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第12章综合评价
一、选择题（本大题共10个小题，1～8题为单选题，每小题3分；9～10题为多选题，每小题4分，全选对得4分，选对但不全得2分，有错选不得分；共32分）
1.据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁轨上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但缓缓驶近的火车还是将拖拉机撞“飞”了.这是因为火车的（ 　）
A.功率很大 B.速度很大 C.势能很大 D.动能很大
2.如图所示，屹立在仙游菜溪岩上的“心动石”，给人以危险的感觉，原因是它具有较大的（ 　）
A.弹性势能 B.内能 C.动能 D.重力势能
3.下列四位同学关于汽车刹车时能量转化的说法中，正确的是（ 　）
A.小丁说：“刹车时动能转化为势能”
B.小胡说：“刹车时动能转化为化学能”
C.小兰说：“刹车时动能转化为风能”
D.小明说：“刹车时动能转化为内能”
4.都江堰水力资源丰富，水力发电占有主要的地位，水力发电的主要过程是用流动的水冲击水轮机带动发电机发电，这一过程中发生的主要能量转化是（ 　）
A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
C.内能转化为电能 D.电能转化为内能
5.2024年4月26日，神舟十八号航天员乘组成功进入中国空间站，与神舟十七号航天员乘组会师天宫，下列说法正确的是（ 　）
A.飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B.飘浮在空间站中的航天员重力势能为零
C.空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D.空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
6.质量相同的甲、乙两个小球，从同一高度自由下落经过如图所示的位置，不考虑空气阻力.下列说法正确的是（ 　）
第6题图
A.此时甲、乙两球的动能相等
B.此时甲球的速度大于乙球的速度
C.此时甲、乙两球的重力势能相等
D.此时甲球的重力势能大于乙球的重力势能
7.如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在K点时两球的速度大小关系是（ 　）
第7题图
A.v甲＝v乙 B.v甲＜v乙 C.v甲＞v乙 D.无法确定
8.实践小组的同学制作了一个能自动回转的“魔罐”：如图所示，他们将一个罐子的盖和底各开了两个小洞，把铁块用细绳绑在橡皮筋的中部并一同穿入罐中，橡皮筋两端固定在罐子的小洞上，魔罐在滚出时橡皮筋会越拧越紧.将魔罐在粗糙的水平桌面上滚出去，发现魔罐运动一段距离后又自动滚了回来.关于魔罐的运动过程，下列说法正确的是（ 　）
A.魔罐滚出去的过程中，动能增大
B.魔罐滚回来的过程中，机械能不变
C.魔罐滚出去的过程中，弹性势能增大
D.橡皮筋中部不固定铁块也能观察到同样的现象
9.如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点运动到d点.下列分析正确的是（ 　）
A.在b、d两点重力势能相等
B.在a、d两点机械能相等
C.从b点运动到c点的过程中机械能减少
D.从c点运动到d点的过程中重力势能减少
10.第二十五届省运会跳水决赛完美收官，为助推体育事业的发展注入了强大动力.如图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点落入水中.关于上述运动过程中运动员腾空后的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（ 　）
A.运动员在C点时，动能最大、重力势能最小
B.运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C.运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐增大
D.运动员从B点运动到C点的过程中，重力势能逐渐增大
二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共14分）
11.后羿射日是我国古代神话传说，后羿释放弓弦将箭射出的瞬间，弓弦的 能主要转化为箭的 能.
12.如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验.一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点.在小石块从A点到C点运动的过程中（不计空气阻力），橡皮筋的弹性势能最大时在 （填字母）点，小石块从B点到C点其动能 （填变化情况）.
13.避险车道是与公路主干道相连的一段分岔专用车道，一般设置在长陡坡的转弯处，供速度失控的车辆安全减速.为了使车辆减速，避险车道有一定坡度，这是为了车辆上坡时将部分动能转化为 能；用废旧轮胎围起来，这是为了车辆与轮胎撞击时，车辆的动能转化为轮胎的 能.
