2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)
2018-2019学年人教版物理必修二：全册综合检测(含答案)
综合检测限时：90分钟 总分：100分一、选择题(1～6为单选，7～10为多选。
每小题4分，共40分)1．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( )A.kv k 2－1 B.v 1－k 2C.kv 1－k2D.v k 2－12.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )A. 5 rad/sB. 3 rad/s C ．1.0 rad/sD ．0.5 rad/s3．假设在质量与地球质量相同、半径为地球半径两倍的某天体上进行运动比赛，那么与地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是( )①跳高运动员的成绩会更好②用弹簧秤称体重时，体重数值会变得更小 ③投掷铁饼的距离会更远④用手投出的篮球，水平方向的分速度会更大 A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④D ．①②④4．人造卫星环绕地球运转的速率v ＝gR2r，其中g 为地面处的重力加速度，R 为地球半径，r 为卫星离地球中心的距离．下面说法正确的是( )A ．从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比B ．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易C ．由第一宇宙速度公式v ＝gR 知卫星轨道半径越大，其运行速度越大D ．以上答案都不对 5.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A 点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法中正确的是( )A ．物体从A 下降到B 的过程中，动能不断变小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，动能不断变小C ．物体从A 下降到B ，以及从B 上升到A 的过程中，动能都是先增大，后减小D ．物体从A 下降到B 的过程中，物体动能和重力势能的总和不变6．如图所示，物体从倾角为α，长为L 的斜面顶端自静止开始下滑，到达斜面底端时与挡板M 发生碰撞．设碰撞时无能量损失，碰撞后又沿斜面上升．如果物体到最后停止时总共滑过的路程为s ，则物体与斜面间的动摩擦因数为( )A.Lsin αs B.Lssin αC.Ltan αsD.Lscos α7.如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是( )A．绳的拉力对小车做正功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功8．以下说法中正确的是( )A．在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B．火车转弯速率小于规定的数值时，内轨将会受压力作用C．飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机的两翼一定处于倾斜状态D．汽车转弯时需要的向心力是由司机转动方向盘所提供的答案1．B 去程时船头垂直河岸如图所示，由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d ，则去程时间t 1＝dv 1；回程时行驶路线垂直河岸，故回程时间t 2＝dv 21－v2，由题意有t 1t 2＝k ，则k ＝v 21－v2v 1，得v 1＝v 21－k 2＝v1－k2，选项B 正确． 2．C当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，转盘的角速度最大，其受力如图所示(其中O 为对称轴位置) 由沿斜面的合力提供向心力，有 μmgcos30°－mgsin30°＝m ω2R 得ω＝g4R＝1.0 rad/s ，选项C 正确． 3．A 根据万有引力定律可知人在该天体上受到的引力小于地球上的重力，即物体好像变“轻”了，所以①、②、③是正确的，选A.4．A 错选B 的同学将运行速度与发射速度混淆了．实际上，当r 增加时，v 减小，但要把卫星送上更高轨道需要克服地球引力做更多的功，发射应更困难，B 错．错选C 的同学误将第一宇宙速度公式当成了运行速度公式且把g 当常量而将R 当变量，而实际上当R 增加时，g 是减小的，故C 错．公式v ＝gR 2r 中，g 为地球表面的重力加速度，R 为地球半径，g 和R 均为常量，所以v ∝1r，A 正确．5．C 物体的动能先增大后减小，同理，物体从B 返回到A 的过程，动能先增大后减小，A 、B 错误，C 正确；物体运动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，因弹簧的弹性势能变化，故动能和重力势能的和在变化，D 错误，故选C.6．C 由能量守恒定律知，物体在运动过程中将机械能全部转化为克服摩擦力做功产生的内能．设物体滑过的总路程为s，则mgLsinα＝μmgscosα，所以μ＝Lsinαscosα＝Ltanαs，所以C项正确．7．AD 在小球向下摆动的过程中，小车向右运动，绳对小车做正功，小车的动能增加．小球和小车组成的系统机械能守恒，小车的机械能增加，则小球的机械能一定减少，所以绳对小球拉力做负功．8．BC 在水平面上汽车转弯需要的向心力是摩擦力提供的，所以在光滑的水平冰面上，汽车是无法转弯的．火车转弯处外轨高于内轨，如果按设计速率行驶，内外轨与轮缘均不挤压，如果行驶速率大于设计速率，则外轨与轮缘挤压，产生向内侧的弹力，辅助提供向心力，反之将由内轨挤压内侧车轮的轮缘．飞机转弯时，空气对飞机的升力应偏离竖直方向，使它与重力的合力沿水平方向提供向心力．9.质量为m 的物体始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法正确的是( ) A ．若斜面水平向右匀速运动距离x ，斜面对物体不做功 B ．若斜面向上匀速运动距离x ，斜面对物体做功mgxC ．若斜面水平向左以加速度a 运动距离x ，斜面对物体做功maxD ．若斜面向下以加速度a 运动距离x ，斜面对物体做功m(g ＋a)x 10.如图所示，M 为固定在桌面上的异形木块，abcd 为34圆周的光滑轨道，a 为轨道最高点，de 面水平且与圆心等高．今将质量为m 的小球在d 点的正上方高为h 处由静止释放，使其自由下落到d 处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是( )A ．在h 一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关B ．只要改变h 的大小，就能使小球在通过a 点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de 面上C ．无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球在通过a 点之后，又落回轨道之内D ．要使小球飞出de 面之外(即落在e 的右边)是可能的 二、填空题(每小题5分，共20分)11．以30°角斜向上抛出一物体，t s 后落在离抛出点30 3 m 远的与抛出点在同一水平面上的A 点，不考虑空气的阻力，g 取10 m/s 2，则该物体的初速度为__________m/s ，物体能上升的最大高度为__________m.12．汽车车轮的直径是1.2 m ，行驶速率是43.2 km/h ，在行驶中车轮的角速度是__________rad/s ，其转速是__________r/min.13．如图所示，一块均匀的正方形板的边长为a ，重为G ，可绕通过O 点的水平轴转动，从AO 呈水平位置开始将板释放，摆动一定时间后最后静止，静止时B 点在O 点的正下方，在这个过程中，其损失的机械能为________．14．一士兵乘飞机巡查，用一部自动照相机在空中摄影，他选好快门开启的时间间隔1 s，镜头放大率为1，将一苹果从飞机上自由落下开始到落地的拍摄照片如下图所示．100(1)该地的重力加速度为________ m/s2.(2)飞机离地面的高度________ m.(3)试根据此照片验证机械能守恒定律．______________________________________三、计算题(共40分)15.(8分)某地区遭受水灾，空军某部奉命赶赴灾区空投物资．空投物资离开飞机后在空中沿抛物线降落，如图所示．已知飞机在垂直高度AO＝2 000 m的高空进行空投，物资恰好准确落在P处，此时飞机飞行的速度v ＝10 m/s.求飞机空投时距目的地的距离OP.答案9.ABC 物体受到平衡力作用而处于匀速直线运动状态，与重力相平衡的力是斜面给它的作用力，方向竖直向上．斜面沿水平方向匀速运动时，力与位移垂直，斜面对物体不做功．斜面向上匀速运动时，力与位移同向，W ＝F·x＝mgx.斜面水平向左加速运动时，物体所受的合外力为ma ，恰等于斜面给它的作用力在位移方向的分量，W ＝F s ·x＝max.斜面向下加速时，对物体有mg ＋F ＝ma ，W ＝F·x＝m(a －g)·x，故选A 、B 、C.10．CD 只要小球能通过轨道的最高点a ，即有v a ≥gR.小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a 点后做平抛运动的水平射程x ，由平抛运动公式x ＝v a t 及R ＝12gt 2得；x≥2R ，由此可知，小球在通过a 点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de 面之外，C 、D 正确．11．10 6 7.5解析：设初速度为v 0.由题意得水平方向v 0cos30°·t＝30 3 ①，竖直方向v 0sin30°＝gt2 ②.由①②两式联立，解得v 0＝10 6 m/s.由上抛过程公式(v 0sin30°)2＝2gh ，得(56)2＝2×10h.所以h ＝7.5 m.12．20600π解析：汽车的速度v ＝43.2 km/h ＝12 m/s ，所以ω＝v R ＝120.6 rad/s ＝20 rad/s ，T ＝2πω＝0.1π s ．每分钟转的圈数n ＝60T ＝600πr/min.13.2－2解析：木板在摆动一段时间后停下来，说明要克服阻力做功，根据动能定理mgh ＝WF f ，而WF f 为损失的机械能，h 为方木板重心下降的高度，所以h ＝2－2，WF f ＝2－2.14．(1)9.8 (2)78.2 (3)见解析解析：(1)由底片和放大率可得连续相等时间内的位移x 1＝4.9 m ，x 2＝14.6 m ，x 3＝24.5 m ，x 4＝34.2 m ，由Δx ＝aT 2＝gT 2和逐差法得g ＝x 4＋x 3－x 2－x 14T2＝9.8 m/s 2. (2)因飞机离地面的高度是底片上起点和终点间距离的100倍． 所以h ＝78.2×10－2×100 m＝78.2 m.(3)取C 、O 两点研究 ΔE k ＝12mv 2＝12m ⎣⎢⎡⎦⎥⎤102OD －OB 2T2≈430.7m J， |ΔE p |＝mg·O C ×102＝431.2m J. 在误差允许范围内ΔE k ＝|ΔE p |，所以在只有重力做功的条件下机械能守恒． 15．200 m解析：解法1：空投物资做平抛运动，轨迹是一条抛物线， 所以有轨迹方程y ＝g 2v 2x 2.由题意知：y ＝2 000 m ，g ＝10 m/s 2，v ＝10 m/s. 所以OP ＝x ＝200 m.解法2：由题意判断，空投物资做平抛运动，所以 ⎩⎪⎨⎪⎧AO ＝y ＝12gt 2，①OP ＝x ＝vt.②将g ＝10 m/s 2，y ＝2 000 m 代入①式得t ＝20 s ； 将v ＝10 m/s ，t ＝20 s 代入②式得OP ＝200 m.16.(10分)如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R.一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g 为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围．17.(10分)有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示．长为L 的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．答案16.52R≤h≤5R 解析：设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，由机械能守恒得mgh ＝2mgR ＋12mv 2，①物块在最高点受重力mg 、轨道的压力N.重力与压力的合力提供向心力，有 mg ＋N ＝m v2R，②物块能通过最高点的条件是N≥0，③ 由②③式得v≥gR ，④ 由①④式得h≥52R.⑤按题的要求，N≤5mg，由②式得v≤6gR ，⑥由①⑥式得h≤5R，h 的取值范围是52R≤h≤5R. 17.ω＝ gtan θr ＋Lsin θ解析：分析座椅的受力情况如图所示，则由牛顿第二定律得：mgtan θ＝m ω2(r ＋Lsin θ)，由此得：ω＝gtan θr ＋Lsin θ.18.(12分)电机带动水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程产生的内能；(5)电机因传送小物块多输出的能量．答案18.(1)v22μg(2)v2μg(3)12mv2(4)12mv2(5)mv2解析：对小木块，相对滑动时，由μmg＝ma得，加速度a＝μg，由v＝at得，达到相对静止所用时间t＝vμg.(1)小木块的位移s1＝v2t＝v22μg.(2)传送带始终匀速运动，转过的路程s2＝vt＝v2μg.(3)小木块获得的动能E k＝12mv2.(4)摩擦产生的内能Q＝μmg(s2－s1)＝12mv2.(5)由能的转化与守恒定律知，电机多输出的能量转化为小木块的动能与摩擦产生的内能，所以E总＝E k＋Q＝mv2.。
(人教版)2019年物理高二下学期综合检测卷：二(有答案)
一、单选题(40分)1．(2分)如图所示电路中，灯L A、L B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，则（）A.S闭合瞬间，L A、L B同时发光，接着L A熄灭，L B更亮，最后L A熄灭B.S闭合瞬间，L A不亮，L B立即亮C.S闭合瞬间，L A、L B都不立即亮D.稳定后再断开S的瞬间，L B熄灭，L A比L B（原先亮度）更亮2．(2分)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（）A.可加快输电的速度B.可减少输电线上的能量损失C.可根据需要调节交流电的频率D.可节省输电线的材料3．(2分)建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（）A.法拉第B.奥斯特C.麦克斯韦D.赫兹4．(2分)已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为ρ（kg/m3），阿伏加德罗常数为N A（mol ﹣1），下列判断错误的是（）A.1 kg铜所含的原子数为B.1 m3铜所含的原子数为C.1个铜原子的质量为（kg）D.1个铜原子的体积为（m3）5．(2分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，有同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是（）A.悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B.单摆所用摆球质量太大C.把（n+1）次全振动时间误当成n次全振动时间D.开始计时时，秒表过迟按下6．(2分)如图所示，图中表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，设这两列波的振幅均为5cm，两列波传播中在图示范围内振幅各自不变，波速和波长均分别为1m/s和0.5m，如图甲和图乙所示，C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（）A.两图C、D两点都保持静止不动B.两图示时刻A、B两质点竖直高度差是10cmC.两图示时刻C点均正处在平衡位置且向下运动D.从此时刻起经0.25s，B质点通过的路程为20cm7．(2分)随着新能源轿车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。
2019版高考物理模块检测卷二 必修2 Word版含解析
模块检测卷二必修2第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．伽利略的斜面实验反映了一个重要事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计，小球一旦沿斜面A滚落，必将准确地终止于斜面B上同它开始点相同高度处，绝不会更高一点或更低一点，这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”是() A．弹力B．速度C．加速度D．能量答案D解析运动过程中若斜面的倾角不同，则受到的支持力不同，A错误；下落过程中速度越来越大，上滑过程中速度越来越小，速度不同，B错误；斜面的倾斜程度不同，加速度也不同，C错误；伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在小球运动的过程只有重力做功，则小球的机械能守恒，故这个不变量应该是能量，D正确．2．下列各种运动过程中，物体(弓、过山车、石头、圆珠笔)机械能守恒的是(忽略空气阻力)() A．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B．过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程C．在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程D．手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程答案D解析将箭搭在弦上，拉弓的整个过程，外力对弓做功，机械能增加，A错误；过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程，重力势能变大，机械能变大，B错误；在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程，石头的重力势能变大，机械能不守恒，C 错误；手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程，只有重力和弹力对圆珠笔做功，机械能守恒，故D正确．3．(2016·萧山区模拟)在体育测试中，老师用频闪相机拍摄了同学立定跳远时起跳、腾空、落地的照片(如图1甲)，简化图如图乙所示．请你根据体育常识估算该同学起跳瞬间消耗的能量最接近()图1A．8 000 J B．600 JC．60 J D．6 000 J答案B解析质量是50 kg的中学生受到的重力：G＝mg＝50×10 N＝500 N，跳起的高度大约是1 m 左右该同学从起跳到最高点的过程中克服重力所做的功大约是：W G＝mgh＝500×1 J＝500 J，则功能关系可知，该同学起跳瞬间消耗的能量为500 J，最接近600 J.4．在xOy平面内，一物体仅在恒力F作用下由原点O运动到A点，其轨迹及在O点、A点的速度方向如图2所示，则F的方向可能沿()图2A．y轴正方向B．y轴负方向C．x轴正方向D．x轴负方向答案C解析做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指向的一侧弯曲．根据曲线运动的轨迹，可以判断出物体所受合外力的大致方向，则F的方向可能沿x轴正方向，C正确．5．物体做平抛运动，下列说法中正确的是()A．平抛运动是匀变速曲线运动B．从同一高度以不同速度水平抛出的物体，在空中的运动时间不同C．以相同速度从不同高度水平抛出的物体，在空中的运动时间相同D．平抛初速度越大的物体，水平位移一定越大答案A解析做平抛运动的物体只受到重力(为恒力)，加速度为g，是匀加速运动，物体的运动轨迹是曲线，所以是匀变速曲线运动，A 正确；平抛运动的竖直方向由h ＝12gt 2得时间t ＝2h g，高度相同时，运动的时间相等，B 错误；以相同速度从不同高度抛出的物体运动时间不相等，C 错误；水平位移x ＝v 0t ＝v 02h g，物体的水平位移由初速度和下落高度共同决定，初速度大的物体，水平位移不一定大，D 错误．6．如图3所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪．设枪口截面积为0.6 cm 2，喷出水的速度为20 m /s.当它工作时，估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103 kg/m 3)( )图3A ．12 WB ．120 WC ．240 WD ．1 200 W答案 C解析 t 时间内喷水质量为m ＝ρS v t ＝1.2t kg.水枪在时间t 内做功为W ＝12(1.2t )·v 2，故水枪的功率为P ＝12×1.2×202 W ＝240 W. 7．如图4所示，扶梯水平台阶上的人随扶梯一起斜向上做匀速运动，下列说法中错误的是( )图4A ．重力对人做负功B ．支持力对人做正功C ．摩擦力对人做正功D ．合外力对人做功为零答案 C解析 因为人站在扶梯上匀速上升，而重力的方向是向下的，所以重力对人做负功，A 正确；支持力的方向是向上的，故支持力对人做正功，B 正确；而因为人做匀速直线运动，故他不受摩擦力的作用，所以摩擦力对人不做功，C 错误，所以C 符合题意；因为人的动能不变，即动能的变化量为0，所以合外力对人做功为零，D 正确．8．(2016·温州模拟)在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球约以1 m/s 的速度撞击篮筐．