2020版新教材高中物理 單元素養(yǎng)評價（五）（含解析）魯科版必修1

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1、單元素養(yǎng)評價(五) (第5章) (90分鐘　100分) 【合格性考試】(60分鐘　60分) 一、選擇題(本題共9小題，每小題3分，共27分) 1.歷史上首先正確認識力和運動的關系，推翻“力是維持物體運動的原因”的科學家是 (　　) A.阿基米德　　 　 B.牛頓 C.伽利略 D.亞里士多德 【解析】選C。亞里士多德認為力是維持物體運動狀態(tài)的原因，伽利略通過理想實驗推翻了亞里士多德的觀點。 2.(2019·漳州高一檢測) 鳥能夠飛起來的條件是空氣對鳥的升力大于鳥的重力。人們猜測空氣對鳥的升力f與鳥的翅膀面積S和飛行速度v有關系式為f=kSv2，則k的單位是 (　　

2、) A.kg/m3　　　　　 B.kg·m3 C.kg/m2 D.kg·m2 【解析】選A。由題意f=kSv2，力的單位是N(kg·m/s2)，面積的單位是m2，速度的單位是m/s，則：k=對應的單位：=，故A正確，B、C、D錯誤。 3.小明家住在第16層。他放學后，乘坐豎直電梯從第1層直達第16層。假設電梯剛啟動時做加速運動，中間一段時間內做勻速運動，最后一段時間內做減速運動。在電梯上升過程中，下列說法中正確的是 (　　) A.電梯加速運動時，小明處于失重狀態(tài) B.電梯加速運動時，小明處于超重狀態(tài) C.電梯勻速運動時，小明處于失重狀態(tài) D.電梯勻速運動時，小明處于超

3、重狀態(tài) 【解析】選B。電梯向上加速運動時，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，A錯誤，B正確；勻速運動時，既不超重也不失重，C、D錯誤。 4.(2019·泉州高一檢測)在 2018 年 8 月雅加達亞運會上，中國選手謝思埸在男子 3 米板跳水決賽中奪冠，實現(xiàn)中國隊在該項目中的 12 連冠。則謝思埸 (　　) A.在起跳加速上升過程中對跳板的壓力大于跳板對他的支持力 B.在起跳加速上升過程中對跳板的壓力大于他的重力 C.在離開跳板后的上升過程中處于超重狀態(tài) D.在入水前的下降過程中處于超重狀態(tài) 【解析】選B。謝思埸對跳板的壓力和跳板對他的支持力屬

4、于作用力和反作用力，大小相等，A錯誤；在起跳加速上升過程中，加速度豎直向上，合力豎直向上，則跳板對謝思埸的支持力大于其重力，所以他對跳板的壓力也大于重力，B正確；離開跳板減速上升和加速下降的過程，均為失重狀態(tài)，C、D均錯誤。 5.2019年1月11日1時11分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，用“長征三號乙”運載火箭將“中星2D”送入太空，設近地加速時，火箭以5g的加速度勻加速上升，g為重力加速度，則質量為m的衛(wèi)星對火箭艙底部的壓力為 (　　) A.6mg　　　 B.5mg C.4mg D.mg 【解析】選A。由題意可知衛(wèi)星和火箭具有相同的加速度，以衛(wèi)星為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律

5、可得F-mg=ma，則F=mg+ma=6mg，根據(jù)牛頓第三定律可知衛(wèi)星對火箭艙底部的壓力大小為6mg。 6.下列關于慣性的說法中正確的是 (　　) A.高速行駛的汽車緊急剎車時，乘客向前傾倒，說明乘客有慣性 B.把手中的球由靜止釋放，球會豎直下落，說明球沒有慣性 C.運動員投擲標槍時，用力越大，投擲距離越遠，說明施力越大，慣性越大 D.短跑比賽，運動員經過終點后很難快速停下來，說明速度越大，慣性越大 【解析】選A。慣性是物體保持原有運動狀態(tài)的屬性，當行駛的汽車緊急剎車時，乘客由于慣性保持原有的運動狀態(tài)，所以會前傾，慣性是物體的固有屬性，其大小只由物體的質量決定，故選A。 7.在水

