高中物理必修二期末测试题与答案解析
2023高中物理人教版必修第二册期末学业水平检测(附答案解析)
2023高中物理人教版必修第二册期末学业水平检测学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.暑假期间,某同学乘坐高铁外出旅游,他观察到高铁两旁的树木急速向后退行,某段时间内,他发现水平桌面上玻璃杯中的水面呈现左低右高的状态,如图所示,由此可A.B.C.D.二、多选题8.如图,竖直放置间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场,会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用,与两板上边缘等高处有一个质量为m的小球P(可视为质点)。
现将小球P从两板正中央由静止释放,最终小球运动到右板上的位置O。
已知小球下降的高度为h,小球在竖直方向只受重力作用,重力加速度大小为g,则从开始mgdFh的运动时间t=运动的轨迹为曲线运动到O点的速度与水平方向的夹角满足2hd θ为抛物线导轨的顶点,M通过轻杆与光滑地面上的小球N相连,两小球的质量均为m,轻杆的长度为2h,现将小球M由距地面竖直高度3h处由静止释放,则()4三、实验题11.某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,绳和滑轮的质量忽略不计,轮与轴之间的摩擦忽略不计。
21h t D四、解答题12.途经太和东站的商合杭高铁6月28号全面开通,为了体验一把,小明和他爸爸开车前往太和东站。
他们正以20 m/s 的速度向东匀速运动行驶在某水平路面的AB 段上。
而汽车前方的BC 段,由于刚刚维修过比较粗糙。
小明观察汽车中控屏并记录下汽车通过整个ABC 路段的不同时刻的速度,做出了v -t 图象如图乙所示(在t =15s 处水平虚线与曲线相切)。
假设运动过程中汽车发动机的输出功率保持80 kW 不变,汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自保持不变。
求:(1)汽车在AB 段及BC 段上运动时所受的阻力f 1和f 2。
(2)小明通过中控屏记录了BC 路段的长度约为122.5m ,那么这辆汽车连同乘客的质量m 约是多少。
物理必修二测试题及答案
物理必修二测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是光的波动性的表现?A. 光的反射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光的衍射答案:C2. 根据牛顿第二定律,以下哪个说法是正确的?A. 力是维持物体运动的原因B. 力是改变物体运动状态的原因C. 力的大小与物体速度成正比D. 力的大小与物体加速度成反比答案:B3. 电磁波的传播速度在真空中是恒定的,其值为:A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.0×10^8 m/sD. 3.0×10^5 km/s答案:C4. 以下哪种力是保守力?A. 摩擦力B. 重力C. 阻力D. 浮力答案:B5. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是可能的?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以从一种形式转化为另一种形式D. 能量的总量可以增加答案:C6. 以下哪个选项是电磁感应现象的描述?A. 磁场中电流的产生B. 电流中磁场的产生C. 磁场中电场的产生D. 电场中磁场的产生答案:A7. 以下哪个选项是描述热力学第一定律的?A. 能量守恒定律B. 热力学第二定律C. 熵增原理D. 热力学第三定律答案:A8. 以下哪个选项是描述理想气体状态方程的?A. PV = nRTB. P = ρRT/VC. PV = nMRTD. PV = nRT/M答案:A9. 以下哪个选项是描述光电效应的?A. 光照射在金属表面时,金属会吸收光能并转化为热能B. 光照射在金属表面时,金属会吸收光能并产生电流C. 光照射在金属表面时,金属会发射电子D. 光照射在金属表面时,金属会反射光答案:C10. 根据相对论,以下哪个说法是正确的?A. 时间是绝对的B. 质量是绝对的C. 长度是相对的D. 速度是相对的答案:D二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成______。
人教版高中物理必修二复习试题及答案全套
人教版高中物理必修二复习试题及答案全套重点强化卷(一) 圆周运动的分析一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车,这种无链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了()图1A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v=ωr知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A选项正确.【答案】A2.两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆的O点做圆周运动,如图2所示,当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是()图2A.L v 1v 1+v 2B.L v 2v 1+v 2 C.L (v 1+v 2)v 1D.L (v 1+v 2)v 2【解析】 两小球角速度相等,即ω1=ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2,即v 1r 1 =v 2r 2;又由于r 1+r 2=L ,所以r 2=L v 2v 1+v 2 ,故选B.【答案】 B3.如图3所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线.表示质点P 的图线是双曲线的一支,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图线可知( )图3A .质点P 的线速度大小不变B .质点P 的角速度大小不变C .质点Q 的角速度随半径变化D .质点Q 的线速度大小不变【解析】 由a n =v 2r 知:v 一定时,a n ∝1r ,即a n 与r 成反比;由a n =rω2知:ω一定时,a n ∝r .从图象可知,质点P 的图线是双曲线的一支,即a n 与r 成反比,可得质点P 的线速度大小是不变的.同理可知:质点Q 的角速度是不变的.【答案】 A4.如图4所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动,a 和b 是轮上质量相等的两个质点,则偏心轮转动过程中a 、b 两质点( )图4A .角速度大小相同B .向心力大小相同C .线速度大小相同D .向心加速度大小相同【解析】 O 点为圆心,a 和b 两质点与O 点的距离不相等,即圆周运动的半径不相等,但两质点与圆心连线在相等时间内转过的圆心角相等,因此,两质点的角速度大小相同,线速度大小不相同,选项A 正确,选项C 错误;向心力为F =mRω2,两质点的质量与角速度都相等,半径不相等,则向心力与向心加速度不相同,选项B 、D 均错误.【答案】 A5.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图5所示,经过最低点的速度为v ,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )图5A .μmgB .μm v 2R C .μm (g -v 2R )D .μm (g +v 2R )【解析】 小球在最低点时,轨道支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,物体受到的摩擦力为f =μF N =μm (g +v 2R ),选项D 正确.【答案】 D6.某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器,滚筒内表面粗糙,内直径为D .工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动.