已知篮球质量约为0.6 kg ，篮筐离地高度约为3 m ，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为( )A ．1 JB ．10 JC ．50 JD ．100 J答案 B解析 设该同学身高为1.7 m ，对整个过程运用动能定理得，W －mgh ＝12m v 2－0， 代入数据解得W ＝mgh ＋12m v 2＝(0.6×10×1.3＋12×0.6×1 ) J ＝8.1 J. 9．一人造卫星在椭圆轨道上绕地球运行，如图5所示，A 点和B 点分别为其轨道的近地点和远地点．若欲将卫星的轨道变为圆轨道，可在A 点或B 点采取适当措施得以实现，则( )图5A ．若在A 点变轨，则变轨后卫星的机械能增大B ．若在B 点变轨，则变轨后卫星的机械能增大C ．若在A 点变轨，则变轨后卫星在圆轨道上运行时经过A 点的加速度将变大D ．若在B 点变轨，则变轨后卫星绕地球运动时经过B 点的速度将增大，因此卫星绕地球运动的周期将变小答案 B解析 若在A 点变轨，由原来的椭圆轨道变为圆轨道，则变轨后卫星的速率减小，因此机械能减小，故A 错误；若在B 点变轨，由原来的椭圆运动变为圆周运动，则变轨后卫星的速率增大，因重力势能不变，则机械能增大．故B 正确；若在A 点变轨，则变轨后卫星在圆轨道上运行时经过A 点的加速度仍不变，故C 错误；若在B 点变轨，则变轨后卫星绕地球运动时经过B 点的速度将增大，导致转动的半径增大，因此卫星绕地球运动的周期将变大，故D 错误．10．以下是书本上的一些图片，下列说法正确的是( )A ．图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B ．图乙中，两个影子在x 、y 轴上的运动不是物体的两个分运动C ．图丙中，无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A 、B 两球总是同时落地D ．图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力F 在半径方向的分力大于所需要的向心力 答案 C解析 甲图中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的，但是由于中途可能遇到了其他微粒的碰撞而改变了方向，A 错误；乙图中沿y 轴方向的平行光照射时，在x 轴上的影子就是x 方向的分运动，同理沿x 轴方向的平行光照射时，在y 轴上的影子就是y 方向的分运动，B 错误；无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，只是使得小球A 的水平速度变得更大，而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的，所以A 、B 两球总是同时落地，C 正确；做变速圆周运动的物体所受合外力F 在半径方向的分力等于所需要的向心力，D 错误．11．(2015·浙江高考考试标准题型示例)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星的圆形绕月轨道距月球表面分别约为200 km 和100 km.当它们在绕月轨道上运行时，两者相比，“嫦娥二号”的( )A ．周期较小B ．线速度较小C ．角速度较小D ．向心加速度较小答案 A12．质量为m 的小球在竖直平面内的圆管中运动，小球的直径略小于圆管的内径，如图6所示．已知小球以速度v 通过圆管的最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg ，则小球以速度v 2通过圆管的最高点时( )图6A ．对圆管的内、外壁均无压力B ．对圆管外壁的压力等于mg 2C ．对圆管内壁的压力等于mg 2D ．对圆管内壁的压力等于mg答案 C解析 小球以速度v 通过圆管的最高点时，由牛顿第二定律得2mg ＝m v 2R ，假设小球以速度v 2通过圆管的最高点时受到的压力向下，其大小为F N ，则有mg ＋F N ＝m (v 2)2R，联立解得F N ＝－mg 2，上式表明，小球受到的压力向上，由牛顿第三定律知，小球对圆管内壁有向下的压力，大小为mg 2，选项C 正确． 13．(2016·台州市调研)如图7所示，一小物块以a n ＝4 m/s 2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R ＝1 m ，则下列说法正确的是( )图7A ．小物块运动的角速度为4 rad/sB ．小物块做圆周运动的周期为π sC ．小物块在π4 s 内通过的位移大小为π20m D ．小物块在π s 内通过的路程为零答案 B解析 因为a n ＝ω2R ，所以小物块运动的角速度ω＝a n R ＝2 rad/s ，周期T ＝2πω＝π s ，选项A 错误，B 正确；小物块在π4 s 内转过π2，通过的位移为 2 m ，在π s 内转过一周，通过的路程为2π m ，选项C 、D 错误．二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)14．(2016·舟山市调研)如图8所示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m ＝5×103 kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a ＝0.2 m /s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m ＝1.02 m/s 的匀速运动．取g ＝10 m/s 2，不计额外功．则( )图8A ．起重机允许输出的最大功率为5.1×104 WB ．起重机允许输出的最大功率为5×104 WC ．重物做匀加速运动所经历的时间为5 sD ．重物做匀加速运动所经历的时间为5.1 s答案 AC解析 当起重机的牵引力等于重物的重力时，重物做匀速直线运动，此时起重机输出的功率最大，最大功率为P m ＝mg v m ＝5.1×104 W ，选项A 正确，B 错误；由F －mg ＝ma ，P m ＝F v ，v ＝at 1，联立解得t 1＝5 s ，选项C 正确，D 错误．15．如图9所示是某科技馆魔力筒的示意图，魔力筒的上下都是开口的，内表面做抛光处理，可视为光滑，若把小球以某一速度v 0沿水平方向滑入魔力筒，小球几乎可在某一水平面内运动相当长时间，(螺旋下降后)最终从下面的出口滑出，对小球在魔力筒内的运动，下列说法正确的是( )图9A ．小球做圆周运动的周期越来越大B ．小球的向心加速度越来越大C ．小球的动能越来越大D ．小球的机械能越来越大答案 BC解析 很短一段时间内小球的运动可以视作水平面内的匀速圆周运动，由于螺旋下降，重力做功，动能增大，即速度v 增大，而r 减小，由T ＝2πr v 得A 错误，C 正确；根据a n ＝v 2r得B 正确；运动过程中，忽略摩擦力做负功，故机械能守恒，所以D 错误．16．(2016·嵊州市调研)如图10所示是乒乓球发射器示意图，发射口距桌面高度为0.45 m ，假定乒乓球水平射出，落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m 的P 点，飞行过程中未触网，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则( )图10A ．球下落的加速度逐渐变大B ．球从发射口到桌面的时间为0.3 sC ．球从发射口射出后速度不变D ．球从发射口射出的速率为8 m/s答案 BD解析 不计空气阻力，球下落的加速度为g ，A 错误；由h ＝12gt 2得：t ＝2h g＝0.3 s ，B 正确；由x ＝v 0t 解得球的初速度v 0＝8 m/s ，D 正确；球的速度v ＝v 20＋(gt )2，随t 逐渐增大，C 错误．第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题，共55分)17．(5分)如图11所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A 、B ，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A 球做平抛运动，B 球进入一个光滑的水平轨道，则：图11(1)B 球进入水平轨道后将做________运动；改变A 轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A 球正好砸在B 球上，由此现象可以得出的结论是________________________________________________________________________．(2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P 点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5 cm ，则可算出A 铁球刚达P 点的速度为______ m /s.(g 取10 m/s 2，结果保留两位小数)答案 (1)匀速直线 A 球的水平分运动是匀速直线运动 (2)3.35解析 (1)让两小球从相同的圆弧轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球A 做平抛运动，小球B 做匀速直线运动，当两个小球相遇时则说明A 小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．(2)A 球做平抛运动，因此有：竖直方向：h ＝9L ＝12gt 2，v y ＝gt 水平方向：9L ＝v 0tA 到达P 点的速度为：v ＝v 20＋v 2y将L ＝5 cm 代入，解得v ≈3.35 m/s.18．(5分)某同学用如图12甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B 点，如图所示．并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离(s )进行多次实验，实验时要求每次小车都从静止释放．图12(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d 如图乙所示，d ＝________cm.(2)如果遮光条通过光电门的时间为t ，小车到光电门的距离为s .该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变关系，则他作的图象是下列哪一个时才能符合实验要求________．A ．s －tB ．s －t 2C ．s －t －1D ．s －t －2(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差________．A ．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B ．必须满足重物的质量远小于小车的质量C ．必须保证小车从静止状态开始释放答案 (1)1.075 (2)D (3)C解析 (1)游标卡尺的主尺读数为1 cm ，游标读数为15×0.05 mm ＝0.75 mm ＝0.075 cm ，所以最终读数为：1 cm ＋0.075 cm ＝1.075 cm ；(2)数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出小车通过光电门的平均速度，用该平均速度代替小车的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时小车的瞬间速度为：v ＝d t，根据动能定理：Fs ＝12m v 2＝12m (d t )2，可见s 与t 2成反比，即与1t 2成正比，故应作出s －t －2图象．故选D.(3)经前面分析知，要使s －t －2图象为过原点的直线，应保证小车初动能为零，即必须保证小车从静止状态开始释放，故选C.19．(6分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量m ＝1.00 kg 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13所示．O 为第一个点，A 、B 、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g ＝9.80 m/s 2，那么：图13(1)根据图上所得的数据，应取图中O 点到________点来验证机械能守恒定律．(2)从O 点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔE p ＝________J ，动能增加量ΔE k ＝________J(结果均保留三位有效数字)．(3)若测出纸带上所有各点到O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v 及重物下落的高度h ，则以v 22为纵轴，以h 为横轴画出的图象是下列图中的( )答案 (1)B (2)1.88 1.84 (3)A 解析 (1)因只能计算出B 点的速度，故应取图中O 点到B 点来验证机械能守恒定律．(2)ΔE p ＝mg ·h OB ＝1.00×9.80×0.192 0 J ≈1.88 Jv B ＝h OC －h OA 2T＝1.92 m/s 故ΔE k ＝12m v 2B ＝12×1.00×(1.92)2 J ≈1.84 J. (3)由机械能守恒定律可知，mgh ＝12m v 2，故有v 22＝gh ，图象A 正确． 20．(9分)刀削面是山西最有代表性的面条，堪称天下一绝，已有数百年的历史．传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接削到开水锅里，其要诀是：“刀不离面，面不离刀，胳膊直硬手水平，手端一条线，一棱赶一棱，平刀是扁条，弯刀是三棱”．如图14所示，面团与开水锅的高度差h ＝0.80 m ，与锅的水平距离L ＝0.50 m ，锅的半径R ＝0.50 m ．要使削出的面条落入锅中，求面条的水平初速度v 0的范围．图14答案 1.25 m /s<v 0<3.75 m/s解析 由h ＝12gt 2 得t ＝0.4 sv 1＝L t ＝1.25 m/s v 2＝L ＋2R t＝3.75 m/s 所以1.25 m /s<v 0<3.75 m/s.21．(10分)如图15所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿半径为3.2 m 的14圆弧桥面运动，到桥面最高点时摩托车对桥面的压力为1 224 N ，然后水平飞出落到与圆心同高的水平面上，已知人和车的总质量为180 kg ，特技表演的全程中不计一切阻力，取g ＝10 m/s 2.求：图15(1)人和车到达顶部平台时的速度大小v 0；(2)人和车从桥面飞出的水平距离L .答案 (1)3.2 m/s (2)2.56 m解析 (1)在最高点，根据牛顿第二定律得， mg －F N ＝m v 20R， 代入数据解得v 0＝3.2 m/s.(2)根据R ＝12gt 2得，t ＝ 2R g ＝ 2×3.210s ＝0.8 s ， 则人和车从桥面飞出的水平距离L ＝v 0t ＝3.2×0.8 m ＝2.56 m.22．(10分)如图16所示，光滑斜面AB 与光滑竖直圆弧轨道BCD 在B 点平滑连接，质量为m 的小物块从斜面上A 点由静止释放并滑下，经圆弧轨道最低点C 后能沿轨道通过最高点D ，此时对D 点的压力恰好等于其重力．重力加速度为g ，不计空气阻力．求：图16(1)物块运动到最低点C 时对轨道的压力大小；(2)A 、C 的高度差h 与圆弧轨道半径R 的比值．答案 (1)7mg (2)3解析 (1)当物块在C 点时：F N C －mg ＝m v 2C R，当物块在D 点时：F N D ＋mg ＝m v 2D R， 物块从C 运动到D 的过程中遵循机械能守恒定律：12m v 2C ＝12m v 2D＋mg ·2R 故F N C －F N D ＝6mg ，则F N C ′＝F N C ＝7mg .(2)物块由A →C 机械能守恒，mgh ＝12m v 2C ， 因为在C 点：F N C －mg ＝m v 2C R， 联立两式，解得h R＝3. 23．(10分)(2015·浙江9月学考·17)如图17所示是跳台滑雪的示意图，雪道由倾斜的助滑雪道AB 、水平平台BC 、着陆雪道CD 及减速区DE 组成，各雪道间均平滑连接．A 处与水平平台间的高度差h ＝45 m ，CD 的倾角为30°.运动员自A 处由静止滑下，不计其在雪道ABC 滑行和空中飞行时所受的阻力，运动员可视为质点．图17(1)求运动员滑离平台BC 时的速度；(2)为保证运动员落在着陆雪道CD 上，雪道CD 的长度至少为多少？(3)若实际的着陆雪道CD 长为150 m ，运动员着陆后滑到D 点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%.在减速区DE ，滑行x ＝100 m 后停下，运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍？答案 (1)30 m/s (2)120 m (3)0.84解析 (1)运动员由A 到C 的过程中，由机械能守恒得mgh ＝12m v 2C 得v C ＝2gh ＝30 m/s(2)设落点D ′距抛出点C 的距离为L ，由平抛运动规律得L cos 30°＝v C tL sin 30°＝12gt 2 解得：L ＝120 m(3)运动员由A 运动到落点D ′过程中，由机械能守恒得mg (h ＋L sin 30°)＝12m v 2D ′设运动员在减速区减速过程中所受平均阻力是其重力的k 倍，根据动能定理有－kmgx ＝0－12m v 2D根据题意有12m v 2D ＝0.8×12m v 2D ′解得k ＝0.84。
2019学年高中物理 模块综合试卷 新人教版必修2
模块综合试卷(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)1．(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)在物理学发展史上伽利略、开普勒等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中不符合他们观点的是( )A．伽利略认为：在忽略空气阻力的情况下，羽毛和铁块下落速度一样快B．伽利略认为：物体沿光滑斜面下滑后上升到另一光滑斜面，最终将回到原来的高度C．开普勒认为：火星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相同D．开普勒认为：绕太阳公转的所有行星轨道半长轴的长度跟它的公转周期的比值都相等答案 D2.一户外健身器材如图1所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的( )图1A．转速n B＞n AB．周期T B＞T AC．线速度v B＞v AD．角速度ωB＞ωA答案 C3．(2018·浙江6月学考)如图2所示为1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中牛顿所画草图．他设想在高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落点就一次比一次远．当速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星．若不计空气阻力，这个速度至少为( )图2A．7.9 km/s B．8.9 km/sC．11.2 km/s D．16.7 km/s答案 A4．(2018·浙江6月学考)如图3所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为F f，重力加速度为g，则( )图3A．拉力对小车做的功为Fl cos αB．支持力对小车做的功为Fl sin αC．阻力对小车做的功为－F f lD．重力对小车做的功为mgl答案 C解析根据力做功的公式W＝Fl cos θ，其中θ为力、位移的夹角，所以拉力做的功为W＝Fl sin α，选项A错误；支持力、重力不做功，选项B、D错误，阻力做功W f＝－F f l，选项C正确．5．“投壶”是我国一种传统投掷游戏．如图4所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”(可视为质点)，都能投入地面上的“壶”内，“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2.忽略空气阻力，则( )图4A．t1＜t2B．t1＝t2C．v1＜v2D．v1＞v2答案 C解析根据平抛运动规律知下落时间t＝2hg，由于h1＞h2，故t1＞t2，所以A、B错误；根据v＝xt，得v1＜v2，C正确，D错误．6.(2017·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)如图5所示，在水平桌面上摆一条弯曲的轨道，它是由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成的．通过压缩弹簧使钢球从轨道的C端进入，在轨道的约束下做曲线运动．则下列说法中正确的是( )图5A ．小球运动过程中，受到重力、弹力和向心力作用B ．小球在运动过程中做速度不变的运动C ．弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能D ．从A 点飞出时，小钢球的速度方向一定沿着A 点的切线方向 答案 D7.(2018·宁波市高三上学期期末“十校联考”)如图6是位于某游乐园的摩天轮，高度为108 m ，直径是98 m ．一质量为50 kg 的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min.如果以地面为零势能面，则他到达最高点时的(g ＝10 m/s 2，不计空气阻力)( )图6A ．重力势能为5.4×104J ，角速度为0.2 rad/s B ．重力势能为4.9×104 J ，角速度为0.2 rad/s C ．重力势能为5.4×104J ，角速度为4.2×10－3rad/s D ．重力势能为4.9×104J ，角速度为4.2×10－3rad/s 答案 C解析 E p ＝mgh ＝5.4×104 JT ＝25 min ＝1 500 sω＝2πT≈4.2×10－3rad/s ，C 正确．