教科版高中物理必修第二册综合测试(A)含答案

综合测评(A)
(时间:90分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分。

其中1~5小题只有一个正确选项,6~8小题有多个正确选项)
1.做曲线运动的物体,在运动过程中一定会发生变化的物理量是()
A.速率
B.速度
C.加速度
D.合外力
答案：B
解析：匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,所以A选项错误;物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,所以B选项正确;平抛运动也是曲线运动,但是它所受的合力不变,加速度也不变,所以C、D选项错误。

2.如图所示,篮球从手中①位置投出后落到篮筐上方③位置,空中到达的最高点为②位置(空气阻力不能忽略),则()
A.②位置篮球动能等于0
B.①位置到③位置过程只有重力做功
C.①位置到②位置的过程,篮球的动能全部转化为重力势能
D.②位置到③位置过程,篮球动能的变化量等于合力做的功
答案：D
解析：②位置速度不为零,故A错;①→②→③过程重力和阻力做功,由W f+W G=ΔE k可知,选项D正确,B、C错误。

3.物体做平抛运动,设速度方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ随时间t变化的图像是()
答案：B
解析：tan θ=v y
v0=g
v0
t,故选B。

4.如图所示,小强同学正在荡秋千,关于绳上a点和b点的线速度和角速度,下列关系正确的是()
A.v a=v b
B.v a>v b
C.ωa=ωb
D.ωa<ωb
答案：C
解析：绳子绕O点转动,a、b两点角速度相等,ωa=ωb,D错,C对;因r a<r b,故v b>v a,A、B 错。

5.若一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大为原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()
A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍
B.根据公式F=m v 2
r ,可知卫星所需的向心力将减小到原来的1
2
C.根据公式a n=ω2r,可知卫星的向心加速度将变为原来的2倍
D.根据公式F=G m0m
r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1
4
答案：D
解析：根据F=G m0m
r2=ma n=m v
2
r
可判断选项A、B、C错误,D正确。

6.如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平力F作用下在弹性限度内缓慢拉伸了x。

关于拉力F、弹性势能E p随伸长量x的变化图像可能正确的是()
答案：AD
解析：因为是缓慢拉伸,所以拉力始终与弹簧弹力大小相等,由胡克定律F=kx,F-x图像为倾斜直线,A对,B错。

因为E p∝x2,所以D对,C错。

7.我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉成功发射,在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

“墨子”由火箭发射至高度为500 km的预定圆形轨道。

此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7。

G7属地球静止轨道卫星(高度约
为36 000 km),它将使北斗卫星导航系统的可靠性进一步提高。

关于卫星,以下说法正确的是( )
A.这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/s
B.量子科学实验卫星“墨子”的周期比G7小
C.通过地面控制可以将G7定点于西昌正上方
D.量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比G7大 答案：BD
解析：7.9 km/s 是绕地球表面运动的速度,是卫星的最大环绕速度,则这两颗卫星的速度都小于7.9 km/s,故A 错误;根据
Gm 0m r 2
=mr 4π2
T 2知半径越大,周期越大,则半径小的“墨子”的
周期比G7小,故B 正确;静止轨道卫星的轨道只能在赤道的上方,故C 错误;由Gm 0m r 2
=ma ,
可得a=
Gm 0r 2
,则轨道半径小的加速度大,故D 正确。

8.在光滑的水平面上,质量为m 的小滑块停放在质量为m 0、长度为l 的静止的长木板的最右端,滑块和木板之间的动摩擦因数为μ。

现用一个大小为F 的恒力作用在m 0上,当小滑块滑到木板的最左端时,滑块和木板的速度大小分别为v 1、v 2,滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s 1、s 2,下列关系式正确的是( )
A.μmgs 1=1
2mv 12 B . Fs 2-μmgs 2=12m 0v 22 C.μmgl=1
2mv 12
D .Fs 2-μmgs 2+μmgs 1=1
2m 0v 22+1
2mv 12 答案：ABD
解析：对m 由动能定理得:μmgs 1=1
2m 0v 12,故A 正确,C 错误;对m 0由动能定理得:Fs 2-μmgs 2=1
2m 0v 22,故B 正确。

由以上两式整理得Fs 2-μmgs 2+μmgs 1=1
2m 0v 22+1
2mv 12,故D 正确。

二、实验题(本题共2个小题,共20分)
9.(8分)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。

在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。

某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。

他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄,得到的频闪照片如图乙,O为抛出点,P为运动轨迹上某点。