为使栗子受热均匀,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则( )图6A .滚筒的角速度应满足ω<2g DB .滚筒的角速度应满足ω>2g DC .栗子脱离滚筒的位置与其质量有关D .若栗子到达最高点时脱离滚筒,栗子将自由下落【解析】 栗子在最高点恰好不脱离时有:mg =m D2ω2,解得ω=2g D ,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则ω<2gD ,故A 正确,B 错误;栗子脱离滚筒的位置与其质量无关,故C 错误;若栗子到达最高点时脱离滚筒,由于栗子的速度不为零,栗子的运动不是自由落体运动,故D 错误.【答案】 A7.汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车转弯的轨道半径必须 ( )A .减为原来的12 B .减为原来的14 C .增为原来的2倍D .增为原来的4倍【解析】 汽车在水平地面上转弯,向心力由静摩擦力提供.设汽车质量为m ,汽车与地面的动摩擦因数为μ,汽车的转弯半径为r ,则μmg =m v 2r ,故r ∝v 2.速率增大到原来的2倍时,转弯半径增大到原来的4倍,D正确.【答案】D8.(多选)如图7所示,用细绳拴着质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R,则下列说法正确的是()图7A.小球过最高点时,绳子张力可能为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点时的速度为gRD.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】绳子只能提供拉力作用,其方向不可能与重力相反,D错误;在最高点有mg+F T=m v2R,拉力F T可以等于零,此时速度最小为v min=gR,故B错误,A、C正确.【答案】AC9.在高速公路的拐弯处,路面建造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应满足()A.sin θ=v2Rg B.tan θ=v2RgC .sin 2θ=2v 2Rg D .cot θ=v 2Rg【解析】 当车轮与路面的横向摩擦力等于零时,汽车受力如图所示则有:F N sin θ=m v 2R F N cos θ=mg 解得:tan θ=v 2Rg , 故B 正确. 【答案】 B10.(多选)中央电视台《今日说法》栏目曾报道过一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲撞进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图8所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )现场示意图图8A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C.公路在设计上可能内(东北)高外(西南)低D.公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低【解析】由题图可知发生事故时,卡车在做圆周运动,从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动,故选项A正确,选项B错误;如果外侧高,卡车所受重力和支持力的合力提供向心力,则卡车不会做离心运动,也不会发生事故,故选项C正确,D错误.【答案】AC二、计算题11.在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有F m =0.6mg =m v 2r ,由速度v =30 m/s ,得弯道半径r =150 m.(2)汽车过拱桥,看做在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有:mg -F N =m v 2R ,为了保证安全,车对路面间的弹力F N 必须大于等于零,有mg ≥ m v 2R ,则R ≥90 m.【答案】 (1)150 m (2)90 m12.如图9所示,一光滑的半径为0.1 m 的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道对小球的压力恰好为零,g 取10 m/s 2,求:图9(1)小球在B 点速度是多少? (2)小球落地点离轨道最低点A 多远? (3)落地时小球速度为多少?【解析】 (1)小球在B 点时只受重力作用,竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律可得:mg =m v 2Br代入数值解得:v B =gr =1 m/s.(2)小球离开B 点后,做平抛运动.根据平抛运动规律可得:2r =12gt 2s =v B t代入数值联立解得:s =0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知,小球落地时的速度为v =v 2B +(gt )2=5 m/s.【答案】 (1)1 m/s (2)0.2 m (3) 5 m/s重点强化卷(二) 万有引力定律的应用一、选择题1.两个密度均匀的球体,相距r ,它们之间的万有引力为10-8N ,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为( )A .10-8NB .0.25×10-8 NC .4×10-8ND .10-4N【解析】 原来的万有引力为:F =G Mm r 2 后来变为:F ′=G 2M ·2m (2r )2=GMmr 2 即:F ′=F =10-8N ,故选项A 正确. 【答案】 A2.牛顿在建立万有引力定律的过程中,对苹果落地现象曾产生过无尽的遐想;已知地球的半径为6.4×106 m ,地球自转的角速度为7.27×105 rad/s ,地球表面的重力加速度为9.8 m/s 2,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103 m/s ,第三宇宙速度为16.7×103 m/s ,月地中心间距离为3.84×108 m .假设地球上有一棵苹果树长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将( )A .落回地面B .成为地球的同步“苹果卫星”C .在月球所在的轨道上绕地球运动D .飞向茫茫宇宙【解析】 将月球位置的苹果在随地球转运的过程中与地球的同步卫星进行比较,很显然,那个位置下的苹果的线速度会大于同步卫星的线速度,所以,当苹果脱离时万有引力不足以提供向心力,苹果会做离心运动,故会飞向宇宙.【答案】 D3.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法正确的是( ) A .已知它的质量是1.24 t ,若将它的质量增为2.84 t ,其同步轨道半径将变为原来的2倍B .它的运行速度大于7.9 km/sC .它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用它进行电视转播D .它距地面的高度约为地球半径的5倍,故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136【解析】 同步卫星的轨道半径是固定的,与质量大小无关,A 错误;7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度,同时也是卫星的最大环绕速度,卫星的轨道半径越大,其线速度越小.同步卫星距地面很高,故其运行速度小于7.9 km/s ,B 错误;同步卫星只能在赤道的正上方,C 错误;由G Mmr 2=ma n 可得,同步卫星的加速度a n =G M r 2=G M (6R )2=136G M R 2=136g ,故选项D 正确.【答案】 D4.如图1所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )图1A .根据v =gr 可知,运行速度满足v A >vB >vC B .运转角速度满足ωA >ωB >ωC C .向心加速度满足a A <a B <a CD .