6、平地面上運動的小車車廂底部有一質量為m1的木塊，木塊和車廂通過一根輕質彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k。在車廂的頂部用一根細線懸掛一質量為m2的小球。某段時間內發(fā)現(xiàn)細線與豎直方向的夾角為θ，在這段時間內木塊與車廂保持相對靜止，如圖所示。不計木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時間內彈簧的形變?yōu)?(　　) A.壓縮量為tanθ　　 B.伸長量為tanθ C.壓縮量為 D.伸長量為 【解析】選B。設小車的加速度為a，分析m2的受力情況可得m2gtanθ=m2a，得a=gtanθ，再對m1應用牛頓第二定律，得kx=m1a，x=tanθ，因a的方向向左，故彈簧處于伸長狀態(tài)，B正確。 8

7、.如圖所示，板擦由于磁性的吸引而緊壓在豎直的黑板上靜止不動，下列說法中正確的是 (　　) A.黑板對板擦的彈力和板擦對黑板的彈力是一對平衡力 B.板擦的重力跟板擦對黑板的靜摩擦力是一對平衡力 C.黑板和板擦之間存在三對作用力與反作用力 D.板擦的重力和黑板對板擦的靜摩擦力是一對作用力與反作用力 【解析】選C。黑板對板擦的彈力和板擦對黑板的彈力是一對作用力和反作用力，板擦的重力跟黑板對板擦的靜摩擦力是一對平衡力，黑板和板擦間彈力、摩擦力以及相互間的吸引力共三對作用力與反作用力。 9.放在固定粗糙斜面上的滑塊A以加速度a1沿斜面勻加速下滑，如圖甲所示。在滑塊A上放一物體B，

8、物體B始終與A保持相對靜止，以加速度a2沿斜面勻加速下滑，如圖乙所示。在滑塊A上施加一豎直向下的恒力F，滑塊A以加速度a3沿斜面勻加速下滑，如圖丙所示。則 (　　) A.a1=a2=a3　　 B.a1=a2

9、m′)gsinθ-μ(m+m′)gcosθ=ma3 解得a3= 故a1=a2

10、= m/s2=2 m/s2， F1-f=ma 物塊在4 s到6 s所受外力F2=2 N，物塊做勻速直線運動， 則F2=f，f=μmg 解得m=0.5 kg，μ=0.4，故選項A、C正確，B、D錯誤。 二、實驗題(5分) 10.（2019·全國卷Ⅱ）如圖（a），某同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗。所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50 Hz的交流電源、紙帶等?；卮鹣铝袉栴}： （1）鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=____（用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示）。 （2）某次實驗時，調整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源

11、。開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示。圖中的點為計數(shù)點（每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出）。重力加速度為9.8 m/s2?？梢杂嬎愠鲨F塊與木板間的動摩擦因數(shù)為________（結果保留2位小數(shù)）。 【解析】（1）以鐵塊為研究對象，受力分析如圖所示 由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma，故μ=。 （2）由逐差法求加速度a=，由紙帶可得 sⅡ=（76.39-31.83）×10-2 m，T=0.10 s， sⅠ=（31.83-5.00）×10-2 m， a=m/s2=1.97 m/s2, 代入

12、μ=，解得μ≈0.35。 答案：（1） （2）0.35 三、計算題(本題共3小題，共28分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11.(9分)太空是一個微重力、高真空、強輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實驗室制造出沒有內部缺陷的晶體，生產出能承受強大拉力的細如蠶絲的金屬絲，假如未來的某天你乘坐飛船進行“微重力的體驗”行動，飛船由6000 m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)25 s的失重狀態(tài)，你在這段時間里可以進行關于微重力影響的實驗。已知下落的過程飛船受到的空氣阻力為重力的0.04倍，重力加速度g=10 m/s2。則： (1)飛船在失重狀態(tài)下的加速度。 (2)飛