根据平抛运动规律回答下列问题:
甲
乙
(1)乙图中,A处拍摄的频闪照片为[选填“(a)”或“(b)”]。

(2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm,(b)中OP距离为30 cm,则平抛物体的初速度为
m/s,P点速度为 m/s。

(g取10 m/s2)
答案：(1)(b)(2)1√10
解析：(1)A处拍摄的是小球水平方向的位移,应是匀速直线运动,所以频闪照片为(b)。

(2)根据平抛运动规律x=v0t,y=1
gt2
2
将x=0.30 m,y=0.45 m代入上式解得t=0.3 s,v0=1 m/s;P点速度v P=√v02+(gt)2=√10 m/s。

10.(12分)验证机械能守恒定律的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行。

(1)比较这两种方案,(选填“甲”或“乙”)方案好些。

(2)下图是某种方案得到的一条纸带,测得每两个计数点间距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1 s,物体运动的加速度a= m/s2;该纸带是采用
(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的。

(3)下图是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是。

A.v N=gnT
B.v N=x n+x n+1
2T
C.v N=d n+1-d n-1
2T
D.v N=g(n-1)T
答案：(1)甲(2)4.83乙(3)BC
解析：(1)比较甲、乙两种方案,乙方案中产生的阻力对实验的影响大于甲方案,因此应选的方案是甲。

(2)由题意得:a=(x3+x4)-(x1+x2)
(2T)2
=4.83 m/s2,所以该纸带是采用乙实验方案得到的。

(3)计算N点速度应通过实验得到的纸带,经测量计算得出,所以应选B、C。

三、计算题(本题共3个小题,共40分)
11.(10分)如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:
(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度;
(2)当角速度为√3μg
2r
时,绳子对物体拉力的大小。

答案：(1)√μg
r (2)1
2
μmg
解析：(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零且转速达到最大,设转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mω02r,得ω0=√μg
r。

(2)当ω=√3μg
2r
时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时,F+μmg=mω2r
即F+μmg=m·3μg
2r ·r,得F=1
2
μmg。

12.(14分)2019年1月3日,“嫦娥四号”成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区,月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测。

作为世界首个在月球
背面软着陆和巡视探测的航天器,其主要任务是继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。

已知地球表面重力加速度为g ,地球半径为R ,月球质量与地球质量之比为k ,月球半径与地球半径之比为q ,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球平均密度与地球平均密度之比;
(3)月球上的第一宇宙速度与地球上第一宇宙速度之比。

答案：(1)k q 2g (2)k q 3 (3)√k
q
解析：(1)“嫦娥四号”在月球表面,由万有引力定律及牛顿第二定律有G m 月m
R
月2
=mg 月
“嫦娥四号”在地球表面,有G m 地m
R 地2
=mg 地
联立得: g 月=k
q 2g 。

(2)月球密度为ρ月=m 月
V 月
地球密度为ρ地=m 地
V 地
ρ月ρ地
=m 月m 地
×V 地
V 月
=k
q 3。

(3)月球上的第一宇宙速度为v 1月=√g 月R 月 地球上第一宇宙速度v 1地=√g 地R 地
可得月球上的第一宇宙速度与地球上第一宇宙速度之比为v 1月
v
1地
=√k
q 。

13.(16分)如图所示,在倾角为30°的足够长且光滑的斜面AB 前,有一粗糙水平面
OA ,OA 长为4 m 。

一质量为1 kg 的小滑块原来静止在O 处,某时刻给它施加一个方向水平向右、大小为10.5 N 的力F ,使它从静止开始运动,当小滑块到达A 处时撤去力F 。

已知小滑块与OA 间的动摩擦因数μ=0.25,g 取10 m/s 2。

(1)求小滑块到达A 处时的动能; (2)求力F 做功的平均功率;
(3)不计小滑块在A处的速率变化,求它在斜面AB上滑行的最大距离。

答案：(1)32 J(2)42 W(3)6.4 m
解析：(1)力F做功为W F=F·OA=42 J
滑动摩擦力为f=μmg=2.5 N
滑动摩擦力做功为W f=-f·OA=-10 J
从O到A由动能定理得W F+W f=E k A
解得E k A=32 J。

(2)由牛顿第二定律得F-f=ma
代入数据解得a=8 m/s2
at2
根据位移与时间的关系OA=1
2
代入数据解得t=1 s
=42 W。

力F的平均功率为P=W F
t
(3)小滑块冲上斜面AB的过程,由动能定理得
-mgl·sin 30°=0-E k A
解得小滑块冲上斜面AB滑行的最大距离l=6.4 m。