运动一周后,A 最先回到图示位置 【解析】 由G Mmr 2=m v 2r 得,v =GMr ,r 大,则v 小,故v A <v B <v C ,A错误;由G Mmr 2=mω2r 得,ω=GMr 3,r 大,则ω小,故ωA <ωB <ωC ,B 错误;由G Mm r 2=ma 得,a =GM r 2,r 大,则a 小,故a A <a B <a C ,C 正确;由G Mm r 2=m 4π2T 2r 得,T =2πr 3GM ,r 大,则T 大,故T A >T B >T C ,因此运动一周后,C 最先回到图示位置,D 错误.【答案】 C5.(多选)据英国《卫报》网站2015年1月6日报道,在太阳系之外,科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星,绕恒星橙矮星运行,命名为“开普勒438b ”.假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍.则该行星与地球的( )A .轨道半径之比为3p 2q B .轨道半径之比为3p 2 C .线速度之比为3qp D .线速度之比为1p【解析】 行星公转的向心力由万有引力提供,根据牛顿第二定律,有G MmR 2=m 4π2T 2R ,解得:R =3GMT 24π2,该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍,故:R 橙R 太=3(M 橙M 太)(T 行T 地)2=3qp 2,故A 正确,B 错误;根据v =2πR T ,有:v 行v 地=R 行R 地·T 地T 行=3qp 2·1p =3qp ,故C 正确,D 错误.【答案】 AC6.银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T ,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r ,已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2r -r 1GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2D.4π2r 2r 1GT 2【解析】 设S 1、S 2两星体的质量分别为m 1、m 2,根据万有引力定律和牛顿定律得,对S 1有G m 1m 2r 2=m 1(2πT )2r 1,解之可得m 2=4π2r 2r 1GT 2,则D 正确,A 、B 、C 错误.【答案】 D7.假设神舟十一号载人飞船绕地球飞行的周期约为T ,离地面的高度为h .地球表面重力加速度为g .设神舟十一号绕地球做匀速圆周运动,则由以上数据无法估测( )A .地球的质量B .神舟十一号的质量C .地球的半径D .神舟十一号的线速度大小【解析】 设地球质量为M ,半径为R ,神舟十一号质量为m ,由万有引力定律和牛顿第二定律得,GMm (R +h )2=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2(R +h ),黄金代换公式GM =gR 2,由已知量T 、h 、g ,两式可以求出地球的质量M 和地球的半径R ,再由v =GMr和GM =gR 2可求得神舟十一号的线速度大小,由第一式可看出神舟十一号的质量不能求出,故选B.【答案】B8.嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动),若已知地球质量约为月球质量的81倍,地球第一宇宙速度约为7.9 km/s,则地球半径约为月球半径的多少倍?()A.3倍B.4倍C.5倍D.6倍【解析】根据万有引力提供向心力知,当环绕天体在中心天体表面运动时,运行速度即为中心天体的第一宇宙速度,由G MmR2=mv2R解得:v=GMR,故地球的半径与月球的半径之比为R1R2=M1M2·v22v21,约等于4,故B正确,A、C、D错误.【答案】B9.如图2所示,a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上.某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方.下列说法中正确的是()图2A.b、d存在相撞危险B.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度C.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度D.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道,线速度大小相等,不可能相撞,A 错;由a 向=GMr 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度,B 对;由ω= GMr 3知,a 、c 的角速度大小相等,且大于b 的角速度,C 错;由v = GMr 知a 、c 的线速度大小相等,且大于d 的线速度,D 错.【答案】 B10.若地球半径为R ,把地球看做质量分布均匀的球体,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零.“蛟龙”下潜深度为d .天宫一号轨道距离地面高度为h ,“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度之比为( )A.R -dR +hB.(R -d )2(R +h )2C.(R -d )(R +h )R 2D.(R -d )(R +h )2R 3【解析】 令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:g =GM R 2,由于地球的质量为:M =ρ·43πR 3,所以重力加速度的表达式可写成:g =GM R 2=Gρ43πR 3R 2=43πGρR .根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,故在深度为d 的地球内部,受到地球的万有引力即为半径等于(R -d )的球体在其表面产生的万有引力,故海底的重力加速度g ′=43πGρ(R -d ).所以有g ′g =R -d R .根据万有引力提供向心力G Mm(R +h )2=ma ,“天宫一号”的加速度a =GM(R +h )2,所以a g =R 2(R +h )2,所以g ′a =(R -d )(R +h )2R 3,故D 正确,A 、B 、C 错误.故选D.【答案】 D 二、计算题11.经天文学家观察,太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行,这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m),转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s).太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力,可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题.(G =6.67×10-11N·m 2/kg 2)用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量.【解析】 假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M ,太阳的质量为m ,轨道半径为r ,周期为T ,太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力,则G Mm r 2=m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M =4π2r 3GT 2=4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10-11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg. 【答案】 3.3×1041kg12.质量分别为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动,星球A 和B 两者中心之间距离为L .已知A 、B 的中心和O 三点始终共线,A 和B 分别在O 的两侧.引力常量为G .