13、船在微重力狀態(tài)中下落的距離。 【解析】(1)設飛船在失重狀態(tài)下的加速度為a，由牛頓第二定律得mg-f=ma (2分) 其中f=0.04mg (2分) 聯(lián)立解得a=9.6 m/s2 (1分) (2)由x=at2 (2分) 得x=×9.6×252 m=3 000 m (2分) 答案：(1)9.6 m/s2　(2)3 000 m 12.(9分)水平地面上有一質量m=4 kg的物體，物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運動，10 s后拉力大小

14、減小為，并保持恒定，該物體的速度圖像如圖所示(g=10 m/s2)。則： (1)物體受到的水平拉力F的大小。 (2)物體與地面間的動摩擦因數(shù)。 【解析】(1)物體的運動分為兩個過程，由題圖可知兩個過程的加速度分別為 a1=1 m/s2；a2=-0.5 m/s2 對于兩個過程，由牛頓第二定律得 F-f=ma1 (2分) -f=ma2 (2分) 聯(lián)立解得F=9 N，f=5 N (2分) (2)由滑動摩擦力公式可得 f=μN=μmg (2分) 解得

15、μ=0.125 (1分) 答案：(1)9 N　(2)0.125 13.(10分)如圖所示，在粗糙的水平路面上，一小車以v0=4 m/s的速度向右勻速行駛，與此同時，在小車后方相距s0=40 m處有一物體在水平向右的推力F= 20 N作用下，從靜止開始做勻加速直線運動，當物體運動了x=25 m撤去力F。已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，物體的質量m=5 kg，重力加速度 g=10 m/s2。求： (1)推力F作用下，物體運動的加速度a大小。 (2)物體運動過程中與小車之間的最大距離。 【解析】(1)對物體，根據(jù)牛頓第二定律得 F-μm

16、g=ma (2分) 代入數(shù)據(jù)得a=2 m/s2 (1分) (2)由v2=2ax得物體的最大速度v==10 m/s， 故v>v0 (1分) 當物體速度v1=v0時，物體與小車間距離最大， (1分) 即t==2 s時，兩者之間距離最大 (2分) xmax=s0+v1t-t (2分) 代入數(shù)據(jù)解得xmax=44 m (1分) 答案：(1)2 m/s2　(2)44 m 【等級性考試】(30分鐘　40分) 1

17、4.(5分)(多選)一質量m=50 kg的人站在電梯里的體重計上，某時刻，體重計的示數(shù)為600 N，則此時電梯(g=10 m/s2) (　　) A.一定向上運動 B.一定向下運動 C.加速度大小為2 m/s2 D.處于超重狀態(tài) 【解析】選C、D。人對體重計的壓力為體重計的示數(shù)，體重計的示數(shù)大于人實際的重力，由此可知人處于超重狀態(tài)，由牛頓第三定律可知，體重計對人的支持力也是600 N，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)=600 N-500 N=ma，解得a=2 m/s2，方向豎直向上，由于不知道電梯的初狀態(tài)，故無法確定電梯運動方向。 15.(5分)(多選)如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平

18、地面上，質量m=2 kg的物塊與水平細繩相連，物塊在與水平方向成θ=53°角的拉力作用下處于靜止狀態(tài)，此時水平面對物塊的彈力恰好為零。則下列說法正確的是(g=10 m/s2 ，sin53°=0.8，cos53°=0.6) (　　) A.此時細繩的彈力大小為13 N B.當撤去拉力F的瞬間，物塊的加速度為零 C.若剪斷細繩的瞬間，物塊的加速度大小為7.5 m/s2，方向水平向右 D.若剪斷細繩的瞬間，物塊的加速度大小為6 m/s2，方向水平向右 【解析】選B、C。對物塊進行受力分析，如圖所示 物塊處于靜止狀態(tài)，合力為零可得 Fsin53°=mg，F(xiàn)cos53°=T 聯(lián)

19、立解得T=15 N；當撤掉拉力的瞬間，細繩拉力和地面對物塊的力發(fā)生突變，物塊加速度為零；當剪斷細繩瞬間，物塊其余受力情況不變，此時物塊受到合外力大小等于剪斷細繩前細繩的拉力T=15 N，故加速度大小為7.5 m/s2，方向水平向右。 16.(5分)如圖所示，一傾角為θ=37°的足夠長的斜面固定在水平地面上。當t=0時，滑塊以初速度v0=10 m/s沿斜面向上運動，已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是 (　　) A.滑塊上滑的距離小于5 m B.t=1 s時，滑塊速度減為零，然后靜止在斜面