8．(2018·浙江省名校协作体第二学期考试)游乐园中的竖直摩天轮在匀速转动时，其每个载客轮舱都能始终保持竖直直立状(如图7所示)，一质量为m 的旅行包放置在该摩天轮轮舱水平底板上．已知旅行包在最高点对底板的压力为0.8mg ，下列说法正确的是( )图7A ．摩天轮转动过程中，旅行包所受合力不变B ．旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平底板的摩擦力作用C ．旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时受到的摩擦力为0.2mgD ．旅行包随摩天轮运动的过程中机械能守恒 答案 C解析 摩天轮匀速转动，旅行包所受合外力大小不变，方向变化，A 错误；在最高点向心力由重力和底板的支持力提供，F n ＝mg －F N ＝mg －0.8mg ＝0.2mg在圆心等高处，向心力由摩擦力提供F f ＝F n ＝0.2mg ，C 正确．旅行包在最高点和最低点不受摩擦力作用，B 项错误；由于动能不变，重力势能变化，故旅行包随摩天轮运动过程中机械能不守恒，D 项错误．9．(2018·温州市六校协作体高三上学期期末联考)有一种特殊的手机，在电池能量将要耗尽时，为了应急需要，可以通过摇晃手机来维持通话．假设每摇晃一次相当于将150 g 的重物举高45 cm ，每秒摇两次，则( ) A ．摇晃手机的平均功率约为1.4 W B ．每摇晃一次手机做的功约为1.4 JC ．摇晃过程中手机的机械能直接转化为化学能D ．摇晃过程中手机的电能直接转化为机械能 答案 A解析 摇晃一次手机所做的功W ＝mgh ＝0.15×10×0.45 J＝0.675 J ，B 错．P ＝W t ＝0.6750.5W ＝1.35 W≈1.4 W，A对．摇晃过程中手机的机械能直接转化为电能，C 、D 错．10．(2015·浙江10月选考科目考试)快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f ＝kv 2)．若油箱中有20 L 燃油，当快艇以10 m/s 匀速行驶时，还能行驶40 km ，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s 匀速行驶时，还能行驶( ) A ．80 km B ．40 km C ．10 km D ．5 km答案 C解析 20 L 燃油可用于克服阻力做功一定，即F f s ＝kv 2s 一定，s 与v 2成反比，当速度增加为原来的2倍时，路程应为原来的14，C 对．11．(2018·余姚市高一第二学期期中考试)2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运动，与“天宫二号”单独运行相比，组合体运行的( ) A ．周期变大 B ．角速度变大 C ．动能变大 D ．向心加速度变大答案 C解析 由于对接后组合体的轨道半径与“天宫二号”相同，故v 、ω、T 、a 大小不变，由E k ＝12mv 2知，由于质量变大，故动能变大．12.(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上．如图8所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h ，水平速度为v ；若质量为m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g ，则( )图8A ．棋子从最高点落到平台上所需时间t ＝2h gB ．若棋子在最高点的速度v 变大，则其落到平台上的时间变长C ．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加mghD ．棋子落到平台上时的速度大小为2gh 答案 A解析 由h ＝12gt 2得：t ＝2hg，A 项正确；下落时间与初速度v 无关，B 项错误；下落过程中，重力势能减少mgh ，C 项错误 ；由机械能守恒定律：12mv ′2＝12mv 2＋mgh 得：v ′＝v 2＋2gh ，D 项错误．13．(2018·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以速率v 按顺时针方向做半径为R 的匀速圆周运动，如图9所示．假设t ＝0时刻苹果在最低点a 且重力势能为零，关于苹果从最低点a 运动到最高点c 的过程，下列说法正确的是( )图9A ．苹果在最高点c 受到的手的支持力为mg ＋m v 2RB ．苹果的重力势能随时间的变化关系为E p ＝mgR ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫vR tC ．苹果在运动过程中机械能守恒D ．苹果在运动过程中的加速度越来越小 答案 B解析 在最高点，苹果受到手的支持力，方向向上，受到重力，方向向下，故根据牛顿第二定律可得mg －F N ＝m v 2R ，解得F N ＝mg －m v 2R ，A 错误；t 时刻苹果相对于a 点的高度h ＝R (1－cos ωt )＝R [1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R t ]，所以重力势能随时间的变化关系式为E p ＝mgR ·⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫vR t ，B 正确；手的支持力对苹果做功，苹果的机械能不守恒，C 错误；苹果做匀速圆周运动，加速度大小恒定不变，方向时刻指向圆心，D 错误． 二、不定项选择题(本题共3小题，每小题3分，共9分)14.如图10所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处．将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点速度为v ，AB 间的竖直高度差为h ，忽略空气阻力，则( )图10A ．由A 到B 重力对小球做的功等于mgh B ．由A 到B 小球的重力势能减少12mv 2C ．由A 到B 小球克服弹力做功为mghD ．小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh －mv 22答案 AD解析 重力做功只和高度差有关，故由A 到B 重力做的功等于mgh ，选项A 正确；由A 到B 重力势能减少mgh ，选项B 错误；由A 到B 小球克服弹力做功为W ＝mgh －12mv 2，又小球在A 处时，弹簧无形变，故小球在B 处时弹簧的弹性势能为mgh －12mv 2，选项C 错误，D 正确．【考点】各种功能关系及应用 【题点】各种功能关系及应用15．(2018·浙江省百校开学摸底联考)2017年6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A 卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过多次轨迹调整，7月5日卫星成功变轨进入预定轨道．卫星变轨原理图如图11所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q 改变速度进入预定轨道Ⅱ，P 点为椭圆轨道近地点，下列说法正确的是( )图11A ．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在P 点的速度等于在Q 点的速度B ．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q 点的速度小于在预定轨道Ⅱ的Q 点的速度C ．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q 点的加速度大于在预定轨道Ⅱ的Q 点的加速度D ．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变大 答案 BD16．如图12甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t ＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F 随时间t 变化的图象如图乙所示，则( )图12A ．运动过程中小球的机械能守恒B ．t 2时刻小球的速度为零C ．t 1～t 2这段时间内，小球的动能在逐渐减小D．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加答案BD解析运动过程中弹簧的弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，A错误．t2时刻，弹簧弹力最大，说明弹簧的压缩量最大，小球的速度为零，B正确．t1～t2这段时间内，小球接触弹簧并把弹簧压缩到最短，小球的速度先增大到最大，然后减小到零，所以小球的动能先增大后减小，C错误．t2～t3这段时间内，弹簧弹力从最大值开始逐渐减小，说明弹簧的压缩量逐渐减小，小球开始逐渐上升，弹簧的弹力对小球做正功，所以小球的机械能增加，即其动能与重力势能之和在增加，D正确．【考点】系统机械能守恒定律的应用【题点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用三、实验题(本题共2小题，共12分)17．(6分)(2018·台州中学高二下学期期中考试)在探究“功和速度变化的关系”的实验中，小张同学用如图13所示装置，尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究，则：图13(1)下列说法正确的是________．A．该方案需要平衡摩擦力B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量C．该方案操作时细绳应该与木板平行D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度(2)某次实验获得的纸带如图14所示，小张同学每隔4点标一个计数点，则C点的速度为________ m/s(电火花计时器的工作频率为50 Hz，计算结果保留3位有效数字)．图14(3)小张同学又设计了如图15所示装置，尝试通过橡皮筋弹射小球的方式来探究“功和速度变化的关系”，测得小球离地高度为h，弹射水平距离为L，重力加速度为g，则小球的抛出速度可表示为________．图15答案 (1)ABC (2)0.178(0.173～0.183均可) (3)L g 2h18.(6分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．图16(1)某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020 cm.如图16所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A 、B ，计时装置测出小球通过A 、B 的时间分别为2.55 ms 、5.15 ms ，由此可知小球通过光电门A 、B 时的速度分别为v A 、v B ，其中v A ＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A 、B 间的距离h ，已知当地的重力加速度为g ，只需比较________(用题目中涉及的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒．(3)通过多次实验发现，小球通过光电门A 的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_____________________________________________________． 答案 (1)4(4.0或4.00也对) (2)gh 和v A 22－v B22(3)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大解析 (1)小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以v A ＝d t A ＝1.020×10－22.55×10－3m/s ＝4 m/s ；(2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于重力势能的增加量，即gh 与v A22－v B 22是否相等；(3)小球通过A 的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的能量就越多，动能的减少量和重力势能的增加量差值就越大．四、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 19．(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图17所示，质量m ＝60 kg(包括雪具在内)的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道平滑衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，取g ＝10 m/s 2.图17(1)求运动员在AB 段下滑时受到的阻力F f 的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大． 答案 (1)144 N (2)12.5 m解析 (1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB 的长度为x ，则有v B 2＝2ax ① 由牛顿第二定律有mg Hx－F f ＝ma ② 联立①②式，代入数据解得F f ＝144 N③(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到达C 的过程中，由动能定理得mgh ＋W ＝12mv C 2－12mv B 2④设运动员在C 点所受的支持力为F N ，由牛顿第二定律有F N －mg ＝m v C2R⑤由题意知F N ＝6mg ⑥联立④⑤⑥式，代入数据解得R ＝12.5 m.20．(14分)(2018·浙江省名校协作体高三上学期考试)如图18所示，质量m ＝1 kg 的小物块静止放在粗糙水平面上，它与水平面表面的动摩擦因数μ＝0.4，且与水平面边缘O 点的距离s ＝8 m ．在台阶右侧固定了一个12圆弧挡板，半径R ＝3 m ，左端为O 点，圆心与桌面同高．今以O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝8 N 的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)图18(1)若小物块恰能击中圆弧最低点，求其离开O 点时的动能大小；(2)在第(1)中拉力F 作用的时间；(3)若小物块在空中运动的时间为0.6 s ，则拉力F 作用的距离．答案 (1)7.5 J (2)7932 s (3)6516 m解析 (1)小物块离开O 点后做平抛运动，故：R ＝v 0tR ＝12gt 2E k O ＝12mv 0 2代入数值解得E k O ＝7.5 J(2)开始运动到小物块到达O 点的过程，由动能定理得：Fx －μmgs ＝12mv 02所以x ＝7916 m由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，a ＝4 m/s 212at 02＝x ，t 0＝7932 s(3)小物块离开O 点后做平抛运动，由下落时间可知下落距离y ＝12gt 2，y ＝1.8 m ，①若小物块落到半圆的左半边，则平抛运动水平位移x 1＝R －R 2－y 2＝0.6 mv 1＝x 1t ＝1 m/sFL 1－μmgs ＝12mv 12所以L 1＝6516 m②若小物块落到半圆的右半边，同理可得v 2＝9 m/sL 2＝14516 m ＞8 m(舍去)21．(14分)(2018·浙江省高三“五校联考”第一次考试)如图19甲所示，倾角为θ＝37°的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m ＝2 kg 的小物体轻轻放在传送带的A 端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2 s 末物体到达B 端，取沿传送带向下为正方向，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图19(1)小物体在传送带A 、B 两端间运动的平均速度v 的大小；(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ；(3)2 s 内物体机械能的减少量ΔE 及因与传送带摩擦产生的内能Q .答案 (1)8 m/s (2)0.5 (3)48 J 48 J解析 (1)由v －t 图象与t 轴所围面积表示位移可知，x AB ＝16 m ，则v ＝x AB t ＝8 m/s.(2)由v －t 图象可知传送带运行速度为v 1＝10 m/s ，物体从A 到B 先做加速度为a 1＝10－01－0 m/s 2＝10 m/s 2的匀加速运动，经过时间t 1＝1 s 后再做加速度为a 2＝12－102－1 m/s 2＝2 m/s 2的匀加速运动，再经过时间t 2＝1 s ，物体以大小为v 2＝12 m/s 的速度到达传送带B 端．由物体在传送带上的受力情况知a 1＝mg sin θ＋μmg cos θm 或a 2＝mg sin θ－μmg cosθm解得μ＝0.5.(3)小物体到达传送带B 端时的速度大小v 2＝12 m/s物体的动能增加了ΔE k ＝12mv 22＝12×2×122J ＝144 J物体的重力势能减少了ΔE p ＝mgx AB sin θ＝2×10×16×0.6 J＝192 J所以物体机械能的减少量ΔE ＝48 J由功能关系可知Q ＝μmg cos θ(v 1t 1－v 12t 1)＋μmg cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1＋v 22t 2－v 1t 2代入数值得Q ＝48 J.。
高一下期末模块综合测试题 高中物理 (人教版2019必修第二册)
2021—2022学年高一下期末模块综合测试题【05卷】（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：必修第二册）第Ⅰ卷（选择题 共43分）一．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，只有一项符合题目要求）1. 关于重力势能,下列说法中正确的是( ) A.重力势能有正负,是矢量B.重力势能的大小只取决于物体的质量C.水平地面上物体的重力势能一定等于零D.教室内日光灯的重力势能实际上是日光灯和地球所共有的 【答案】D【解析】重力势能有正负之分,但重力势能是标量,其正负不表示方向,故A 错误;重力势能P E mgh =,故重力势能大小取决于质量和相对于零势能面的高度,故B 错误;重力势能的大小与零势能面的选择有关,若选择水平地面之外的某一高度处为零势能面,则水平地而上的物体重力势能不为零,故C 错误;教室内日光灯的进力势能实际上是日光灯和地球所共有的,故D 正确。
2.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D 点（D 点是曲线的拐点）时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A 点运动到E 点的过程中，下列说法中正确的是( )A.质点经过C 点的速率比D 点的大B.质点经过A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D 点时的加速度比B 点的大D.质点从B 到E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 【答案】A【解析】因为质点做匀变速运动，所以加速度恒定，C 项错误。
在D 点时速度与速度垂直，故知加速度方向向上，合力方向也向上，所以质点从A 到D 的过程中，合力方向与速度方向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，C D v v >，A 项正确，B 项错误。
从B 至E 的过程中，加速度方向与速度方向夹角一直减小，D 项错误。
3. 已知天王星距太阳约287099万千米,某太阳探测器最终将在距离太阳约600万千米的位置飞行。
2019学年高中物理 模块综合试卷 新人教版必修2