(1)求两星球做圆周运动的周期;(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A 和B ,月球绕其轨道中心运行的周期记为T 1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T 2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg 和7.35×1022kg.求T 2与T 1两者平方之比.(结果保留三位小数)图3【解析】 (1)两星球围绕同一点O 做匀速圆周运动,其角速度相同,周期也相同,其所需向心力由两者间的万有引力提供,设OB 为r 1,OA 为r 2,则对于星球B :G Mm L 2=M 4π2T 2r 1 对于星球A :G Mm L 2=m 4π2T 2r 2 其中r 1+r 2=L 由以上三式可得T =2πL 3G (M +m ).(2)对于地月系统,若认为地球和月球都围绕中心连线某点O 做匀速圆周运动,由(1)可知地球和月球的运行周期T 1=2πL 3G (M +m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动,由万有引力与天体运动的关系:G MmL 2=m 4π2T 22L解得T 2=4π2L 3GM则T 22T 21=M +mM =1.012.【答案】 (1)2πL 3G (M +m )(2)1.012重点强化卷(三) 动能定理和机械能守恒定律一、选择题1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大【解析】不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒.故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,物体速度的大小相等.故只有选项A正确.【答案】A2.(多选)质量为m的物体,从静止开始以a=12g的加速度竖直向下运动h米,下列说法中正确的是()A.物体的动能增加了12mghB.物体的动能减少了12mghC.物体的势能减少了12mghD.物体的势能减少了mgh【解析】物体的合力为ma=12mg,向下运动h米时合力做功12mgh,根据动能定理可知物体的动能增加了12mgh,A对,B错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势能减少了mgh,D对.【答案】AD3.如图1所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为()图1A.12μmgR B.12mgRC.mgR D.(1-μ)mgR【解析】设物体在AB段克服摩擦力所做的功为W AB,物体从A到C的全过程,根据动能定理有mgR-W AB-μmgR=0,所以有W AB=mgR-μmgR=(1-μ)mgR.【答案】D4.如图2所示,木板长为l,木板的A端放一质量为m的小物体,物体与板间的动摩擦因数为μ.开始时木板水平,在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中,若物体始终保持与板相对静止.对于这个过程中各力做功的情况,下列说法中正确的是()图2A.摩擦力对物体所做的功为mgl sin θ(1-cos θ)B.弹力对物体所做的功为mgl sin θcos θC.木板对物体所做的功为mgl sin θD.合力对物体所做的功为mgl cos θ【解析】重力是恒力,可直接用功的计算公式,则W G=-mgh;摩擦力虽是变力,但因摩擦力方向上物体没有发生位移,所以W f=0;因木块缓慢运动,所以合力F合=0,则W合=0;因支持力F N为变力,不能直接用公式求它做的功,由动能定理W合=ΔE k知,W G+W N=0,所以W N=-W G=mgh=mgl sin θ.【答案】C5.如图3所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与地面呈θ=30°的斜面上,撞击点为C点.已知斜面上端与曲面末端B相连.若AB的高度差为h,BC间的高度差为H,则h与H的比值hH等于(不计空气阻力)()图3A.34 B.43C.49 D.112【解析】根据动能定理得,mgh=12m v2B,解得小球到达B点的速度v B=2gh,小球离开B点后做平抛运动,根据tan θ=12gt2v B t,解得:t=2v B tan θg=22gh tan θg,平抛运动下落的高度H=12gt2=4h tan2θ=43h,则h与H的比值hH=34,故A正确,B、C、D错误.【答案】A6.把一质量为m的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图4甲所示.迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).己知A、B的高度差为h,C、B高度差为2h,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,选A位置为重力势能零势能点,则()图4A.刚松手瞬间,弹簧弹力等于小球重力B.状态甲中弹簧的弹性势能为2mghC.状态乙中小球的动能为mghD.状态丙中系统的机械能为3mgh【解析】松手后小球向上加速运动,故刚松手瞬间,弹簧弹力大于小球重力,选项A错误;由能量关系可知状态甲中弹簧的弹性势能转化为状态丙中物体的重力势能,故为3mgh,选项B错误,D正确;状态乙中E k+mgh=3mgh,故状态乙中小球的动能为2mgh,选项C错误.【答案】D7.如图5所示,一根全长为l、粗细均匀的铁链,对称地挂在光滑的小滑轮上,当受到轻微的扰动,求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小()图5A.glB.2gl 2C.2glD.gl 2【解析】设铁链的质量为2m,根据机械能守恒定律得mg·l2=12·2m v2,所以v=2gl2,只有选项B正确.【答案】B8.如图6所示,在竖直平面内有一“V”形槽,其底部BC是一段圆弧,两侧都与光滑斜槽相切,相切处B、C位于同一水平面上.一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑,经圆弧槽再滑上左侧斜槽,最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处,接着小物体再向下滑回,若不考虑空气阻力,则()图6A.小物体恰好滑回到B处时速度为零B.小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C.小物体能滑回到B处之上,但最高点要比D处低D.小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点【解析】小球从A滑动到D的过程中,根据动能定理,有:mgh-W f=0,即克服阻力做的功W f为mgh;从D返回的过程,由于弹力和重力的径向分力的合力提供向心力,有:N-mg cos θ=m v2R,由于返回时的速度小于开始时经过同一点的速度,故返回时弹力减小,故滑动摩擦力减小,克服摩擦力做的功小于mgh,故物体会超出B点,但超出高度小于h,故A、B错误,C正确;滑块不一定能够到达最低点,故D错误.【答案】C二、计算题9.如图7所示,斜面倾角为θ,滑块质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,从距挡板为s0的位置以v0的速度沿斜面向上滑行.设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变,挡板与斜面垂直,斜面足够长.求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s.图7【解析】 滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小F f =μF N =μmg cos θ① 整个过程滑块下落的总高度h =s 0sin θ② 根据动能定理mgh -F f ·s =0-12m v 20③联立①②③得s =s 0tan θμ+v 202μg cos θ. 【答案】 s 0tan θμ+v 202μg cos θ10.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB 长L =1.5 m ,如图8所示.