14.“溜溜球”是学生喜爱的一种玩具.使用时将线绕好，然后手持绳的上端自由释放.假如手不提拉，由于空气阻力，“溜溜球”上升的高度将越来越小，这一过程中 能转化为 能；为使“溜溜球”上升的高度不变，在其上升的过程中，人必须提拉绳子，提拉的过程实质上是人通过绳对“溜溜球” 的过程，从而使它的机械能得到不断补充.
15.2024年6月25日嫦娥六号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示.AB段返回器的动能 ；CD段返回器的机械能 .（均选填“变大”“不变”或“变小”）
第15题图
16.将表面涂墨（墨充足）的小球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同，小球在A点的重力势能 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点的动能；小球先后三次在D、E、F着地并留下黑色墨迹，墨迹逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”）.
第16题图
三、作图题（本大题共2个小题，每小题3分，共6分）
17.如图所示，小球从a点释放，请标出小球重力势能最大的位置并涂黑.
18.如图为小刚同学用手击飞排球到落地的过程，请画出排球离开手后在空中运行直到落地时其重力势能随时间变化的关系图像.（设排球刚离开手时重力势能为E0）
四、实验探究题（本大题共3个小题，每空2分，共28分）
19.如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB.
（1）实验中，探究的动能是指 （填序号）.
A.小球在斜面上的动能
B.小球即将撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击后的动能
（2）实验的基本原理是：木块被撞击得越远，则小球对它 越多，说明它的动能越大.
（3）分析图甲中A、B两球的撞击效果可得出结论： ，为了分析动能与另一因素的关系，可选择分析 两球的撞击效果.
（4）实验中，有些同学对“质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图乙所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若 ，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.
20.如图是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程（容器中装有沙子，A和B为实心铁球，A的质量比B的质量小）.
（1）本实验是通过观察 来判断重力势能大小的.
（2）由 两图可探究物体重力势能的大小与物体质量的关系.
（3）由甲、丙两图 （选填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是 .
21.小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远.小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.
（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 ，从而比较弹性势能的大小.
（2）若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的.
（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了.你认为小明的观点是 （选填“正确”或“不正确”）的，理由是 .
五、计算题（本大题共2个小题，每小题10分，共20分）
22.已知物体的动能表达式为Ek＝mv2；在无其他外力做功的情况下，运动的物体克服阻力做了多少功，物体的动能就会减小多少.现有一质量为0.4 kg的足球，以5 m/s的速度在水平操场上沿直线滚动25 m后静止，求：
（1）初始时刻，足球的动能；
（2）整个运动过程中，足球动能的改变量；
（3）足球在运动过程中所受的阻力（设阻力大小始终不变）.
23.如图甲，悬崖跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱.在某次悬崖跳伞训练过程中，一质量为50 kg的运动员背着降落伞从悬崖上由静止开始竖直跳下，经15 s下落210 m后，运动员开始做匀速直线运动直至落到悬崖下方水中.整个过程用时30 s，其速度与时间的关系如图乙所示，g取10 N/kg.求：
（1）在这整个过程中运动员所受重力做的功和功率；
（2）从第10 s到第30 s这个过程中，运动员的动能、重力势能、机械能是如何变化的？第12章综合评价
一、选择题（本大题共10个小题，1～8题为单选题，每小题3分；9～10题为多选题，每小题4分，全选对得4分，选对但不全得2分，有错选不得分；共32分）
1.据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁轨上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但缓缓驶近的火车还是将拖拉机撞“飞”了.这是因为火车的（　D　）
A.功率很大 B.速度很大 C.势能很大 D.动能很大
2.如图所示，屹立在仙游菜溪岩上的“心动石”，给人以危险的感觉，原因是它具有较大的（　D　）
A.弹性势能 B.内能 C.动能 D.重力势能
