索中拉力先大于重力,后小于重力,傷員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),在地面上觀察到傷員的運動軌跡是一條曲線,故選D。8.AC由題圖可知物體在x方向做勻速直線運動,在y方向做勻變速直線運動,所以物體做勻變速曲線運動,A正確,B錯誤;在t=0時,vx大小為30m/s,vy大小為40m/s,所以v=vx2+vy2=509.AC手榴彈在豎直方向做自由落體運動,有t=2hg可知甲和乙的飛行時間相同,丙的飛行時間比甲的短,故A正確,B錯誤;手榴彈在水平方向做勻速直線運動,有v0=xt=xg2h,可知甲的初速度比乙的大,丙的初速度比甲的大,10.AD小球在豎直方向上做自由落體運動,運動的時間由高度決定,A、B、C高度一定,則運動時間一定,落地的時間差一定,與車速無關(guān),故A正確,B錯誤;平拋運動豎直方向做自由落體運動,則h=12gt2解得t=2hg,三球落地時間不相等,小球在水平方向上做勻速直線運動,則xA=v02×3hg=v06hg,xB=v02×2hg=v04hg,xC=v02hg,L1=xA-xB=v0hg(6-4),L2=xB-xC=v11.答案(1)AC(2)0.12解析(1)該實驗中兩球能同時落地,則說明兩球在豎直方向的運動完全相同,即能說明平拋運動在豎直方向的分運動為自由落體運動,選項A正確;該實驗中通過頻閃照片能看出小球A在相同時間內(nèi)的水平位移相同,則也能說明小球在水平方向做勻速直線運動,選項B錯誤;提升兩球所處平臺的高度,兩球下落的時間仍相同,則對探究平拋運動的規(guī)律沒有影響,選項C正確;該實驗中小球必須用金屬小球,以減小下落過程中的阻力影響,選項D錯誤。(2)根據(jù)Δy=gT2可得T=Δyg=(11-9)×5×10-210s=0.112.答案(1)噴嘴直徑d,噴嘴到水流落地點的水平距離x,噴嘴到地面的豎直高度h(2)xg解析(1)為“研究平拋運動”,所以需要測量的物理量有:噴嘴直徑d,噴嘴到水流落地點的水平距離x,噴嘴到地面的豎直高度h。(2)射出水流做平拋運動,在水平方向有x=v0t在豎直方向有h=12gt解得v0=xt=流量表達(dá)式為Q=v0S=v0d22π=xg2h13.答案(1)3m/s(2)4解析(1)設(shè)水滴飛行的時間為t,則h=12gt可得t=0.4s設(shè)水滴水平擊中蚱蜢時的速度為vx,則x=vxt可得vx=3m/s。(2)設(shè)水滴離開魚嘴時豎直方向的速度為vy,則vy=gt可得vy=4m/s水滴離開魚嘴時的速度方向與水平方向夾角的正切值為tanθ=vy14.答案(1)5.0m(2)20m(3)從A到B,速度先減小再增大105m/s52m/s解析(1)設(shè)水平方向的加速度大小為ax,根據(jù)牛頓第二定律F=max且有2axx=v解得x=5.0m。(2)水平方向速度減小為零所需時間為t1,有v0=axt1所以從A到B的時間t=2t1豎直方向上A、B兩點間的距離y=12gt2=20m(3)從A到B,速度先減小再增大。對應(yīng)有極大值和極小值,分別求解如下:①小球運動到B點的速度最大vx=v0,vy=gt解得vmax=vx2+vy②小球運動到速度方向與所受合力方