模块综合试卷(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)1．(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)在物理学发展史上伽利略、开普勒等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中不符合他们观点的是( )A．伽利略认为：在忽略空气阻力的情况下，羽毛和铁块下落速度一样快B．伽利略认为：物体沿光滑斜面下滑后上升到另一光滑斜面，最终将回到原来的高度C．开普勒认为：火星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相同D．开普勒认为：绕太阳公转的所有行星轨道半长轴的长度跟它的公转周期的比值都相等答案 D2.一户外健身器材如图1所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的( )图1A．转速n B＞n AB．周期T B＞T AC．线速度v B＞v AD．角速度ωB＞ωA答案 C3．(2018·浙江6月学考)如图2所示为1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中牛顿所画草图．他设想在高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落点就一次比一次远．当速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星．若不计空气阻力，这个速度至少为( )图2A．7.9 km/s B．8.9 km/sC．11.2 km/s D．16.7 km/s答案 A4．(2018·浙江6月学考)如图3所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为F f，重力加速度为g，则( )图3A．拉力对小车做的功为Fl cos αB．支持力对小车做的功为Fl sin αC．阻力对小车做的功为－F f lD．重力对小车做的功为mgl答案 C解析根据力做功的公式W＝Fl cos θ，其中θ为力、位移的夹角，所以拉力做的功为W＝Fl sin α，选项A错误；支持力、重力不做功，选项B、D错误，阻力做功W f＝－F f l，选项C正确．5．“投壶”是我国一种传统投掷游戏．如图4所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”(可视为质点)，都能投入地面上的“壶”内，“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2.忽略空气阻力，则( )图4A ．t 1＜t 2B ．t 1＝t 2C ．v 1＜v 2D ．v 1＞v 2答案 C 解析 根据平抛运动规律知下落时间t ＝2h g ，由于h 1＞h 2，故t 1＞t 2，所以A 、B 错误；根据v ＝xt，得v 1＜v 2，C 正确，D 错误． 6.(2017·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)如图5所示，在水平桌面上摆一条弯曲的轨道，它是由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成的．通过压缩弹簧使钢球从轨道的C 端进入，在轨道的约束下做曲线运动．则下列说法中正确的是( )图5A ．小球运动过程中，受到重力、弹力和向心力作用B ．小球在运动过程中做速度不变的运动C ．弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能D ．从A 点飞出时，小钢球的速度方向一定沿着A 点的切线方向答案 D7.(2018·宁波市高三上学期期末“十校联考”)如图6是位于某游乐园的摩天轮，高度为108 m ，直径是98 m ．一质量为50 kg 的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min.如果以地面为零势能面，则他到达最高点时的(g ＝10 m/s 2，不计空气阻力)( )图6A ．重力势能为5.4×104J ，角速度为0.2 rad/sB ．重力势能为4.9×104 J ，角速度为0.2 rad/sC ．重力势能为5.4×104 J ，角速度为4.2×10－3 rad/sD ．重力势能为4.9×104 J ，角速度为4.2×10－3rad/s答案 C解析 E p ＝mgh ＝5.4×104 J T ＝25 min ＝1 500 sω＝2πT≈4.2×10－3 rad/s ，C 正确． 8．(2018·浙江省名校协作体第二学期考试)游乐园中的竖直摩天轮在匀速转动时，其每个载客轮舱都能始终保持竖直直立状(如图7所示)，一质量为m 的旅行包放置在该摩天轮轮舱水平底板上．已知旅行包在最高点对底板的压力为0.8mg ，下列说法正确的是( )图7A ．摩天轮转动过程中，旅行包所受合力不变B ．旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平底板的摩擦力作用C ．旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时受到的摩擦力为0.2mgD ．旅行包随摩天轮运动的过程中机械能守恒答案 C解析 摩天轮匀速转动，旅行包所受合外力大小不变，方向变化，A 错误；在最高点向心力由重力和底板的支持力提供，F n ＝mg －F N ＝mg －0.8mg ＝0.2mg在圆心等高处，向心力由摩擦力提供F f ＝F n ＝0.2mg ，C 正确．旅行包在最高点和最低点不受摩擦力作用，B 项错误；由于动能不变，重力势能变化，故旅行包随摩天轮运动过程中机械能不守恒，D 项错误．9．(2018·温州市六校协作体高三上学期期末联考)有一种特殊的手机，在电池能量将要耗尽时，为了应急需要，可以通过摇晃手机来维持通话．假设每摇晃一次相当于将150 g 的重物举高45 cm ，每秒摇两次，则( )A ．摇晃手机的平均功率约为1.4 WB ．每摇晃一次手机做的功约为1.4 JC ．摇晃过程中手机的机械能直接转化为化学能D ．摇晃过程中手机的电能直接转化为机械能答案 A解析 摇晃一次手机所做的功W ＝mgh ＝0.15×10×0.45 J＝0.675 J ，B 错．P ＝W t ＝0.6750.5 W ＝1.35 W≈1.4 W，A 对．摇晃过程中手机的机械能直接转化为电能，C 、D 错．10．(2015·浙江10月选考科目考试)快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f ＝kv 2)．若油箱中有20 L 燃油，当快艇以10 m/s 匀速行驶时，还能行驶40 km ，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s 匀速行驶时，还能行驶( )A ．80 kmB ．40 kmC ．10 kmD ．5 km答案 C解析 20 L 燃油可用于克服阻力做功一定，即F f s ＝kv 2s 一定，s 与v 2成反比，当速度增加为原来的2倍时，路程应为原来的14，C 对． 11．(2018·余姚市高一第二学期期中考试)2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运动，与“天宫二号”单独运行相比，组合体运行的( )A ．周期变大B ．角速度变大C ．动能变大D ．向心加速度变大 答案 C解析 由于对接后组合体的轨道半径与“天宫二号”相同，故v 、ω、T 、a 大小不变，由E k ＝12mv 2知，由于质量变大，故动能变大． 12.(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上．如图8所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h ，水平速度为v ；若质量为m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g ，则( )图8A ．棋子从最高点落到平台上所需时间t ＝2h gB ．若棋子在最高点的速度v 变大，则其落到平台上的时间变长C ．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加mghD ．棋子落到平台上时的速度大小为2gh答案 A解析 由h ＝12gt 2得：t ＝2h g，A 项正确；下落时间与初速度v 无关，B 项错误；下落过程中，重力势能减少mgh ，C 项错误 ；由机械能守恒定律：12mv ′2＝12mv 2＋mgh 得：v ′＝v 2＋2gh ，D 项错误．13．(2018·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以速率v 按顺时针方向做半径为R 的匀速圆周运动，如图9所示．假设t ＝0时刻苹果在最低点a 且重力势能为零，关于苹果从最低点a 运动到最高点c 的过程，下列说法正确的是( )图9A ．苹果在最高点c 受到的手的支持力为mg ＋m v 2RB ．苹果的重力势能随时间的变化关系为E p ＝mgR ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R t C ．苹果在运动过程中机械能守恒D ．苹果在运动过程中的加速度越来越小答案 B解析 在最高点，苹果受到手的支持力，方向向上，受到重力，方向向下，故根据牛顿第二定律可得mg －F N ＝m v 2R ，解得F N ＝mg －m v 2R，A 错误；t 时刻苹果相对于a 点的高度h ＝R (1－cos ωt )＝R [1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R t ]，所以重力势能随时间的变化关系式为E p ＝mgR ·⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R t ，B 正确；手的支持力对苹果做功，苹果的机械能不守恒，C 错误；苹果做匀速圆周运动，加速度大小恒定不变，方向时刻指向圆心，D 错误．二、不定项选择题(本题共3小题，每小题3分，共9分)14.如图10所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处．将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点速度为v ，AB 间的竖直高度差为h ，忽略空气阻力，则( )图10A ．由A 到B 重力对小球做的功等于mghB ．由A 到B 小球的重力势能减少12mv 2C ．由A 到B 小球克服弹力做功为mghD ．小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh －mv 22答案 AD解析 重力做功只和高度差有关，故由A 到B 重力做的功等于mgh ，选项A 正确；由A 到B重力势能减少mgh ，选项B 错误；由A 到B 小球克服弹力做功为W ＝mgh －12mv 2，又小球在A 处时，弹簧无形变，故小球在B 处时弹簧的弹性势能为mgh －12mv 2，选项C 错误，D 正确． 【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用15．(2018·浙江省百校开学摸底联考)2017年6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A 卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过多次轨迹调整，7月5日卫星成功变轨进入预定轨道．卫星变轨原理图如图11所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q 改变速度进入预定轨道Ⅱ，P 点为椭圆轨道近地点，下列说法正确的是( )图11A．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在P点的速度等于在Q点的速度B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在预定轨道Ⅱ的Q点的速度C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的加速度大于在预定轨道Ⅱ的Q点的加速度D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变大答案BD16．如图12甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则( )图12A．运动过程中小球的机械能守恒B．t2时刻小球的速度为零C．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小D．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加答案BD解析运动过程中弹簧的弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，A错误．t2时刻，弹簧弹力最大，说明弹簧的压缩量最大，小球的速度为零，B正确．t1～t2这段时间内，小球接触弹簧并把弹簧压缩到最短，小球的速度先增大到最大，然后减小到零，所以小球的动能先增大后减小，C错误．t2～t3这段时间内，弹簧弹力从最大值开始逐渐减小，说明弹簧的压缩量逐渐减小，小球开始逐渐上升，弹簧的弹力对小球做正功，所以小球的机械能增加，即其动能与重力势能之和在增加，D正确．【考点】系统机械能守恒定律的应用【题点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用三、实验题(本题共2小题，共12分)17．(6分)(2018·台州中学高二下学期期中考试)在探究“功和速度变化的关系”的实验中，小张同学用如图13所示装置，尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究，则：图13(1)下列说法正确的是________．A．该方案需要平衡摩擦力B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量C．该方案操作时细绳应该与木板平行D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度(2)某次实验获得的纸带如图14所示，小张同学每隔4点标一个计数点，则C点的速度为________ m/s(电火花计时器的工作频率为50 Hz，计算结果保留3位有效数字)．图14(3)小张同学又设计了如图15所示装置，尝试通过橡皮筋弹射小球的方式来探究“功和速度变化的关系”，测得小球离地高度为h，弹射水平距离为L，重力加速度为g，则小球的抛出速度可表示为________．图15答案(1)ABC (2)0.178(0.173～0.183均可)(3)L g 2h18.(6分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．图16(1)某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020 cm.如图16所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A 、B ，计时装置测出小球通过A 、B 的时间分别为2.55 ms 、5.15 ms ，由此可知小球通过光电门A 、B 时的速度分别为v A 、v B ，其中v A ＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A 、B 间的距离h ，已知当地的重力加速度为g ，只需比较________(用题目中涉及的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒．(3)通过多次实验发现，小球通过光电门A 的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_____________________________________________________．答案 (1)4(4.0或4.00也对) (2)gh 和v A 22－v B 22 (3)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大 解析 (1)小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以v A ＝d t A ＝1.020×10－22.55×10－3 m/s ＝4 m/s ；(2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于重力势能的增加量，即gh 与v A 22－v B 22是否相等；(3)小球通过A 的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的能量就越多，动能的减少量和重力势能的增加量差值就越大．四、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)19．(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图17所示，质量m ＝60 kg(包括雪具在内)的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道平滑衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，取g ＝10 m/s 2.图17(1)求运动员在AB 段下滑时受到的阻力F f 的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大． 答案 (1)144 N (2)12.5 m解析 (1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB 的长度为x ，则有v B 2＝2ax ① 由牛顿第二定律有mg H x－F f ＝ma ②联立①②式，代入数据解得F f ＝144 N③(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到达C 的过程中，由动能定理得 mgh ＋W ＝12mv C 2－12mv B 2④设运动员在C 点所受的支持力为F N ，由牛顿第二定律有F N －mg ＝m v C2R ⑤ 由题意知F N ＝6mg ⑥联立④⑤⑥式，代入数据解得R ＝12.5 m.20．(14分)(2018·浙江省名校协作体高三上学期考试)如图18所示，质量m ＝1 kg 的小物块静止放在粗糙水平面上，它与水平面表面的动摩擦因数μ＝0.4，且与水平面边缘O 点的距离s ＝8 m ．在台阶右侧固定了一个12圆弧挡板，半径R ＝3 m ，左端为O 点，圆心与桌面同高．今以O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝8 N 的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)图18(1)若小物块恰能击中圆弧最低点，求其离开O 点时的动能大小；(2)在第(1)中拉力F 作用的时间；(3)若小物块在空中运动的时间为0.6 s ，则拉力F 作用的距离．答案 (1)7.5 J (2)7932 s (3)6516 m解析 (1)小物块离开O 点后做平抛运动，故：R ＝v 0tR ＝12gt 2E k O ＝12mv 02代入数值解得E k O ＝7.5 J(2)开始运动到小物块到达O 点的过程，由动能定理得：Fx －μmgs ＝12mv 02所以x ＝7916 m由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，a ＝4 m/s 212at 02＝x ，t 0＝7932 s(3)小物块离开O 点后做平抛运动，由下落时间可知下落距离y ＝12gt 2，y ＝1.8 m ，①若小物块落到半圆的左半边，则平抛运动水平位移x 1＝R －R 2－y 2＝0.6 mv 1＝x 1t ＝1 m/sFL 1－μmgs ＝12mv 12所以L 1＝6516 m②若小物块落到半圆的右半边，同理可得v 2＝9 m/sL 2＝14516m ＞8 m(舍去) 21．(14分)(2018·浙江省高三“五校联考”第一次考试)如图19甲所示，倾角为θ＝37°的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m ＝2 kg 的小物体轻轻放在传送带的A 端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2 s 末物体到达B 端，取沿传送带向下为正方向，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图19(1)小物体在传送带A 、B 两端间运动的平均速度v 的大小；(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ；(3)2 s 内物体机械能的减少量ΔE 及因与传送带摩擦产生的内能Q .答案 (1)8 m/s (2)0.5 (3)48 J 48 J解析 (1)由v －t 图象与t 轴所围面积表示位移可知，x AB ＝16 m ，则v ＝x ABt ＝8 m/s.(2)由v －t 图象可知传送带运行速度为v 1＝10 m/s ，物体从A 到B 先做加速度为a 1＝10－01－0 m/s 2＝10 m/s 2的匀加速运动，经过时间t 1＝1 s 后再做加速度为a 2＝12－102－1 m/s 2＝2 m/s 2的匀加速运动，再经过时间t 2＝1 s ，物体以大小为v 2＝12 m/s 的速度到达传送带B 端．由物体在传送带上的受力情况知a 1＝mg sin θ＋μmg cos θm 或a 2＝mg sin θ－μmg cos θm解得μ＝0.5.(3)小物体到达传送带B 端时的速度大小v 2＝12 m/s物体的动能增加了ΔE k ＝12mv 22＝12×2×122J ＝144 J物体的重力势能减少了ΔE p ＝mgx AB sin θ＝2×10×16×0.6 J＝192 J所以物体机械能的减少量ΔE ＝48 J由功能关系可知Q ＝μmg cos θ(v 1t 1－v 12t 1)＋μmg cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1＋v 22t 2－v 1t 2 代入数值得Q ＝48 J.。
2019_2020学年新教材高中物理模块综合试卷一含解析新人教版必修第二册.