将一个质量为m =0.5 kg 的木块在F =1.5 N 的水平拉力作用下,从桌面上的A 端由静止开始向右运动,木块到达B 端时撤去拉力F ,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s 2.求:图8(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.【解析】(1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h,由动能定理知,(F-μmg)L-mgh=0得h=(F-μmg)Lmg=(1.5-0.2×0.5×10)×1.50.5×10m=0.15 m.(2)设木块滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离为s,由动能定理知,mgh-μmgs=0得s=hμ=0.75 m.【答案】(1)0.15 m(2)0.75 m11.如图9所示,质量m=50 kg的跳水运动员从距水面高h=10 m的跳台上以v0=5 m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高和受到的阻力,g取10 m/s2,求:图9(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);(2)运动员起跳时的动能;(3)运动员入水时的速度大小.【解析】 (1)以水平面为零重力势能参考平面,则运动员在跳台上时具有的重力势能为E p =mgh =5 000 J.(2)运动员起跳时的速度为v 0=5 m/s ,则运动员起跳时的动能为E k =12m v 20=625 J.(3)解法一:应用机械能守恒定律运动员从起跳到入水过程中,只有重力做功,运动员的机械能守恒,则mgh +12m v 20=12m v 2,解得v =15 m/s.解法二:应用动能定理运动员从起跳到入水过程中,其他力不做功,只有重力做功,故合外力做的功为W 合=mgh ,根据动能定理可得,mgh =12m v 2-12m v 20,解得v =15 m/s.【答案】 (1)5 000 J (2)625 J (3)15 m/s12.如图10所示,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab 和抛物线bc 组成,圆弧半径Oa 水平,b 点为抛物线顶点.已知h =2 m ,s = 2 m .重力加速度大小g 取10 m/s 2.图10(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小.【解析】(1)一小环套在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则说明下落到b点时的速度,使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合,故有s=v b t①,h=12gt2②,从ab滑落过程中,根据动能定理可得mgR=12m v2b③,联立①②③可得R=s24h=0.25 m.(2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,根据动能定理可得mgh=12m v2c④因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角,设为θ,则根据平抛运动规律可知sin θ=v bv2b+2gh⑤,根据运动的合成与分解可得sin θ=v水平v c⑥联立①②③④⑤⑥可得。
高中物理 期末综合检测卷(含解析)新人教版必修2-新人教版高中必修2物理试题
期末综合检测卷本试卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部,总分为100分,考试时间90分钟。
第1卷(选择题,共48分)一、选择题(此题共12小题,每一小题4分,共48分。
在每个小题给出的四个选项中,第1~8小题,只有一个选项符合题意;第9~12小题,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分)1.关于运动的合成与分解,如下说法中不正确的答案是( ) A .物体的两个分运动是直线运动,如此它们的合运动一定是直线运动B .假设两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,如此合运动一定是曲线运动C .合运动与分运动具有等时性D .速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定如此 答案 A解析 物体的两个分运动是直线运动,如此它们的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,假设合速度方向与合加速度方向共线,如此为直线运动,否如此为曲线运动,A 错误,B 、C 、D 正确。
2.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目,在飞镖世界杯大赛中某一选手在距地面高h ,离靶面的水平距离L 处,将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出,结果飞镖落在靶心正上方。
不计空气阻力,如只改变h 、L 、m 、v 0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )A .适当减小v 0B .适当提高hC .适当减小mD .适当减小L答案 A解析 飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动;开始时飞镖落于靶心上方,说明在飞镖水平方向飞行L 时,下落高度较小,而水平方向L =v 0t ,竖直方向y =12gt 2=gL22v 20,为增大y ,可以增大L 或减小v 0,故A 正确,D 错误;假设L 不变,v 0不变,也可以降低h ,故B 错误;而平抛运动规律和物体的质量无关,故C 错误。
3.如下列图,在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A 、B 、C ,在某一时刻恰好在同一条直线上。
(压轴题)高中物理必修二第五章《抛体运动》测试题(含答案解析)(3)
一、选择题1.在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v 0水平匀速移动,经过时间t ,猴子沿杆向上移动的高度为h ,人顶杆沿水平地面移动的距离为x ,如图所示,关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )A .相对地面的运动轨迹为直线B .相对地面做匀加速曲线运动C .t 时刻,猴子对地面的速度大小为0v at +D .t 时间内,猴子对地面的位移大小为x h +2.2021年央视春节晚会采用了无人机表演。
现通过传感器获得无人机水平方向速度x v 、竖y v (取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,则下列说法正确的( )A .无人机在1t 时刻上升至最高点B .无人机在2t 时刻处于超重状态C .无人机在10~t 时间内沿直线飞行D .无人机在13~t t 时间内做匀变速运动3.如图所示,小船船头始终垂直于河岸行驶,且船速保持不变。
从A 点出发行驶至B 点,小船轨迹如图所示。
则下列说法正确的是( )A .河岸中心水速最大B .船可能做匀速运动C .水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短D .改变船速方向不会影响渡河时间4.在翻修旧房时,工人同时将两块砖水平叠放在一起以初速度v 0斜向上抛出,如图所示。
砖到达最高点时刚好被另一工人接住,空气阻力忽略不计。
