教科版高中物理必修第二册课后习题 第五章 经典力学的局限性与相对论初步 第四、五章测评.docVIP

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第四、五章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.下列描述的运动,牛顿运动定律不适用的是(A)

A.研究原子中电子的运动

B.研究“神舟十四号”飞船的高速发射

C.研究地球绕太阳的运动

D.研究飞机从北京飞往纽约的航线

解析牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体,并注意到低速和高速的标准是相对于光速,可判定牛顿运动定律适用于B、C、D中描述的运动,故选A。

2.(山东德州高一期末)如图所示,一质量为m的小滑块(可视为质点)从斜面上的P点由静止下滑,在水平面上滑行至Q点停止运动。已知P点离水平面高度为h,小滑块经过斜面与水平面连接处时无机械能损失,重力加速度为g。为使小滑块由Q点静止出发沿原路返回到达P点,需对小滑块施加一个始终与运动方向相同的拉力,则拉力至少对小滑块做功为(B)

A.mgh B.2mgh

C.2.5mgh D.3mgh

解析根据题意,设小滑块由P点到Q点,摩擦力做功为W,由动能定理有mgh+W=0,设小滑块由Q点到P点,拉力做功为W1,由动能定理有W1+W-mgh=0,联立解得W1=2mgh,故选B。

3.有一把长为L的尺子竖直放置,现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行,运行过程中尺子始终保持竖直,那么我们此时再测量该尺子的长度将 (C)

A.大于L

B.小于L

C.等于L

D.无法测量

解析相对论中所谓的“运动的尺子变短”现象是发生在尺子运动方向上的,现在尺子在竖直方向没发生高速运动,由此可知它的长度将不变,故选项C正确。

4.(江苏淮安高一期末)如图所示,两个完全相同的小球P、Q分别与轻弹簧两端固定连接,开始时弹簧处于压缩状态。某时刻将P、Q从距地面高h处同时释放,下落到地面时P、Q间的距离等于释放时的距离,不计空气阻力,重力加速度为g,则(D)

A.下落过程中P的机械能保持不变

B.下落过程中P、Q的总机械能保持不变

C.小球P落至地面时的速度v2gh

D.当小球P的加速度最大时,P、Q的总机械能最小

解析下落过程,P、Q组成的系统仅受到竖直向下的重力和弹力作用,系统机械能守恒;小球P除受重力外,还受弹簧弹力作用,所以下落过程中P的机械能不守恒,故A错误。下落过程,弹簧弹力对P、Q做功,P、Q组成的系统机械能不守恒,P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒,故B错误。P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒,落地时P、Q间的距离等于释放时的距离,说明落地时弹簧弹性势能与释放时弹簧弹性势能相等,释放时两小球在水平方向的速度为零,则落地时小球在水平方向的分速度为零,在竖直方向,小球做自由落体运动,则落地时小球竖直分速度由vy2=2gh得vy=2gh,由于水平分速度为零,则落地时小球的速度v=vy=2gh,故C错误。弹簧形变量最大时小球所受弹簧弹力最大,小球所受合力最大,小球的加速度最大,弹簧形变量最大,弹簧弹性势能最大,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律可知,弹簧弹性势能最大时,P、Q的机械能最小,故D正确。

5.(山东济南历城第二中学高一期末)汽车沿平直公路以恒定功率P从静止开始启动,牵引力F与速度v的关系如图所示,加速过程在图中的T点结束,所用的时间t=8s,经历的路程s=50m,8s后汽车做匀速运动,若汽车所受阻力始终不变,则(C)

A.汽车做匀速运动时的牵引力大小为2×105N

B.汽车所受的阻力大小为4×104N

C.汽车的恒定功率为1.6×105W

D.汽车的质量为8×103kg

解析加速过程在T点结束,即此后汽车沿平直路面做匀速运动,由平衡条件和图像信息可得F-f=0,汽车做匀速运动时的牵引力大小为F=2×104N,汽车所受的阻力大小f=2×104N,由图像信息得汽车的恒定功率P=Fv=2×104×8W=1.6×105W,汽车加速运动过程,牵引力做功为W=Pt,根据动能定理可得Pt-fs=12mv2,解得m=2(Pt

6.在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播,闪光到达车厢后壁时,一只小猫在车厢后端出现,闪光到达车厢前壁时,一只小鸡在车厢前端出现,则(C)

A.在火车上的人看来,一只小猫先出现

B.在火车上的人看来,一只小鸡先出现

C.在地面上的人看来,一只小猫先出现

D.在地面上的人看来,一只小鸡先出现

解析火车中的人认为,车厢是个惯性系,光向前、向后传播的速度相等,光源在车厢中央,闪光同时到达前、后两壁,则在火车上的人看来,小猫和小鸡同时出现,故A、B错误;地面上的人认为,地面是一个惯性系,光向前、向后传播的速度相等,向前传播的路程长些,到达前壁的时刻晚些,故在地面上