2018人教版高中物理必修2模块综合检测卷

模块综合检测卷
(考试时间：90分钟分值：100分)
一、选择题(本题共16小题，每题4分，共64分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)
1．下列物理量是矢量的是(A)
A．速度B．功
C．重力势能 D．动能
2．一个质量为m的物体以a＝2g的加速度竖直向上做匀加速运动，则在物体上升h 高度的过程中，物体的(BC)
A．重力势能增加了2mgh
B．重力势能增加了mgh
C．动能增加了2mgh
D．动能增加了mgh
3．关于第一宇宙速度，下列数值正确的是(B)
A. 7.9 m/s
B. 7.9 km/s
C. 9.8 m/s
D. 11.2 km/s
4. 一个复杂的曲线运动，可以将其分解为两个简单的直线运动处理，关于平抛运动的分解，下列正确的是(C)
A．竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动
B．竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动
C．竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动
D．竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀加速直线运动
5．关于万有引力定律，下列说法正确的是(D)
A．物体之间的万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比
B．万有引力对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用
C．万有引力与质量、距离和引力常量成正比
D．自然界中任何两个物体都存在相互吸引的力，引力的大小跟两个物体质量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比
6．在下列实例中(不计空气阻力)机械能守恒的是(AD ) A ．物体做平抛运动 B ．物体沿斜面匀速下滑
C ．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升
D ．物体沿光滑斜面自由下滑
7. 对于平抛运动，下列选项中可确定物体飞行时间的是(重力加速度g 已知)(B ) A ．水平位移 B ．下落高度 C ．初速度 D ．末速度的大小
8．对于匀速圆周运动，下列说法正确的是(C ) A ．由a ＝v
2
r 可知，速度越大，向心加速度越大
B ．由a ＝r ω2可知，角速度越大，向心加速度越大
C ．由T ＝2π
ω可知，角速度越大，周期越小
D ．由T ＝2πr
v
可知，线速度越大，周期越小
9．将质量相等的两个物块，分别沿如图所示两个倾角不同高度相同的光滑斜面顶端由静止开始自由滑下，不计空气阻力，下列说法正确的是(AC )
A ．两物体滑到斜面底端时，动能相同
B ．两物体滑到斜面底端时，动能不相同
C ．两物体沿斜面下滑的过程中，重力对它们做的功相同
D ．两物体沿斜面下滑的过程中，重力对它们做的功不相同 10．下列判断正确的是(B )
A ．合外力做功为零，则合外力一定为零
B ．合外力为零，则合外力做功一定为零
C ．做匀速圆周运动的物体，速度在不断变化，因此合外力做功不为零
D ．物体做曲线运动时，合外力做功一定不为零
11．小船在静水中速度是v ，今小船要渡过一条河，渡河时小船船头垂直对岸划行，
若船划到河中间时，水流速度突然增大，而划船速度不变，则下列说法正确的是(A )
A ．小船渡河时间不变
B ．小船渡河时间变长
C ．小船实际位移不变
D ．无法确定渡河时间及实际位移如何变化
12．质量为2 kg 的物体以2 m/s 的速度运动，则物体的动能为(C ) A ．16 J B ．8 J C ．4 J D ．2 J
13．如图所示，在离地面高h 处以初速度v 0抛出一个质量为m 的物体，不计空气阻力，取地面为零势能面，则下列说法中正确的是(BD )
A ．落地时物体的机械能为mgh
B ．落地时物体的机械能为12mv 2
0＋mgh
C ．落地时物体的机械能为12mv 2
D ．物体下落过程中重力势能减少了mgh
14．如图所示，A 、B 两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是(BC )
A ．线速度大小关系：v A ＜v
B B ．线速度大小关系：v A ＞v B
C ．周期关系：T A ＜T B
D ．周期关系：T A ＞T B
15. 如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置， P是轮盘边缘上的一个点，Q是飞轮边缘上的一个点．关于P、Q两点运动情况，下列说法正确的是(C)
A．角速度大小相等 B．周期相同
C．线速度大小相等 D．加速度大小相等
16．如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在力F的作用下在水平面上发生一段大小相等的位移，则力F对物体做功相同的是(D)
A．甲和乙 B．甲、乙、丙
C．乙和丙 D．甲和丙
二．非选择题(本大题共5小题，共36分，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．)
17．(4分)在做“验证机械能守恒定律”的实验中：
(1) 自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少__________________________对实验的影响．
实验中________测定重锤的质量( 填“需要”或“不需要” )．
(2)一个实验小组不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示，已知打点计时器的周期为T ＝0.02 s，重力加速度g ＝10 m/s2；重锤的质量为m，已知s1＝0.98 cm，s2＝1.42 cm，s3＝1.78 cm, 则打点计时器在记录B点时重锤的动能E KB＝________J，由纸带已算出记录C点时重锤的动能为E kC＝0.32m J，则重锤从B点到C点重力势能减少了______J，动能增加了______J．从而可以得出结论：________________．
答案：(1) 空气阻力和打点计时器对纸带的阻力， 不需要 (2)) 0.18m 0.14m 0.14m
在实验误差范围内，只有重力做功时，物体的机械能守恒
18．(6分)将一个物体以v 0＝10 m/s 的初速度从h ＝5 m 高的平台水平抛出( g 取10 m/s 2
)，求：
(1)物体在空中飞行的时间t ；
(2)物体落地时的速度v 的大小和方向． 解析：(1)h ＝12gt 2
，
代入数据解得：t ＝1 s.