3.下列四位同学关于汽车刹车时能量转化的说法中，正确的是（　D　）
A.小丁说：“刹车时动能转化为势能”
B.小胡说：“刹车时动能转化为化学能”
C.小兰说：“刹车时动能转化为风能”
D.小明说：“刹车时动能转化为内能”
4.都江堰水力资源丰富，水力发电占有主要的地位，水力发电的主要过程是用流动的水冲击水轮机带动发电机发电，这一过程中发生的主要能量转化是（　A　）
A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
C.内能转化为电能 D.电能转化为内能
5.2024年4月26日，神舟十八号航天员乘组成功进入中国空间站，与神舟十七号航天员乘组会师天宫，下列说法正确的是（　C　）
A.飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B.飘浮在空间站中的航天员重力势能为零
C.空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D.空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
6.质量相同的甲、乙两个小球，从同一高度自由下落经过如图所示的位置，不考虑空气阻力.下列说法正确的是（　B　）
第6题图
A.此时甲、乙两球的动能相等
B.此时甲球的速度大于乙球的速度
C.此时甲、乙两球的重力势能相等
D.此时甲球的重力势能大于乙球的重力势能
7.如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在K点时两球的速度大小关系是（　C　）
第7题图
A.v甲＝v乙 B.v甲＜v乙 C.v甲＞v乙 D.无法确定
8.实践小组的同学制作了一个能自动回转的“魔罐”：如图所示，他们将一个罐子的盖和底各开了两个小洞，把铁块用细绳绑在橡皮筋的中部并一同穿入罐中，橡皮筋两端固定在罐子的小洞上，魔罐在滚出时橡皮筋会越拧越紧.将魔罐在粗糙的水平桌面上滚出去，发现魔罐运动一段距离后又自动滚了回来.关于魔罐的运动过程，下列说法正确的是（　C　）
A.魔罐滚出去的过程中，动能增大
B.魔罐滚回来的过程中，机械能不变
C.魔罐滚出去的过程中，弹性势能增大
D.橡皮筋中部不固定铁块也能观察到同样的现象
9.如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a点运动到d点.下列分析正确的是（　AC　）
A.在b、d两点重力势能相等
B.在a、d两点机械能相等
C.从b点运动到c点的过程中机械能减少
D.从c点运动到d点的过程中重力势能减少
10.第二十五届省运会跳水决赛完美收官，为助推体育事业的发展注入了强大动力.如图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点落入水中.关于上述运动过程中运动员腾空后的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（　AB　）
A.运动员在C点时，动能最大、重力势能最小
B.运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C.运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐增大
D.运动员从B点运动到C点的过程中，重力势能逐渐增大
二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共14分）
11.后羿射日是我国古代神话传说，后羿释放弓弦将箭射出的瞬间，弓弦的　弹性势　能主要转化为箭的　动　能.
12.如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验.一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点.在小石块从A点到C点运动的过程中（不计空气阻力），橡皮筋的弹性势能最大时在　C　（填字母）点，小石块从B点到C点其动能　先增大后减小　（填变化情况）.
13.避险车道是与公路主干道相连的一段分岔专用车道，一般设置在长陡坡的转弯处，供速度失控的车辆安全减速.为了使车辆减速，避险车道有一定坡度，这是为了车辆上坡时将部分动能转化为　重力势　能；用废旧轮胎围起来，这是为了车辆与轮胎撞击时，车辆的动能转化为轮胎的　弹性势　能.
14.“溜溜球”是学生喜爱的一种玩具.使用时将线绕好，然后手持绳的上端自由释放.假如手不提拉，由于空气阻力，“溜溜球”上升的高度将越来越小，这一过程中　机械　能转化为　内　能；为使“溜溜球”上升的高度不变，在其上升的过程中，人必须提拉绳子，提拉的过程实质上是人通过绳对“溜溜球”　做功　的过程，从而使它的机械能得到不断补充.
15.2024年6月25日嫦娥六号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示.AB段返回器的动能　变小　；CD段返回器的机械能　变小　.（均选填“变大”“不变”或“变小”）
第15题图
16.将表面涂墨（墨充足）的小球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同，小球在A点的重力势能　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）B点的动能；小球先后三次在D、E、F着地并留下黑色墨迹，墨迹逐渐　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）.