模块综合试卷(一)(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.1～7为单项选择题，8～12为多项选择题) 1.如图1所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P 匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )图1A.摩擦力对物体做正功B.支持力对物体做正功C.重力对物体做正功D.合外力对物体做正功 答案 A解析 摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A 对；支持力始终垂直于速度方向，不做功，B 错；重力对物体做负功，C 错；合外力为零，做功为零，D 错. 2.质量不等但有相同初动能的两个物体在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则( )A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.两个物体滑行的时间相同D.质量大的物体克服摩擦力做的功多 答案 B解析 由动能定理得－μmgx ＝0－E k ，两个物体克服摩擦力做的功一样多，质量小的物体滑行距离大，B 正确，A 、D 错误；由E k ＝12mv 2得v ＝2E km，再由t ＝v μg ＝1μg2E km可知，滑行的时间与质量有关，两个物体滑行时间不同，C 错误.3.(2019·北京卷)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星).该卫星( ) A.入轨后可以位于北京正上方 B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.若发射到近地圆轨道所需能量较少答案 D解析同步卫星只能位于赤道正上方，A项错误；由GMmr2＝mv2r知，卫星的轨道半径越大，卫星做匀速圆周运动的线速度越小，因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度)，B 项错误；同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C项错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力做功越多，故发射到近地圆轨道所需能量较少，D正确.4.如图2所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点(D点是曲线的拐点)时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )图2A.质点经过C点的速率比D点的大B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D点时的加速度比B点的大D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小答案 A解析因为质点做匀变速运动，所以加速度恒定，C项错误.在D点时加速度与速度垂直，故知加速度方向向上，合力方向也向上，所以质点从A到D的过程中，合力方向与速度方向夹角大于90°，合力做负功，动能减小，v C>v D，A项正确，B项错误.从B至E的过程中，加速度方向与速度方向夹角一直减小，D项错误.5.(2019·天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”，如图3所示.已知月球的质量为M、半径为R.探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的( )图3A.周期为4π2r3GMB.动能为GMm2RC.角速度为Gm r 3D.向心加速度为GM R2答案 A解析 嫦娥四号探测器环绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，有GMm r 2＝mω2r ＝m v 2r ＝m 4π2T 2r ＝ma ，解得ω＝GMr 3、v ＝GMr、T ＝4π2r3GM、a ＝GM r2，则嫦娥四号探测器的动能为E k ＝12mv 2＝GMm2r，由以上可知A 正确，B 、C 、D 错误.6.(2018·石室中学高一下学期期末)如图4所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A 点，弹簧处于原长，圆环高度为h .让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(重力加速度为g ，杆与水平方向夹角为30°)( )图4A.圆环的机械能守恒B.弹簧的弹性势能先减小后增大C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大 答案 C解析 圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，但圆环的机械能不守恒，A 错误；弹簧形变量先增大后减小然后再增大，所以弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，B 错误；由于圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh ，所以弹簧的弹性势能增加mgh ，C 正确；弹簧与光滑杆垂直时，圆环所受合力沿杆向下，圆环具有与速度同向的加速度，所以做加速运动，D 错误.7.(2018·石室中学高一下学期期末)如图5所示，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平、长度为2R ；bc 是半径为R 的四分之一圆弧，与ab 相切于b 点.一质量为m 的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动.重力加速度为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点，动能的增量为( )图5A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR答案 A解析 由题意知水平拉力为F ＝mg ，设小球达到c 点的速度为v 1，从a 到c 根据动能定理可得：F ·3R －mgR ＝12mv 12，解得：v 1＝2gR ；小球离开c 点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，由于水平方向加速度a x ＝g ，小球至轨迹最高点时v x ＝v 1，故小球从a 点开始运动到最高点时的动能的增量为ΔE k ＝12mv 12＝2mgR .8.(2019·江苏卷)如图6所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m ，运动半径为R ，角速度大小为ω，重力加速度为g ，则座舱( )图6A.运动周期为2πRωB.线速度的大小为ωRC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R 答案 BD解析 座舱做匀速圆周运动，合力提供向心力，知座舱的运动周期T ＝2πω、线速度大小v ＝ωR 、所受合力的大小F ＝mω2R ，选项B 、D 正确，A 错误；座舱的重力为mg ，座舱做匀速圆周运动受到的合力大小不变，方向时刻变化，故座舱受到摩天轮的作用力大小不可能始终为mg ，选项C 错误.9.(2018·简阳市高一下学期期末)竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图7所示，A 、M 、B 三点位于同一水平面上，C 、D 分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A 、B 处同时无初速度释放，则( )图7A.通过C 、D 时，两球的线速度大小相等B.通过C 、D 时，两球的角速度大小相等C.通过C 、D 时，两球的机械能相等D.通过C 、D 时，两球对轨道的压力相等 答案 CD解析 对任意一球研究，设半圆轨道的半径为r ，根据机械能守恒定律得：mgr ＝12mv 2，得：v ＝2gr ，由于r 不同，则v 不等，故A 错误；由v ＝rω得：ω＝vr＝2gr，可知两球的角速度大小不等，故B 错误；两球的初始位置机械能相等，下滑过程机械能都守恒，所以通过C 、D 时两球的机械能相等，故C 正确；通过圆轨道最低点时小球的向心加速度为a n ＝v 2r＝2g ，根据牛顿第二定律得：F N －mg ＝ma n ，得轨道对小球的支持力大小为F N ＝3mg ，由牛顿第三定律知球对轨道的压力为F N ′＝F N ＝3mg ，与半径无关，则通过C 、D 时，两球对轨道的压力相等，故D 正确.10.(2018·永春一中高一下学期期末)如图8，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P 处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q 处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P 点，轨道2、3相切于Q 点.忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是( )图8A.该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P 处减速B.该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐减小C.该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能D.该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q 点的加速度等于在轨道2上Q 点的加速度 答案 CD解析 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P 处加速，选项A 错误；该卫星从轨道1到轨道2需要点火加速，则机械能增加；从轨道2再到轨道3，又需要点火加速，机械能增加；故该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增加，选项B 错误；根据v ＝GMr可知，该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，则卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，选项C 正确；根据a ＝GM r2可知，该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q 点的加速度等于在轨道2上Q 点的加速度，选项D 正确.11.(2019·江苏卷)如图9所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为m ，从A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧未超出弹性限度.在上述过程中( )图9A.弹簧的最大弹力为μmgB.物块克服摩擦力做的功为2μmgsC.弹簧的最大弹性势能为μmgsD.物块在A 点的初速度为2μgs 答案 BC解析 小物块处于最左端时，弹簧的压缩量最大，然后小物块先向右加速运动再减速运动，可知弹簧的最大弹力大于滑动摩擦力μmg ，选项A 错误；物块从开始运动至最后回到A 点过程，路程为2s ，可得物块克服摩擦力做功为2μmgs ，选项B 正确；物块从最左侧运动至A 点过程，由能量守恒定律可知E pm ＝μmgs ，选项C 正确；设物块在A 点的初速度为v 0，整个过程应用动能定理有－2μmgs ＝0－12mv 02，解得v 0＝2μgs ，选项D 错误.12.如图10所示，两个34圆弧轨道固定在水平地面上，半径R 相同，a 轨道由金属凹槽制成，b 轨道由金属圆管制成(圆管内径远小于半径R )，均可视为光滑轨道，在两轨道右端的正上方分别将金属小球A 和B (直径略小于圆管内径)由静止释放，小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示，下列说法中正确的是( )图10A.若h A ＝h B ≥52R ，两小球都能沿轨道运动到最高点B.若h A ＝h B ≥32R ，两小球在轨道上上升的最大高度均为32RC.适当调整h A 和h B ，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，h A 的最小值为52R ，B 小球在h B ＞2R 的任何高度释放均可答案 AD解析 若小球A 恰好能到a 轨道的最高点，由mg ＝m v 2AR ，得v A ＝gR ，由mg (h A －2R )＝12mv A 2，得h A ＝52R ；若小球B 恰好能到b 轨道的最高点，在最高点的速度v B ＝0，根据机械能守恒定律得h B ＝2R ，所以h A ＝h B ≥52R 时，两球都能到达轨道的最高点，故A 、D 正确；若h B ＝32R ，小球B 在轨道上上升的最大高度等于32R ；若h A ＝32R ，则小球A 在到达最高点前离开轨道，有一定的速度，由机械能守恒定律可知，A 在轨道上上升的最大高度小于32R ，故B 错误.小球A从最高点飞出后做平抛运动，下落R 高度时，水平位移的最小值为x A ＝v A2Rg＝gR ·2Rg＝2R ＞R ，所以若小球A 从最高点飞出后会落在轨道右端口外侧，而适当调整h B ，B 可以落在轨道右端口处，所以适当调整h A 和h B ，只有B 球可以从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处，故C 错误.二、实验题(本题共2小题，共12分)13.(5分)某兴趣小组用如图11甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素.实验时用手拨动旋臂使它做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力.(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d 、挡光杆通过光电门的时间Δt 、挡光杆做圆周运动的半径r ，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则计算其角速度的表达式为________________.(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知，曲线①对应的砝码质量__________(选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量.图11答案 (1)dr Δt(3分) (2)小于(2分)解析 (1)砝码转动的线速度v ＝dΔt由ω＝v r计算得出ω＝dr Δt(2)题图中抛物线说明向心力F 和ω2成正比.若保持角速度和半径都不变，则质点做圆周运动的向心加速度不变，由牛顿第二定律F ＝ma 可知，质量大的物体需要的向心力大，所以曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量.14.(7分)(2018·石室中学高一下学期期末)某同学用如图12甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A 和B 用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B 下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A 、B 两物块的质量m A ＝300g ，m B ＝100g ，A 从高处由静止开始下落，B 拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为T ＝0.02s ，则：图12(1)在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔE k ＝______J ，系统势能的减小量ΔE p ＝________J ，由此得出的结论是__________________；(重力加速度g ＝9.8m/s 2，结果均保留三位有效数字)(2)用v 表示物块A 的速度，h 表示物块A 下落的高度.若某同学作出的v 22－h 图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g ＝________m/s 2(结果保留三位有效数字).答案 (1)1.15(2分) 1.18(2分) 在误差允许范围内，A 、B 组成的系统机械能守恒(1分) (2)9.70(2分)解析 (1)根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点5的瞬时速度v 5＝x 462×5T ＝(21.60＋26.40)×10－20.2m/s ＝2.40 m/s ，则系统动能的增加量：ΔE k ＝12(m A ＋m B )v 52＝12×0.4×2.42J≈1.15J，系统重力势能的减小量ΔE p ＝(m A －m B )gh ＝0.2×9.8×(38.40＋21.60)×10－2J≈1.18J .在误差允许的范围内，A 、B 组成的系统机械能守恒. (2)根据机械能守恒定律得： (m A －m B )gh ＝12(m A ＋m B )v 2得12v 2＝m A －m B m A ＋m B gh 故斜率k ＝m A －m B m A ＋m B g ＝5.821.20m/s 2代入数据得：g ＝9.70m/s 2.三、计算题(本题共4小题，共40分)15.(7分)火星半径约为地球半径的12，火星质量约为地球质量的19，地球表面的重力加速度g取10m/s 2.(1)求火星表面的重力加速度.(结果保留两位有效数字)(2)若弹簧测力计在地球上最多可测出质量为2kg 的物体所受的重力，则该弹簧测力计在火星上最多可测出质量为多大的物体所受的重力？ 答案 (1)4.4m/s 2(2)4.5kg 解析 (1)对于在星球表面的物体，有mg ＝G MmR2(2分)可得g 火g 地＝M 火M 地(R 地R 火)2＝19×(21)2＝49(2分) 故g 火＝49g 地≈4.4 m/s 2.(1分)(2)弹簧测力计的最大弹力不变，即m 地g 地＝F ＝m 火g 火(1分)则m 火＝m 地g 地g 火＝4.5 kg.(1分) 16.(8分)(2019·天津卷)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功.航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图13甲所示.为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧，示意如图乙，AB 长L 1＝150m ，BC 水平投影L 2＝63m ，图中C 点切线方向与水平方向的夹角θ＝12˚(sin12°≈0.21).若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动，经t ＝6s 到达B 点进入BC .已知飞行员的质量m ＝60kg ，g ＝10m/s 2，求：图13(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到水平力所做的功W ； (2)舰载机刚进入BC 时，飞行员受到竖直向上的压力F N 多大. 答案 (1)7.5×104J (2)1.1×103N解析 (1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为v ，则有v2＝L 1t①(1分) 根据动能定理，有W ＝12mv 2－0②(2分)联立①②式，代入数据，得W ＝7.5×104J③(1分)(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R ，根据几何关系，有L 2＝R sin θ④(1分)由牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v 2R⑤(2分)联立①④⑤式，代入数据，得F N ＝1.1×103N.(1分)17.(11分)如图14所示，半径为R ＝1.5m 的光滑圆弧支架竖直放置，圆心角θ＝60°，支架的底部CD 水平，离地面足够高，圆心O 在C 点的正上方，右侧边缘P 点固定一个光滑小轮，可视为质点的小球A 、B 系在足够长的跨过小轮的轻绳两端，两球的质量分别为m A ＝0.3kg 、m B ＝0.1kg.将A 球从紧靠小轮P 处由静止释放，不计空气阻力，g 取10m/s 2.图14(1)求A 球运动到C 点时的速度大小；(2)若A 球运动到C 点时轻绳突然断裂，从此时开始，需经过多长时间两球重力的功率大小相等？(计算结果可用根式表示).答案 (1)2m/s (2)340s 解析 (1)由题意可知，A 、B 组成的系统机械能守恒，有12m A v A 2＋12m B v B 2＝m A gh A －m B gh B (2分) h A ＝R －R cos 60°＝R 2(1分) h B ＝R (1分)v B ＝v A cos 30°＝32v A (1分) 联立解得v A ＝2 m/s(1分)(2)轻绳断裂后，A 球做平抛运动，B 球做竖直上抛运动，B 球上抛初速度v B ＝v A cos 30°＝3m/s(1分)设经过时间t 两球重力的功率大小相等，则m A gv Ay ＝m B gv By (1分)v Ay ＝gt (1分)v By ＝v B －gt (1分)联立解得t ＝340s(1分) 18.(14分)如图15所示，从A 点以v 0＝4m/s 的水平速度抛出一质量m ＝1 kg 的小物块(可视为质点)，当物块运动至B 点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC ，经圆弧轨道后滑上与C 点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C 端的切线水平，已知长木板的质量M ＝4 kg ，A 、B 两点距C 点的高度分别为H ＝0.6 m 、h ＝0.15 m ，圆弧轨道半径R ＝0.75 m ，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.2，长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：图15(1)小物块运动至B 点时的速度大小和方向；(2)物块滑动至C 点时，对圆弧轨道C 点的压力大小；(3)长木板至少为多长，才能保证物块不滑出长木板.答案 (1)5m/s 与水平方向成37°角斜向下(2)47.3N (3)2.8m解析 (1)小物块从A 点到B 点做平抛运动，有H －h ＝12gt 2(1分)到达B 点的竖直分速度v By ＝gt ，(1分)到达B 点的速度v B ＝v 20＋v 2By (1分)联立解得v B ＝5 m/s(1分)设到达B 点时物块的速度方向与水平面的夹角为θ，则cos θ＝v 0v B＝0.8，即与水平方向成37°角斜向下.(1分)(2)设物块到达C 点的速度为v C ，从A 点到C 点由机械能守恒定律得mgH ＝12mv C 2－12mv 02(2分) 设物块在C 点受到的支持力为F N ，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2C R(1分) 解得F N ≈47.3 N .(1分)由牛顿第三定律得，物块对圆弧轨道C 点的压力大小为F N ′＝F N ＝47.3 N ，方向竖直向下.(1分)(3)物块对长木板的摩擦力F f1＝μ1mg ＝5 N.(1分)长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为F f2＝μ2(M ＋m )g ＝10 N.(1分) 由于F f1小于F f2，可判定物块在长木板上滑动时，长木板静止不动.(1分)物块在长木板上做匀减速运动，设木板至少长为l 时，物块不滑出长木板，且物块到达木板最右端时速度恰好为零，则有v C 2＝2al ，μ1mg ＝ma ，联立解得l ＝2.8 m.(1分)。