(2)设落地时物体竖直分速度为v y ，v 2
y ＝2gh ， 代入数据解得：v y ＝10 m/s.
由矢量合成法则有：v ＝v 2
0＋v 2
y ＝10 2 m/s ≈14 m/s. 设物体落地速度和水平方向夹角为θ，有 tan θ＝v y
v 0
＝1，即θ＝45°.
答案：(1)1 s (2)14 m/s 与水平方向夹角为45°
19．(8分)(1)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高h ，斜面长为L ，质量为m 的人沿斜面下滑时所受的阻力是f ，求人滑至斜面底端时的速度v 的大小．
(2)有一辆质量为1.2 吨的小汽车驶上半径为50米的圆弧形拱桥，g 取10 m/s 2
，求： ① 汽车到达桥顶的速度为10米/秒时对桥的压力是多大； ② 汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空． 解析：(1)由题意，根据动能定理有：mgh －fL ＝12mv 2
，
解得：v ＝
2gh －2fL m
.
(2)①设车质量为m ，桥半径为R ，到桥顶端速度为v ，车受支持力为F N .由牛顿第二定律得：
mg －F N ＝m v
2
R
，
代入已知量解得：F N ＝mg －m v 2
R ＝9.6×103
N.
由牛顿第三定律有：
压力大小F N ′＝F N ＝9.6×103 N.
②设车速为v 0时，车对桥无压力F N ＝0，由牛顿第二定律得： mg ＝m v 2
R
，
代入数据得：v 0＝gR ＝10 5 m/s ≈22 m/s. 答案：(1)2gh －2fL m
(2)①9.6×103
N
②22 m/s
20．(8分)如图为中国月球探测工程的形象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双印在月球上的脚印，象征着中国一代科学家月球探测的梦想．学完万有引力定律及应用后，一位同学为宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h 处自由释放一物体，测出该物体从释放到落地的时间为t ，通过查阅资料知道月球的半径为R ，引力常量为G ，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
(1)月球表面的重力加速度g′； (2)月球的质量M ；
(3)飞船靠近月球表面做匀速圆周运动的速率v . 解析：(1)由自由落体规律得：h ＝12g ′t 2
，
解得：g′＝2h
t 2.
(2)由万有引力定律得： G
Mm
R
2＝mg′，
解得：M ＝R 2
g ′
G
，
代入重力加速度解得：M ＝2hR
2
Gt 2.
(3)由重力充当向心力得： mg ′＝m v
2
R ，
有：v ＝g ′R ， 代入重力加速度得：v ＝
2hR t
. 答案：(1)2h t 2 (2)2hR 2
Gt 2 (3)2hR
t
21．(10分)如图，半径为R 的1/4圆弧支架固定在桌面上，距离圆弧边缘C 处高度为R/3的D 处固定一小定滑轮，一绕过定滑轮的轻绳两端系着质量分别为2m 与m 的小球a 和b(均可视为质点)，开始时，让a 球位于C 处．不计一切摩擦，绳子足够长，回答：
(1) 如果剪断DC 间的绳子，让小球a 在C 处从静止开始沿支架自由滑下： ① 测得小球落地E 处与桌子的水平距离EB 等于2R ，试求桌子AB 的高度h ； ② 设小球a 从C 滑到A 处的时间为t 1，从A 运动到E 的时间为t 2，试比较t 1、t 2的大小，并说明理由．
(2)如果不剪断绳子，让小球a 在C 处从静止开始沿支架滑下，求从C 到A 过程中绳子拉力对a 球所做的功．
解析：(1)①根据机械能守恒： 2mgR ＝122mv 2
A ，得v A ＝2gR.
根据平抛规律⎩⎪⎨⎪
⎧x ＝v A t ＝2R h ＝12gt 2，
解得h ＝R.
②由于C 到A 的竖直位移为R ，竖直方向的初速度为零，A 到E 的竖直位移也为R ，竖
直方向的初速度也为零．因此，我们只需比较两过程在竖直方向的加速度即可．C 到A 的过程中，除了竖直向下的重力外，圆支架还提供一支持力，并且这个支持力时刻具有竖直向上的分量，使运动过程中竖直向下的加速度始终小于g ，而A 到E 过程中竖直方向只受重力，竖直方向加速度始终等于g.根据s ＝12
at 2
，即可判断：t 1>t 2.
(2)如图所示，根据速度分解、勾股关系有：v 153
R ＝v 2R ，即v 1＝5
3v 2.
根据两球系统的机械能守恒有： 2mgR －mg(53R －13R)＝122mv 21＋12mv 2
2－0
解得：v 2
1＝100gR 177
.
以a 球为对象，由动能定理：W ＋2mgR ＝12×2mv 2
1－0
解得：W ＝－254mgR
177.
答案：(1)①R ②见解析 (2)。