20、上 C.t=2 s時，滑塊恰好又回到出發(fā)點 D.t=3 s時，滑塊的速度大小為4 m/s 【解析】選D。設滑塊上滑時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律可得mgsinθ+μmgcosθ=ma1，解得a1=10 m/s2，上滑時間為t1==1 s，上滑的距離為x1=v0t1=5 m，因mgsinθ>μmgcosθ，滑塊上滑到速度為零后，向下運動，選項A、B錯誤；設滑塊下滑時的加速度大小為a2，由牛頓第二定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma2，解得a2=2 m/s2，經1 s，滑塊下滑的距離為x2=a2 =1 m<5 m，滑塊未回到出發(fā)點，選項C錯誤；t=3 s時，滑塊沿斜面向下運動，

21、此時的速度v=a2(t-t1)=4 m/s，選項D正確。 17.(10分)某同學“探究加速度與力、質量關系”的實驗裝置如圖甲所示，圖中A為小車，質量為m1，B為打點計時器，它們放置于一端帶有定滑輪的長木板上，鉤碼P的質量為m2，C 為彈簧測力計，實驗時改變P的質量，記錄彈簧測力計的示數(shù)F，不計滑輪質量和滑輪處的一切摩擦。 (1)下列說法正確的是 (　　) A.實驗中m2應遠小于m1 B.實驗時應先接通電源后釋放小車 C.實驗中應將長木板左側適當墊高 D.小車運動過程中測力計的示數(shù)為F= (2)乙圖是實驗過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D為選取的計數(shù)點，相鄰的兩個計

22、數(shù)點之間有四個點未畫出，各計數(shù)點到O點的距離分別為8.00 cm， 17. 99 cm，30.00 cm， 44.01 cm，若計時器的打點周期為0.02 s，由該紙帶可求出小車的加速度大小為_______m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。 ? (3)實驗操作中，該同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一重要步驟，他測量得到的a-F 圖像可能是 (　　) 【解析】(1)小車所受拉力可以通過彈簧測力計測出，故不需要滿足m2遠小于m1，A錯誤；實驗時，要先接通電源再釋放小車，B正確；實驗中需要平衡摩擦力，故需要將木板一端墊高，C正確；根據(jù)牛頓第二定律知m2g>2F，則F<，故D錯誤。 (

23、2)根據(jù)Δx=aT2運用逐差法可得a==2.01 m/s2。 (3)某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，則F≠0時，a仍然為零，故選B。 答案：(1)B、C　 (2)2.01　　(3)B 18.(15分)如圖所示，質量M=5 kg的木板A長L=3 m，靜止在光滑的水平地面上。木板上表面左端放置一質量m=2 kg的小鐵塊B(可視為質點)，鐵塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。從t=0時刻，將F=10 N水平向右的恒力作用于鐵塊上，使二者從靜止開始運動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。則 (1)B在A上表面運動過程中A、B的加速度分別多大？ (2)

24、B經過多長時間離開木板A？ (3)二者分離時，木板前進的距離是多少？ 【解析】(1)若A、B恰好發(fā)生相對滑動，則A、B間恰好達到最大靜摩擦力，此時A的加速度a==1 m/s2 (3分) 將A、B視為整體分析，可得此時F合=(M+m)a=7 N<10 N (2分) 因此二者發(fā)生相對運動，鐵塊B的加速度aB==2.5 m/s2 (2分) 木板A的加速度aA=a=1 m/s2 (1分) (2)設經過時間t，鐵塊B從木板上滑下，則L=aBt2-aAt2 (3分) 代入數(shù)據(jù)解得t=2 s (1分) (3)xA=aAt2=2 m (3分) 答案：(1)1 m/s2　2.5 m/s2　(2)2 s　(3)2 m - 12 -