2019年高中物理 模块综合检测(一)新人教版必修2
模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选，9～12题为多选，选对得4分，漏选得2分，多选、错选均不得分)1.如图所示，一木块放在圆盘上，圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，木块和圆盘保持相对静止，那么( )A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心C．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动的方向相反D．因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力解析：木块做匀速圆周运动，其合力提供向心力，合力的方向一定指向圆盘中心；因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向，所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心，选项B正确．答案：B2．关于摩擦力做功，以下说法正确的是( )A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功B．静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动趋势，但不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功D．一对相互作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功解析：摩擦力可以是动力，故摩擦力可做正功；一对相互作用力，可以都做正功，也可以都做负功；静摩擦力可以做功，也可以不做功，故选项A、B、D错误，C正确．答案：C3．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则( )A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换五种不同挡位C ．当A 轮与D 轮组合时，两轮的角速度之比ωA ∶ωD ＝1∶4D ．当A 轮与D 轮组合时，两轮的角速度之比ωA ∶ωD ＝4∶1解析：由题意知，A 轮通过链条分别与C 、D 连接，自行车可有两种速度，B 轮分别与C 、D 连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位；当A 与D 组合时，两轮边缘线速度大小相等，A 转一圈，D 转4圈，即ωA ωD ＝14，选项C 对． 答案：C4.如图所示，滑板运动员以速度v 0从离地高度h 处的平台末端水平飞出，落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是( )A ．v 0越大，运动员在空中运动时间越长B ．v 0越大，运动员落地瞬间速度越大C ．运动员落地瞬间速度与高度h 无关D ．运动员落地位置与v 0大小无关解析：运动员和滑板做平抛运动，有h ＝12gt 2，故运动时间与初速度无关，故A 错误；根据动能定理，有mgh ＝12mv 2－12mv 20，解得v ＝v 20＋2gh ，故v 0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B 正确，C 错误；射程x ＝v 0t ＝v 02h g ，初速度越大，射程越大，故D 错误． 答案：B5．质量为m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M ，月球半径为R ，月球表面重力加速度为g ，引力常量为G ，不考虑月球自转的影响，则航天器的( )A ．线速度v ＝GM R B ．角速度ω＝gR C ．运行周期T ＝R g D ．向心加速度a ＝GmR2 解析：由万有引力提供向心力，可得G Mm R 2＝ma ＝m v 2R ＝m ω2R ＝m 4π2T2R ，忽略月球自转时，有G Mm R2＝mg ，联立各式解得相关物理量后可判断选项A 正确．答案：A6．质量为m 的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响，物体下落的加速度为45g ，在物体下落高度为h 的过程中，下列说法正确的是( )A ．物体的动能增加了45mgh B ．物体的机械能减少了45mgh C ．物体克服阻力所做的功为45mgh D ．物体的重力势能减少了45mgh 解析：下落阶段，物体受重力和空气阻力，由动能定理W ＝ΔE k ，即mgh －F f h ＝ΔE k ，F f ＝mg －45mg ＝15mg ，可求ΔE k ＝45mgh ，选项A 正确；机械能减少量等于克服阻力所做的功W＝F f h ＝15mgh ，选项B 、C 错误；重力势能的减少量等于重力做的功ΔE p ＝mgh ，选项D 错误． 答案：A7．双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为( ) A.n 3k 2T B.n 3k T C.n 2k T D.n kT 解析：设两颗星的质量分别为m 1、m 2，做圆周运动的半径分别为r 1、r 2，根据万有引力提供向心力，可得G m 1·m 2（r 1＋r 2）2＝m 1r 14π2T 2，G m 1·m 2（r 1＋r 2）2＝m 2r 24π2T 2，联立解得：m 1＋m 2＝4π2（r 1＋r 2）3GT 2，即T 2＝4π2（r 1＋r 2）3G （m 1＋m 2），因此，当两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍时，两星做圆周运动的周期为T ′＝n 3kT ，选项B 正确． 答案：B 8．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a 和b ，落地点的水平位移为x 1和x 2，自抛出到落地的过程中，重力做的功分别为W 1、W 2，落地瞬间重力的即时功率为P 1和P 2( )A ．若x 1＜x 2，则W 1＞W 2，P 1＞P 2B ．若x 1＜x 2，则W 1＞W 2，P 1＜P 2C ．若x 1＝x 2，则W 1＞W 2，P 1＞P 2D ．若x 1＝x 2，则W 1＜W 2，P 1＜P 2解析：若x 1＜x 2，由于高度决定了平抛运动的时间，所以两个物体运动时间相等． 由x ＝v 0t ，知水平抛出两个物体的初速度关系为v 1＜v 2.由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量关系是m 2＜m 1.自抛出到落地的过程中，重力做的功W ＝mgh ，所以W 1＞W 2，平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以落地瞬间两个物体的竖直方向速度v y 相等，根据瞬时功率P ＝Fv cos α，落地瞬间重力的即时功率P ＝mgv y .由于m 2＜m 1，所以P 1＞P 2，故A 正确，B 错误．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a 和b ，由于高度决定时间，所以两个物体运动时间相等．若x 1＝x 2，平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以水平抛出两个物体的初速度相等．由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量相等．所以自抛出到落地的过程中，重力做的功相等，即W 1＝W 2.落地瞬间重力的即时功率相等，即P 1＝P 2，则C 、D 错误．故选A.答案：A9.如图所示，两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD 中点的轴OO 1在水平面内转动，已知两物块质量相等，杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B 到OO 1轴的距离为物块A 到OO 1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是( )A ．A 受到的静摩擦力一直增大B ．B 受到的静摩擦力先增大，后保持不变C ．A 受到的静摩擦力先增大后减小D ．A 受到的合外力一直在增大解析：在转动过程中，两物块做圆周运动都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以提供所需向心力时，绳子中就会产生拉力，当这两个力的合力都不足以提供向心力时，物块将会与CD 杆发生相对滑动．根据向心力公式F 向＝m v 2R＝m ω2R ，可知在发生相对滑动前物块的运动半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力大小等于物块所受的合力，故D 正确．由于A 的运动半径比B 的小，A 、B 的角速度相同，知当角速度逐渐增大时，B 物块先达到最大静摩擦力；角速度继续增大，B 物块靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力；角速度增大，拉力增大，则A 物块所受的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A 物块所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A 物块所受的摩擦力反向增大．所以A 所受的摩擦力先增大后减小，再增大；B 物块所受的静摩擦力一直增大，达到最大静摩擦力后不变，故A 、C 错误，B 正确．答案：BD10．如图所示为过山车轨道简化模型，以下判断正确的是( )A ．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B ．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于gRC ．过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D ．过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下能通过圆轨道最高点解析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A 错误；在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则mg ＝m v 2R，解得v ＝gR ，故B 正确；在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C 正确；过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得mg (h －2R )＝12mv ′2＝0，解得v ′＝0，所以不能通过最高点，故D 错误．故选BC.答案：BC11.一物体自t ＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是( )A ．在0～6 s 内，物体离出发点最远为30 mB ．在0～6 s 内，物体经过的路程为40 mC ．在0～4 s 内，物体的平均速率为7.5 m/sD ．在5～6 s 内，物体所受的合力做负功解析：0～5 s 内物体向正方向运动，5～6 s 内向负方向运动，故5 s 末离出发点最远，由面积法求出0～5 s 内的位移l 1＝35 m ，A 错误；5～6 s 内的位移l 2＝－5 m ，总路程为40 m ，B 正确；由面积法求出0～4 s 内的位移l ＝30 m ，此段时间内路程等于位移的大小，故平均速率v －＝l t＝7.5 m/s ，C 正确；由题图象知5～6 s 内物体加速运动，合力和位移同向，合力做正功，D 错误．答案：BC12.2013年12月2日，我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，其飞行轨道示意图如图所示，从地面发射后奔向月球，在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q 为轨道Ⅱ上的近月点．下列关于“嫦娥三号”的运动，说法正确的是( )A ．发射速度一定大于7.9 km/sB ．在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大C ．在轨道Ⅱ上经过P 点的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的速度D ．在轨道Ⅱ上经过P 点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的加速度解析：“嫦娥三号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s ，A 正确．由开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大，选项B 正确．“嫦娥三号”从轨道Ⅰ上运动到轨道Ⅱ上要减速，故在轨道Ⅱ上经过P 点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点时的速度，选项C 正确．在轨道Ⅱ上经过P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P 点时的加速度，D 错误．答案：ABC二、非选择题(本题共5小题，共52分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．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)13．(6分)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A 由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B 也同时下落，闪光频率为10 Hz 的闪光器拍摄的照片中B 球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰．则A 球从离开桌面到和B 球碰撞时经过的时间为 s ，A 球离开桌面的速度为 m/s.(g 取10 m/s 2)解析：因为h ＝12gt 2，所以t ＝2h g＝0.3 s ， v 0＝x t＝1 m/s.答案：0.3 114．(9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．图甲(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的．A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)(多选)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p＝，动能变化量ΔE k＝．图乙(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法解析：(1)在重物下落过程中，若任意两点间重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物的机械能守恒，所以A正确．(2)打点计时器需要交流电源，测量纸带上各点之间的距离需要刻度尺，本实验需要验证的等式为mgh ＝12mv 2，即gh ＝12v 2或mgh ＝12mv 22－12mv 21，即gh ＝12v 22－12v 21，所以不需要测量重物的质量，不需要天平．(3)从打O 点到打B 点的过程中，重力势能的变化量ΔE p ＝－mgh B ，动能的变化量ΔE k ＝12mv 2B ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫h C －h A 2T 2＝m （h C －h A ）28T 2. (4)重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是重物在运动过程中存在空气阻力和摩擦阻力，选项C 正确．答案：(1)A (2)AB (3)－mgh B m （h C －h A ）28T 2 (4)C 15．(10分)如图所示为《快乐大冲关》节目中某个环节的示意图．参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB ，OA 是高h ＝3 m 的竖直峭壁，AB 是以O 点为圆心的弧形坡，∠AOB ＝60°，B 点右侧是一段水平跑道．选手可以自O 点借助绳索降到A 点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O 点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v 0的最小值．(2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的运动时间．解析：(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则h sin 60°≤v 0t ，h cos 60°＝12gt 2， 解得：v 0≥3102m/s. (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，因v 1＜v 0，人将落在弧形坡上，下降高度y ＝12gt 2，水平前进距离x ＝v 1t ，且x 2＋y 2＝h 2，解得t ＝0.6 s.答案：(1)3102m/s (2)0.6 s 16．(12分)据报道，人们最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍．已知一个在地球表面质量为50 kg 的人在这个行星表面的重量约为800 N ，地球表面处的重力加速度为10 m/s 2.求：(1)该行星的半径与地球的半径之比；(2)若在该行星上距行星表面2 m 高处，以10 m/s 的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力)，则小球的水平射程是多大．解析：(1)在该行星表面处，有G 行＝mg 行，得g 行＝16 m/s 2.在忽略自转的情况下，物体所受的万有引力等于物体所受的重力，得GMm R 2＝mg ，得R 2＝GM g ， 故R 2行R 2地＝M 行g 地M 地g 行＝4，所以R 行R 地＝2. (2)由平抛运动的规律，有h ＝12g 行t 2，s ＝vt ， 故s ＝v 2hg 行，代入数据，解得s ＝5 m.答案：(1)2∶1 (2)5 m17．(15分)如图所示，一个质量为0.6 kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R ＝0.3 m ，θ＝60°，小球到达A 点时的速度v A ＝4 m/s.(g 取10 m/s 2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v 0；(2)P 点与A 点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力．解析：(1)把小球到A 点的速度分解，如图所示，小球做平抛运动的初速度v 0等于v A 的水平分速度．由图可知v 0＝v x ＝v A cos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.(2)由图可知，小球运动至A 点时竖直方向的分速度v y ＝v A sin θ＝4×sin 60°＝2 3 m/s.设P 点与A 点的水平距离为x ，竖直高度为h ，则v y ＝gt ，v 2y ＝2gh ，x ＝v 0t ，联立以上各式解得x ≈0.69 m ，h ＝0.6 m.(3)取A 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律，得 12mv 2A ＝12mv 2C ＋mg (R ＋R cos θ)， 代入数据得v C ＝7 m/s.设小球到达圆弧最高点C 时，轨道对它的弹力为F N ，由圆周运动向心力公式得F N ＋mg ＝m v 2C R， 代入数据得F N ＝8 N.由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小F N ′＝F N ＝8 N ，方向竖直向上． 答案：(1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 方向垂直向上。
2019年高中物理综合测试卷02新人教版必修2
综合测试卷（二）【时间：90分钟满分：110分】学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题）一、单选题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求)1．如图两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A 和B ，细线上端固定在同一点，若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内，则下列说法中正确的是（ ）A ． 线速度B ． 角速度C ． 加速度D ． 周期2．在一次体育活动中，两位同学一前一后在同一水平直线上的两个位置沿水平方向分别拋出两个小球和，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。