下列说法正确的是( )A .从抛出到将要被接住的过程中,下面砖对上面砖的冲量不为零B .砖在最高点工人接住前的速度不为零C .若要让砖准确到达接砖工人图示中手的位置,抛砖时的速度方向必须瞄准该位置D .若在原位置、以相同速度v 0抛出三块砖,则到达的最高点位置要比两块砖的低一些 5.在一次运动会上某运动员在铅球比赛中成绩是9.6m ,图示为他在比赛中的某个瞬间,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )A .刚被推出的铅球只受到重力B .9.6m 是铅球的位移C .铅球推出去后速度变化越来越快D .该运动员两次成绩一样,则铅球位移一定相同6.如图所示为四分之一圆柱体OAB 的竖直截面,半径为R ,在B 点上方的C 点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D 点与圆柱体相切,OD 与OB 的夹角为60 ,则C 点到B 点的距离为( )A .4R B .2R C .34R D .R7.如图所示,在距地面高2L的A点以水平初速度v0=gl投掷飞標.在与A点水平距离为L的水平地面上点B处有一个气球,选样适当时机让气球以速度v0=gl匀速上升,在上升过程中被飞镖击中.不计飞镖飞行过程中受到的空气阻力,飞標和气球可视为质点,重力加速度为g.掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔t应为()A.2LgB.12LgC.LgD.2Lg8.如图所示,在斜面顶端以一定的初速度将小球水平抛出,斜面足够长,已知小球落到斜面时的末动能与其初动能之比为73,则斜面的倾角为()A.30︒B.45︒C.53︒D.60︒9.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4m/s,则船从A点开出的最小速度为()A.2m/s B.2.4m/sC.3m/s D.3.5m/s10.一快艇要从岸边某一不确定位置处最快到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度v x图象和水流的速度v y图象如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是A.快艇的运动轨迹为直线B .快艇应该从上游60m 处出发C .最短时间为10sD .快艇的船头方向应该斜向上游11.6-8月是南北方河流的汛期,区域性暴雨洪涝重于常年,在汛期应急抢险工作中,无人机发挥着举足轻重的作用。
教科版高中物理必修二复习试题及答案全套
教科版高中物理必修二复习试题及答案全套重点强化卷(一) 平抛运动规律的应用一、选择题1. (多选)如图1所示,在高空匀速飞行的轰炸机,每隔1 s投下一颗炸弹,若不计空气阻力,则()图1A.这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上B.这些炸弹都落于地面上同一点C.这些炸弹落地时速度大小方向都相同D.相邻炸弹在空中距离保持不变【解析】这些炸弹是做平抛运动,速度的水平分量都一样,与飞机速度相同.相同时间内,水平方向上位移相同,所以这些炸弹排在同一条竖直线上.这些炸弹抛出时刻不同,落地时刻也不一样,不可能落于地面上的同一点.由于这些炸弹下落的高度相同,初速度也相同,这些炸弹落地时速度大小和方向都相同.两相邻炸弹在空中的距离为Δx=x1-x2=12g(t+1)2-12gt2=gt+12g.由此可知Δx随时间t增大而增大.【答案】AC2.一个物体以速度v0水平抛出,落地时速度的大小为2v0,不计空气的阻力,重力加速度为g,则物体在空中飞行的时间为()A.v0g B.2v0gC.3v 0gD.2v 0g【解析】 如图所示,gt 为物体落地时竖直方向的速度,由(2v 0)2=v 20+(gt )2得:t =3v 0g ,C 正确.【答案】 C3. (多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶,他站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A 、B 由同一位置水平掷出,两只飞镖插在靶上的状态如图2所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法正确的是( )图2A .B 镖的运动时间比A 镖的运动时间长 B .B 镖掷出时的初速度比A 镖掷出时的初速度大C .A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大D .A 镖的质量一定比B 镖的质量小【解析】 飞镖A 、B 都做平抛运动,由h =12gt 2得t =2hg ,故B 镖运动时间比A 镖运动时间长,A 正确;由v 0=xt 知A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大,B 错误,C 正确;无法比较A 、B 镖的质量大小,D 错误.【答案】 AC4.从O 点抛出A 、B 、C 三个物体,它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示,则三个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系和三个物体在空中运动的时间t A 、t B 、t C 的关系分别是( )图3 A.v A>v B>v C,t A>t B>t CB.v A<v B<v C,t A=t B=t CC.v A<v B<v C,t A>t B>t CD.v A>v B>v C,t A<t B<t C【解析】三个物体抛出后均做平抛运动,竖直方向有h=12gt2,水平方向有x=v0t,由于h A>h B>h C,故t A>t B>t C,又因为x A<x B<x C,故v A<v B<v C,C正确.【答案】C5.如图4所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,不计空气阻力.若拦截成功,则v1、v2的关系应满足()图4A.v1=v2B.v1=Hs v2C.v1=Hs v2D.v1=sH v2【解析】设经t时间拦截成功,则平抛的炮弹下落h=12gt2,水平运动s=v1t;竖直上抛的炮弹上升H-h=v2t-12gt2,由以上各式得v1=s H v2,故D正确.【答案】D6.如图5所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图5A.23s B.223sC. 3 s D.2 s【解析】把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动,抛出时只有水平方向的速度v0,垂直地撞在斜面上时,既有水平方向分速度v0,又有竖直方向的分速度v y.物体速度的竖直分量确定后,即可求出物体飞行的时间.如图所示,把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度v y,则有tan 30°=v0 v yv y=gt,解两式得t=v yg =3v0g= 3 s,故C 正确.【答案】C7.(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图6所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m,最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g 取10 m/s 2)( )图6A .1 m/sB .2 m/sC .3 m/sD .4 m/s【解析】 由h =12gt 2知,面片在空中的运动时间t =2hg =0.4 s ,而水平位移x =v 0t ,故面片的初速度v 0=xt ,将x 1=0.5 m ,x 2=1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01=x 1t =1.25 m/s ,最大初速度v 02=x 2t =3.75 m/s ,即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ,B 、C 选项正确.【答案】 BC8.(多选)从同一点沿水平方向抛出的A 、B 两个小球能落在同一个斜面上,运动轨迹如图7所示,不计空气阻力,则小球初速度v A 、v B 的关系和运动时间t A 、t B 的关系分别是( )图7A .v A >vB B .v A <v BC .t A >t BD .t A <t B【解析】 A 小球下落的高度小于B 小球下落的高度,所以根据h =12gt 2知t =2hg ,故t A <t B ,C 错误,D 正确;根据s =v t 知,B 的水平位移较小,时间较长,则水平初速度较小,故v A >v B ,A 正确,B 错误.