第16题图
三、作图题（本大题共2个小题，每小题3分，共6分）
17.如图所示，小球从a点释放，请标出小球重力势能最大的位置并涂黑.
【答案】如图所示.
18.如图为小刚同学用手击飞排球到落地的过程，请画出排球离开手后在空中运行直到落地时其重力势能随时间变化的关系图像.（设排球刚离开手时重力势能为E0）
【答案】如图所示.
四、实验探究题（本大题共3个小题，每空2分，共28分）
19.如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB.
（1）实验中，探究的动能是指　B　（填序号）.
A.小球在斜面上的动能
B.小球即将撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击后的动能
（2）实验的基本原理是：木块被撞击得越远，则小球对它　做功　越多，说明它的动能越大.
（3）分析图甲中A、B两球的撞击效果可得出结论：　质量相同时，物体速度越大，动能越大　，为了分析动能与另一因素的关系，可选择分析　A、C　两球的撞击效果.
（4）实验中，有些同学对“质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图乙所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若　C球相对于A球静止　，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.
20.如图是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程（容器中装有沙子，A和B为实心铁球，A的质量比B的质量小）.
（1）本实验是通过观察　铁钉陷入沙子中的深度　来判断重力势能大小的.
（2）由　乙、丙　两图可探究物体重力势能的大小与物体质量的关系.
（3）由甲、丙两图　不能　（选填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是　没有控制两球的质量相同　.
21.小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远.小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.
（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩　不同　（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块　移动距离的远近　，从而比较弹性势能的大小.
（2）若水平面绝对光滑，本实验将　不能　（选填“能”或“不能”）达到探究目的.
（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了.你认为小明的观点是　不正确　（选填“正确”或“不正确”）的，理由是　木块克服摩擦做功，机械能转化为内能　.
五、计算题（本大题共2个小题，每小题10分，共20分）
22.已知物体的动能表达式为Ek＝mv2；在无其他外力做功的情况下，运动的物体克服阻力做了多少功，物体的动能就会减小多少.现有一质量为0.4 kg的足球，以5 m/s的速度在水平操场上沿直线滚动25 m后静止，求：
（1）初始时刻，足球的动能；
（2）整个运动过程中，足球动能的改变量；
（3）足球在运动过程中所受的阻力（设阻力大小始终不变）.
解：（1）初始时刻，足球的动能：
Ek＝mv2＝×0.4 kg×（5 m/s）2＝5 J；
（2）整个运动过程中，足球最终静止，动能为0，则足球动能的改变量为5 J；
（3）足球在运动过程中动能全部用来克服阻力做功，根据W＝fs可知，所受的阻力：
f＝＝＝＝0.2 N.
23.如图甲，悬崖跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱.在某次悬崖跳伞训练过程中，一质量为50 kg的运动员背着降落伞从悬崖上由静止开始竖直跳下，经15 s下落210 m后，运动员开始做匀速直线运动直至落到悬崖下方水中.整个过程用时30 s，其速度与时间的关系如图乙所示，g取10 N/kg.求：
（1）在这整个过程中运动员所受重力做的功和功率；
（2）从第10 s到第30 s这个过程中，运动员的动能、重力势能、机械能是如何变化的？
解：（1）由图像可知，15 s后运动员做匀速直线运动的速度v＝6 m/s；
由v＝得，运动员后15 s下落的距离：
s2＝vt2＝6 m/s×15 s＝90 m；
运动员下落的总高度：h＝s1＋s2＝210 m＋90 m＝300 m；
运动员的重力：G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N；
下落过程中重力所做的功：W＝Gh＝500 N×300 m＝1.5×105 J；
重力做功的功率：P＝＝＝5×103 W.
（2）运动员在下降过程中，质量一定，由图像可知：
10～15 s：速度变小，动能变小；高度下降，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小；
15～30 s：速度不变，动能不变；高度下降，重力势能变小，因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变小.
综上分析：从第10 s到第30 s这个过程中，动能先变小后不变，重力势能变小，机械能变小.

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