要使两小球在空中发生碰撞，则必须（ ）A ． 先抛出球再抛出球B ． 先抛出球再抛出球C ． 球抛出速度小于球抛出速度D ． 球抛出速度大于球抛出速度3．2017年4月20日“天舟一号”货运飞船发射飞往太空与“天宫二号”空间实验室成功对接，开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证。
“天舟一号”是我国第一艘货运飞船，也是我国目前为止体积最大、重量最重的航天器，标志着中国航空航天技术又向前跨进一大步。
如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是( )A．对接过程中，“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点B．对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点C．对接成功后，“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中D．对接成功后，以“天舟一号”为参考系“天宫二号”在做匀速圆周运动4．如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星。
则下列说法正确的是（）A．角速度的大小关系是B．向心加速度的大小关系是C．线速度的大小关系是D．周期的大小关系是5．如图所示，甲乙两个质量相等的物体从高度相同、倾角不同的两个粗糙斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端。
2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)
2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)物理·必修2（人教版）模块综合检测卷(考试时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．发现万有引力定律的科学家是()A．开普勒 B．牛顿C．卡文迪许 D．爱因斯坦答案：B2．经典力学适用于解决( )A．宏观高速问题 B．微观低速问题C．宏观低速问题 D．微观高速问题答案：C3．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是( )A．描述线速度的大小变化的快慢B．描述线速度的方向变化的快慢C．描述角速度变化的快慢D．描述向心力变化的快慢答案：B4．当质点做匀速圆周运动时，如果外界提供的合力小于质点需要的向心力了，则( )A．质点一定在圆周轨道上运动B．质点一定向心运动，离圆心越来越近C．质点一定做匀速直线运动D．质点一定离心运动，离圆心越来越远答案：D5．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是( )A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体自由下落的运动C．电梯匀速下降 D．子弹射穿木块的运动答案：B6．人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体( )A．不受地球引力作用B．受到的合力为零C．对支持物没有压力D．不受地球引力，也不受卫星对它的引力答案：C7．物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是( )A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C．竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态D．竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变答案：A8．已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，第二宇宙速度为11.2 km/s, 则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度( )A．只需满足大于7.9 km/sC．大于等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sD．一定等于7.9 km/s答案：B9．如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力F作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力对物体做功相同的是( )A．甲和乙 B．甲、乙、丙 C．乙和丙 D．甲和丙答案：D10．如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )A．P做匀变速直线运动B．P的加速度大小不变，但方向改变一次C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大答案：C二、双项选择题(本题共6小题，每题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)11．关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A．质点的速度不变 B．质点的周期不变C．质点的角速度不变 D．质点的向心加速度不变答案：BC12．对下列四幅图的描述正确的是( )A．图A可能是匀速圆周运动的速度大小与时间变化的关系图象B．图B可能是竖直上抛运动的上升阶段速度随时间变化的关系图象C．图C可能是平抛运动的竖直方向加速度随时间变化的关系图象D．图D可能是匀速圆周运动的向心力大小随时间变化的关系图象答案：BD13．关于同步地球卫星，下列说法中正确的是( )A．同步地球卫星可以在北京上空B．同步地球卫星到地心的距离为一定的C．同步地球卫星的周期等于地球的自转周期D．同步地球卫星的线速度不变答案：BC14．三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知m A＝m B>m C，则三个卫星( )A．线速度大小的关系是v A>v B＝v CB．周期关系是T A<T B＝T CC．向心力大小的关系是F A>F B＝F CD．向心加速度大小的关系是a A>a B>a C答案：AB15.如右图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中( ) A．弹簧与重物的总机械能守恒 B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能不变 D．重物的机械能增加答案：AB三、非选择题(本大题3小题，共40分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．) 16．(11分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)，那么：(1)纸带的______端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B＝________；(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔE p＝________，此过程中物体动能的增加量ΔE k＝________(取g＝9.8 m/s2)；(4)通过计算，数值上ΔE p____ΔE k(填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为________________________________________________________________________；(5)实验的结论是______________________________________________________．解析：(1)重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀．所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．(2)v B ＝OC －OA2T＝0.98 m/s.(3)ΔE p ＝mg×OB ＝0.49 J ，ΔE k ＝12mv B 2＝0.48 J.(4)ΔE p ＞ΔE k ，这是因为实验中有阻力． (5)在实验误差允许范围内，机械能守恒．答案：(1)左 (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4)＞ 这是因为实验中有阻力 (5)在实验误差允许范围内，机械能守恒17.(4分)如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A 端固定在一起，另一端正好在轨道的B 端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．(1)为完成实验，还需下列那些器材_ _______．A ．秒表B ．刻度尺C ．白纸D ．复写纸E ．小球F ．天平(2)某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中，得到弹簧压缩量x 和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则由此可以得到的实验结论是________________________________________________________________________.实验次序 1 2 3 4 x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00 s/cm10.2015.1420.1025.30答案：(1)BCDE (2)弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比18.(8分)如图一辆质量为500 kg的汽车静止在一座半径为50 m的圆弧形拱桥顶部．(取g＝10 m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(2)如果汽车以6 m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？解析：(1)汽车受重力G和拱桥的支持力F，二力平衡，故F＝G＝5 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为5 000 N.(2)汽车受重力G和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律有G－F＝m v2r故F＝G－mv2r＝4 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4 000 N.(3)汽车只受重力GG＝m v2 rv＝gr＝10 5 m/s.答案：见解析19．(8分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 v1＝40 m/s，然后再减速到v2＝20 m/s，t1＝v1a1；t2＝（v1－v2）a2；t＝t1＋t2.你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．启动加速度a1 4 m/s2制动加速度a28 m/s2直道最大速度v140 m/s弯道最大速度v220 m/s直道长度s 218 m解析：①不合理②理由：因为按这位同学的解法可得t 1＝v 1a 1＝10s ，t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2.5s总位移x ＝v 12t 1＋v 1＋v 22t 2＝275m>s.③由上可知摩托车不能达到最大速度v 2，设满足条件的最大速度为v ，则v 22a 1＋v 2－v 222a 2＝218.解得v ＝36m/s ，这样加速时间t 1＝v a 1＝9 s ，减速时间t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2 s ，因此所用的最短时间t ＝t 1＋t 2＝11 s.答案：见解析20．(9分)如下图所示，质量m ＝60 kg 的高山滑雪运动员，从A 点由静止开始沿雪道滑下，从B 点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ＝37°的斜坡上C 点．已知AB 两点间的高度差为h ＝25 m ，B 、C 两点间的距离为s ＝75 m ，(g 取10 m/s 2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)，求：(1)运动员从B 点飞出时的速度v B 的大小． (2)运动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功．解析：(1)设由B 到C 平抛运动的时间为t 竖直方向： h BC ＝ssin 37° h BC ＝12gt 2水平方向： scos 37°＝v B t 代入数据，解得： v B ＝20 m/s.(2)A 到B 过程由动能定理有 mgh AB ＋W f ＝12mv B 2－0代入数据，解得W f ＝－3 000 J所以运动员克服摩擦力所做的功为3 000 J. 答案：见解析。
人教高中物理必修2-- 模块综合测评--(附解析答案)
模块综合测评(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1～5小题只有一项符合题目要求，6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．下列关于力和运动的说法中，正确的是( )A．物体在变力作用下不可能做直线运动B．物体做曲线运动，其所受的外力不可能是恒力C．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能做直线运动D．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能做匀速圆周运动【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，若受到的变力和速度方向相同，则做直线运动，A错误；平抛运动是曲线运动，过程中受到的合力恒定，等于重力大小，B错误；匀速圆周运动过程中，物体受到的加速度时时刻刻指向圆心，根据牛顿第二定律可知受到的合力时时刻刻指向圆心，为变力，D错误．【答案】 C2．在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )A．等于7.9 km/sB．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C．小于7.9 km/sD．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间【解析】卫星在圆形轨道上运动的速度v＝G Mr.由于r＞R，所以v＜G MR＝7.9 km/s，C正确．【答案】 C3．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中( )A．动能增加了1 900 JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 JD．重力势能减小了2 000 J【解析】根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J－100 J＝1 800 J>0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J<0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，。
2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)
模块综合检测卷(考试时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．) 1．发现万有引力定律的科学家是( )A．开普勒 B．牛顿C．卡文迪许 D．爱因斯坦答案：B2．经典力学适用于解决( )A．宏观高速问题 B．微观低速问题C．宏观低速问题 D．微观高速问题答案：C3．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是( )A．描述线速度的大小变化的快慢B．描述线速度的方向变化的快慢C．描述角速度变化的快慢D．描述向心力变化的快慢答案：B4．当质点做匀速圆周运动时，如果外界提供的合力小于质点需要的向心力了，则( )A．质点一定在圆周轨道上运动B．质点一定向心运动，离圆心越来越近C．质点一定做匀速直线运动D．质点一定离心运动，离圆心越来越远答案：D5．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是( )A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体自由下落的运动C．电梯匀速下降 D．子弹射穿木块的运动答案：B6．人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体( )A．不受地球引力作用B．受到的合力为零C．对支持物没有压力D．不受地球引力，也不受卫星对它的引力答案：C7．物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是( )A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C．竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态D．竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变答案：A8．已知地球的第一宇宙速度为 km/s，第二宇宙速度为 km/s, 则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度( )A．只需满足大于 km/sB．小于等于 km/sC．大于等于 km/s，而小于 km/sD．一定等于 km/s答案：B9．如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力F作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力对物体做功相同的是( )A．甲和乙 B．甲、乙、丙 C．乙和丙 D．甲和丙答案：D10．如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )A．P做匀变速直线运动B．P的加速度大小不变，但方向改变一次C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大答案：C二、双项选择题(本题共6小题，每题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)11．关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A．质点的速度不变 B．质点的周期不变C．质点的角速度不变 D．质点的向心加速度不变答案：BC12．对下列四幅图的描述正确的是( )A．图A可能是匀速圆周运动的速度大小与时间变化的关系图象B．图B可能是竖直上抛运动的上升阶段速度随时间变化的关系图象C．图C可能是平抛运动的竖直方向加速度随时间变化的关系图象D．图D可能是匀速圆周运动的向心力大小随时间变化的关系图象答案：BD13．关于同步地球卫星，下列说法中正确的是( )A．同步地球卫星可以在北京上空B．同步地球卫星到地心的距离为一定的C．同步地球卫星的周期等于地球的自转周期D．同步地球卫星的线速度不变答案：BC14．三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知m A＝m B>m C，则三个卫星( )A．线速度大小的关系是v A>v B＝v CB．周期关系是T A<T B＝T CC．向心力大小的关系是F A>F B＝F CD．向心加速度大小的关系是a A>a B>a C答案：AB15.如右图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中( ) A．弹簧与重物的总机械能守恒 B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能不变 D．重物的机械能增加答案：AB三、非选择题(本大题3小题，共40分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．) 16．(11分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为 m/s2，测得所用重物的质量为 kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为 s)，那么：(1)纸带的______端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B＝________；(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔE p＝________，此过程中物体动能的增加量ΔE k＝________(取g＝ m/s2)；(4)通过计算，数值上ΔE p____ΔE k(填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为________________________________________________________________________；(5)实验的结论是______________________________________________________．解析：(1)重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀．所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．(2)v B ＝OC －OA2T＝ m/s.(3)ΔE p ＝mg×OB ＝ J ，ΔE k ＝12mv B 2＝ J.(4)ΔE p ＞ΔE k ，这是因为实验中有阻力． (5)在实验误差允许范围内，机械能守恒．答案：(1)左 (2) m/s (3) J J (4)＞ 这是因为实验中有阻力 (5)在实验误差允许范围内，机械能守恒17.(4分)如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A 端固定在一起，另一端正好在轨道的B 端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．(1)为完成实验，还需下列那些器材_ _______．A ．秒表B ．刻度尺C ．白纸D ．复写纸E ．小球F ．天平(2)某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中，得到弹簧压缩量x 和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则由此可以得到的实验结论是________________________________________________________________________.实验次序 1 2 3 4 x/cm s/cm答案：(1)BCDE (2)弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比18.(8分)如图一辆质量为500 kg的汽车静止在一座半径为50 m的圆弧形拱桥顶部．(取g＝10 m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(2)如果汽车以6 m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？解析：(1)汽车受重力G和拱桥的支持力F，二力平衡，故F＝G＝5 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为5 000 N.(2)汽车受重力G和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律有G－F＝m v2r故F＝G－mv2r＝4 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4 000 N.(3)汽车只受重力GG＝m v2 rv＝gr＝10 5 m/s.答案：见解析19．(8分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 v1＝40 m/s，然后再减速到v2＝20 m/s，t1＝v1a1；t2＝（v1－v2）a2；t＝t1＋t2.你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．启动加速度a1 4 m/s2制动加速度a 2 8 m/s 2直道最大速度v 1 40 m/s 弯道最大速度v 2 20 m/s 直道长度s218 m解析：①不合理②理由：因为按这位同学的解法可得t 1＝v 1a 1＝10s ，t 2＝（v 1－v 2）a 2＝总位移x ＝v 12t 1＋v 1＋v 22t 2＝275m>s.③由上可知摩托车不能达到最大速度v 2，设满足条件的最大速度为v ，则v 22a 1＋v 2－v 222a 2＝218.解得v ＝36 m/s ，这样加速时间t 1＝v a 1＝9 s ，减速时间t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2 s ，因此所用的最短时间t ＝t 1＋t 2＝11 s.答案：见解析20．(9分)如下图所示，质量m ＝60 kg 的高山滑雪运动员，从A 点由静止开始沿雪道滑下，从B 点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ＝37°的斜坡上C 点．已知AB 两点间的高度差为h ＝25 m ，B 、C 两点间的距离为s ＝75 m ，(g 取10 m/s 2，cos 37°＝，sin 37°＝，求：(1)运动员从B 点飞出时的速度v B 的大小． (2)运动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功．解析：(1)设由B 到C 平抛运动的时间为t 竖直方向： h BC ＝ssin 37° h BC ＝12gt 2水平方向： scos 37°＝v B t 代入数据，解得：v B ＝20 m/s.(2)A 到B 过程由动能定理有 mgh AB ＋W f ＝12mv B 2－0代入数据，解得W f ＝－3 000 J所以运动员克服摩擦力所做的功为3 000 J. 答案：见解析。
2019年人教版高中物理必修二综合测试题(含答案)
物理必修二综合测试一、单项选择题(每小题4分，共40分)1．关于匀速圆周运动，下列说法不正确的是A．线速度不变B．角速度不变C．频率不变D．周期不变2．在发射宇宙飞船时，利用地球的自转可以尽量减少发射时火箭所提供的能量，那么最理想的发射场地应在地球的A．北极B．赤道C．南极D．除以上三个位置以外的其他某个位置3．雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是①风速越大，雨滴下落时间越长②风速越大，雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A．①②B．②③C．③④D．①④4．飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动中，关于A球和B球的相对位置关系，正确的是A．A球在B球的前下方B．A球在B球的后下方C．A球在B球的正下方5m处D．A球在B球的正下方，距离随时间的增加而增加5．某星球与地球的质量比为a，半径比为b，则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为A．a/b B．ab2C．a/b2D．ab6．一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力所做的功为A．0 B．8J C．16J D．32J7．质点所受的力随时间变化的规律如图1所示，力的方向始终在一直线上，已知t=0时质点的速度为零，在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1B．t2C．t3D．t48．在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图2所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒9．长度为L=0. 5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图3所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2.0m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，则此时细杆OA受到A．6.0N的拉力B．6.0N的压力C．24N的拉力D．24N的压力10．如图4，桌面高为h，质量m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为A．0 B．mgh C．mgH D．mg(H+h) 二、填空题(每小题3分，共15分)11．河宽420m，船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则船过河的最短时间为________s。
人教版(2019)高中物理必修第二册：第五章综合测试(含答案与解析)
第五章综合测试一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。
1～9小题为单选，10～12小题为多选。
多选题中，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或未选的不得分）1.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A.它所受的合力可能为零B.有可能处于平衡状态C.速度方向一定时刻改变D.受到的合力方向有可能与速度方向在同一条直线上0.5m/s，流水的2.一快艇从离岸边100m远的河中使船头垂直于岸边行驶。
已知快艇在静水中的加速度为2速度为3m/s。
则（）A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边所用的时间为20sD.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边经过的位移为100m45，重力加速3.一个做平抛运动的物体，初速度为9.8m/s，经过一段时间，它的末速度与初速度的夹角为°9.8m/s，则它下落的时间为（）度g取2A.0.5sB.1.0sC.2.0sD.4.0s4.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。
处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。
为了判断卡车是否超速，需要测量的是（）A.车的长度，车的质量B.车的高度，车的重量C.车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离v、方向与上游河岸成 的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时5.如图5-1所示，小船以大小为1间正好到达对岸的B处。
现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种（）v的同时，也必须适当减小θ角A.在减小1v的同时，也必须适当增大θ角B.在增大1v大小，不必改变θ角C.只要增大1v大小D.只要增大θ角，不必改变16.一船要渡过宽为150m的河流。
已知船开始渡河时在静水中的速度图像如图5-2甲所示，流水的速度图像如图乙所示，为避免船撞击河岸，某时刻开始减速，使船到达河对岸时垂直河岸的速度刚好为零，已知船减1m/s，则（）速的加速度大小为2A.船的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线B.8s末船速度大小为4m/sC.船最快到达对岸的位移一定大于150mD.船到达对岸所用的时间可能为28s7.如图5-3所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。
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物理·必修2（人教版）模块综合检测卷(考试时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．) 1．发现万有引力定律的科学家是( )A．开普勒 B．牛顿C．卡文迪许 D．爱因斯坦答案：B2．经典力学适用于解决( )A．宏观高速问题 B．微观低速问题C．宏观低速问题 D．微观高速问题答案：C3．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是( )A．描述线速度的大小变化的快慢B．描述线速度的方向变化的快慢C．描述角速度变化的快慢D．描述向心力变化的快慢答案：B4．当质点做匀速圆周运动时，如果外界提供的合力小于质点需要的向心力了，则( )A．质点一定在圆周轨道上运动B．质点一定向心运动，离圆心越来越近C．质点一定做匀速直线运动D．质点一定离心运动，离圆心越来越远答案：D5．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是( )A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体自由下落的运动C．电梯匀速下降 D．子弹射穿木块的运动答案：B6．人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体( )A．不受地球引力作用B．受到的合力为零C．对支持物没有压力D．不受地球引力，也不受卫星对它的引力答案：C7．物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是( )A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C．竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态D．竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变答案：A8．已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，第二宇宙速度为11.2 km/s, 则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度( )A．只需满足大于7.9 km/sB．小于等于7.9 km/sC．大于等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sD．一定等于7.9 km/s答案：B9．如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力F作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力对物体做功相同的是( )A．甲和乙 B．甲、乙、丙 C．乙和丙 D．甲和丙答案：D10．如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )A．P做匀变速直线运动B．P的加速度大小不变，但方向改变一次C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大答案：C二、双项选择题(本题共6小题，每题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)11．关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A．质点的速度不变 B．质点的周期不变C．质点的角速度不变 D．质点的向心加速度不变答案：BC12．对下列四幅图的描述正确的是( )A．图A可能是匀速圆周运动的速度大小与时间变化的关系图象B．图B可能是竖直上抛运动的上升阶段速度随时间变化的关系图象C．图C可能是平抛运动的竖直方向加速度随时间变化的关系图象D．图D可能是匀速圆周运动的向心力大小随时间变化的关系图象答案：BD13．关于同步地球卫星，下列说法中正确的是( )A．同步地球卫星可以在北京上空B．同步地球卫星到地心的距离为一定的C．同步地球卫星的周期等于地球的自转周期D．同步地球卫星的线速度不变答案：BC14．三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知m A＝m B>m C，则三个卫星( )A．线速度大小的关系是v A>v B＝v CB．周期关系是T A<T B＝T CC．向心力大小的关系是F A>F B＝F CD．向心加速度大小的关系是a A>a B>a C答案：AB15.如右图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A 点摆向最低点B 的过程中( )A ．弹簧与重物的总机械能守恒B ．弹簧的弹性势能增加C ．重物的机械能不变D ．重物的机械能增加 答案：AB三、非选择题(本大题3小题，共40分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．)16．(11分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz ，当地重力加速度的值为9.80 m/s 2，测得所用重物的质量为1.00 kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A 、B 、C 到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)，那么：(1)纸带的______端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B 时，物体的速度v B ＝________；(3)从起点O 到打下计数点B 的过程中重力势能减少量是ΔE p ＝________，此过程中物体动能的增加量ΔE k ＝________(取g ＝9.8 m/s 2)；(4)通过计算，数值上ΔE p ____ΔE k (填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为________________________________________________________________________； (5)实验的结论是______________________________________________________．解析：(1)重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀．所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．(2)v B ＝OC －OA 2T＝0.98 m/s.(3)ΔE p ＝mg×OB ＝0.49 J ，ΔE k ＝12mv B 2＝0.48 J.(4)ΔE p ＞ΔE k ，这是因为实验中有阻力． (5)在实验误差允许范围内，机械能守恒．答案：(1)左 (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4)＞ 这是因为实验中有阻力 (5)在实验误差允许范围内，机械能守恒17.(4分)如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．(1)为完成实验，还需下列那些器材？________．A．秒表B．刻度尺C．白纸D．复写纸E．小球F．天平(2)某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中，得到弹簧压缩量x和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则由此可以得到的实验结论是________________________________________________________________________.答案：(1)BCDE (2)弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比18.(8分)如图一辆质量为500 kg的汽车静止在一座半径为50 m的圆弧形拱桥顶部．(取g＝10 m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(2)如果汽车以6 m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？解析：(1)汽车受重力G和拱桥的支持力F，二力平衡，故F＝G＝5 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为5 000 N.(2)汽车受重力G和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律有G－F＝m v2r故F＝G－mv2r＝4 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4 000 N.(3)汽车只受重力G G ＝m v 2rv ＝gr ＝10 5 m/s. 答案：见解析19．(8分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 v 1＝40 m/s ，然后再减速到v 2＝20 m/s ，t 1＝v 1a 1；t 2＝（v 1－v 2）a 2；t ＝t 1＋t 2.你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．解析：①不合理②理由：因为按这位同学的解法可得t 1＝v 1a 1＝10s ，t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2.5s总位移x ＝v 12t 1＋v 1＋v 22t 2＝275m>s.③由上可知摩托车不能达到最大速度v 2，设满足条件的最大速度为v ，则v 22a 1＋v 2－v 222a 2＝218.解得v ＝36 m/s ，这样加速时间t 1＝v a 1＝9 s ，减速时间t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2 s ，因此所用的最短时间t ＝t 1＋t 2＝11 s.答案：见解析20．(9分)如下图所示，质量m ＝60 kg 的高山滑雪运动员，从A 点由静止开始沿雪道滑下，从B 点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ＝37°的斜坡上C 点．已知AB 两点间的高度差为h ＝25 m ，B 、C 两点间的距离为s ＝75 m ，(g 取10 m/s 2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)，求：(1)运动员从B 点飞出时的速度v B 的大小． (2)运动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功．解析：(1)设由B 到C 平抛运动的时间为t 竖直方向： h BC ＝ssin 37° h BC ＝12gt 2水平方向： scos 37°＝v B t 代入数据，解得：v B ＝20 m/s.(2)A 到B 过程由动能定理有 mgh AB ＋W f ＝12mv B 2－0代入数据，解得W f ＝－3 000 J所以运动员克服摩擦力所做的功为3 000 J. 答案：见解析。