【答案】AD9. (多选)如图8所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则()图8A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【解析】x=v0t,y=12gt2,所以t=2y g,由y b=y c>y a,得t b=t c>t a,选项A 错,B 对;又根据v0=x g2y,因为y b>y a,x b<x a,y b=y c,x b>x c,故v a>v b,v b>v c,选项C错,D对.【答案】BD10.如图9所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则()图9A.tan θ2tan θ1=2 B.tan θ1 tan θ2=2C.1tan θ1 tan θ2=2 D.tan θ1tan θ2=2【解析】 OA 方向即小球末速度垂线的方向,θ1是末速度与水平方向的夹角;BA 方向即小球合位移的方向,θ2是位移方向与竖直方向的夹角.由题意知:tan θ1=v y v 0=gtv 0,tan θ2=x y =v 0t 12gt 2=2v 0gt由以上两式得:tan θ1 tan θ2=2.故B 项正确. 【答案】 B 二、计算题11.从离地高 80 m 处水平抛出一个物体,3 s 末物体的速度大小为 50 m/s ,g 取10 m/s 2.求:(1)物体抛出时的初速度大小; (2)物体在空中运动的时间; (3)物体落地时的水平位移.【解析】 (1)由平抛运动的规律知v =v 2x +v 2y3 s 末v =50 m/s ,v y =gt =30 m/s 解得v x =40 m/s ,即v 0=40 m/s. (2)物体在空中运动的时间t =2hg =2×8010 s =4 s.(3)物体落地时的水平位移x =v 0t =40×4 m =160 m. 【答案】 (1)40 m/s (2)4 s (3)160 m12.如图10所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出,经过3.0 s 落到斜坡上的A 点.已知O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m =50 kg.不计空气阻力.(取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g =10 m/s 2)求:图10(1)A点与O点的距离;(2)运动员离开O点时的速度大小.【解析】(1)设A点与O点的距离为L,运动员在竖直方向做自由落体运动,有L sin 37°=12gt2L=gt22sin 37°=75 m.(2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即L cos 37°=v0t解得v0=L cos 37°t=20 m/s.【答案】(1)75 m(2)20 m/s重点强化卷(二) 圆周运动及综合应用一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车,这种带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了()图1A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力【解析】 在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v =ωr 知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A 选项正确.【答案】 A2.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端,绕杆的O 点做圆周运动,如图2所示,当小球1的速度为v 1时,小球2的速度为v 2,则转轴O 到小球2的距离是( )图2A.L v 1v 1+v 2B.L v 2v 1+v 2 C.L (v 1+v 2)v 1D.L (v 1+v 2)v 2【解析】 两小球角速度相等,即ω1=ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2,即v 1r 1 =v 2r 2 ;又由于r 1+r 2=L ,所以r 2=L v 2v 1+v 2,故选B.【答案】 B3.汽车在转弯时容易打滑出事故,为了减少事故发生,除了控制车速外,一般会把弯道做成斜面.如图3所示,斜面的倾角为θ,汽车的转弯半径为r ,则汽车安全转弯速度大小为( )图3A.gr sin θB.gr cos θC.gr tan θD.gr cot θ【解析】 高速行驶的汽车转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供同,完全不依靠摩擦力,如图.根据牛顿第二定律得: mg tan θ=m v 2r 解得:v =gr tan θ 故选C. 【答案】 C4.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图4所示,经过最低点的速度为v ,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )图4A .μmgB .μm v 2R C .μm (g -v 2R )D .μm (g +v 2R )【解析】 小球在最低点时,轨道支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,物体受到的摩擦力为f =μF N =μm (g +v 2R ),选项D 正确.【答案】 D5. (多选)如图5所示,用细绳拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R ,则下列说法正确的是( )图5A.小球过最高点时,绳子张力可能为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点时的速度为gRD.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】绳子只能提供拉力作用,其方向不可能与重力相反,D错误;在最高点有mg+F T=m v2R,拉力F T可以等于零,此时速度最小为v min=gR,故B 错误,A、C正确.【答案】AC6.如图6所示,质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端,绕轻杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动.球转到最高点A时,线速度大小为gl 2,此时()图6A.杆受到12mg的拉力B.杆受到12mg的压力C.杆受到32mg的拉力D.杆受到32mg的压力【解析】以小球为研究对象,小球受重力和沿杆方向杆的弹力,设小球所受弹力方向竖直向下,则N+mg=m v2l ,将v=gl2代入上式得N=-12mg,即小球在A点受杆的弹力方向竖直向上,大小为12mg,由牛顿第三定律知杆受到12mg的压力.【答案】B7. “快乐向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角为α,如图7所示,不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点),下列说法正确的是()图7A.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mgB.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mgC.选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D.选手摆动到最低点的运动过程为匀变速曲线运动【解析】由于选手摆动到最低点时,绳子拉力和选手自身重力的合力提供选手做圆周运动的向心力,有T-mg=F向,T=mg+F向>mg,B正确,A错误;选手摆到最低点时所受绳子的拉力和选手对绳子的拉力是作用力和反作用力的关系,根据牛顿第三定律,它们大小相等、方向相反且作用在同一条直线上,故C错误;选手摆到最低点的运动过程中,是变速圆周运动,合力是变力,故D 错误.【答案】B8.如图8所示,两个水平摩擦轮A和B传动时不打滑,半径R A=2R B,A 为主动轮.当A匀速转动时,在A轮边缘处放置的小木块恰能与A轮相对静止.若将小木块放在B 轮上,为让其与轮保持相对静止,则木块离B 轮转轴的最大距离为(已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等)( )图8A.R B 4B.R B 2C .R BD .B 轮上无木块相对静止的位置【解析】 摩擦传动不打滑时,两轮边缘上线速度大小相等.根据题意有:R A ωA =R B ωB 所以ωB =R A R BωA 因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等,设在B 轮上的转动半径最大为r ,则根据最大静摩擦力等于向心力有:mR A ω2A =mrω2B得:r =R A ω2A ⎝ ⎛⎭⎪⎫R A R B ωA 2=R 2B R A =R B 2. 【答案】 B9.如图9所示,滑块M 能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆固定在转盘上,M 用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m 的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M 离轴距离为r ,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增到原来的2倍,调整r 使之达到新的稳定转动状态,则滑块M ( )图9A .所受向心力变为原来的4倍B .线速度变为原来的12C .转动半径r 变为原来的12D .角速度变为原来的12【解析】 转速增加,再次稳定时,M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供,拉力仍然等于m 的重力,所以向心力不变,故A 错误;转速增到原来的2倍,则角速度变为原来的2倍,根据F =mrω2,向心力不变,则r 变为原来的14.根据v =rω,线速度变为原来的12,故B 正确,C 、D 错误.【答案】 B10.在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子,将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥,三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦,这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了.把这套系统放在电子秤上做实验,关于实验中电子秤的示数下列说法正确的是( )图10A .玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些B .玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些C .玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态D .玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥),示数越小【解析】 根据mg -F N =m v 2R ,F N =mg -m v 2R ,可见玩具车通过拱桥顶端时失重,速度越大,电子秤的示数越小.选D.【答案】 D二、计算题11.在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有F m=0.6mg=m v2r,由速度v=30 m/s,得弯道半径r=150 m.(2)汽车过拱桥,看做在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有:mg-F N=m v2R,为了保证安全,车对路面间的弹力F N必须大于等于零,有mg≥m v2R,则R≥90 m.【答案】(1)150 m(2)90 m12.如图11所示,一光滑的半径为0.1 m的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道对小球的压力恰好为零,g取10 m/s2,求:图11(1)小球在B点速度是多少?(2)小球落地点离轨道最低点A多远?(3)落地时小球速度为多少?【解析】(1)小球在B点时只受重力作用,竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律可得:mg=m v2Br代入数值解得:v B =gr =1 m/s.(2)小球离开B 点后,做平抛运动.根据平抛运动规律可得:2r =12gt 2s =v B t ,代入数值联立解得:s =0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知,小球落地时的速度为v =v 2B +(gt )2=5 m/s.【答案】 (1)1 m/s (2)0.2 m (3) 5 m/s重点强化卷(三) 万有引力定律的应用一、选择题1.两个密度均匀的球体相距r ,它们之间的万有引力为10-8N ,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为( )A .10-8NB .0.25×10-8 NC .4×10-8ND .10-4N【解析】 原来的万有引力为:F =G Mm r 2后来变为:F ′=G 2M ·2m (2r )2=G Mm r 2 即:F ′=F =10-8N ,故选项A 正确.【答案】 A2.已知引力常量G =6.67×10-11N·m 2/kg 2,重力加速度g =9.8 m/s 2,地球半径R =6.4×106 m ,则可知地球质量的数量级是( )A .1018 kgB .1020 kgC .1022 kgD .1024 kg【解析】 根据mg =G Mm R 2得地球质量为M =gR 2G ≈6.0×1024 kg.故选项D 正确.【答案】 D3.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法正确的是( )A .已知它的质量是1.24 t ,若将它的质量增为2.84 t ,其同步轨道半径将变为原来的2倍B .它的运行速度大于7.9 km/sC .它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用它进行电视转播D .它距地面的高度约为地球半径的5倍,故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136【解析】 同步卫星的轨道半径是固定的,与质量大小无关,A 错误;7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度,同时也是卫星的最大环绕速度,卫星的轨道半径越大,其线速度越小.同步卫星距地面很高,故其运行速度小于7.9 km/s ,B 错误;同步卫星只能在赤道的正上方,C 错误;由G Mm r 2=ma n 可得,同步卫星的加速度a n =G M r 2=G M (6R )2=136G M R 2=136g ,故选项D 正确. 【答案】 D4.如图1所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )图1A .根据v =gr 可知,运行速度满足v A >vB >v CB .运转角速度满足ωA >ωB >ωCC .向心加速度满足a A <a B <a CD .运动一周后,A 最先回到图示位置【解析】 由G Mm r 2=m v 2r 得,v =GMr ,r 大,则v 小,故v A <v B <v C ,A错误;由G Mm r 2=mω2r 得,ω=GMr 3,r 大,则ω小,故ωA <ωB <ωC ,B 错误;由G Mm r 2=ma 得,a =GM r 2,r 大,则a 小,故a A <a B <a C ,C 正确;由G Mm r 2=m 4π2T 2r 得,T =2πr 3GM ,r 大,则T 大,故T A >T B >T C ,因此运动一周后,C 最先回到图示位置,D 错误.【答案】 C5.(多选)据英国《卫报》网站2015年1月6日报道,在太阳系之外,科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星,绕恒星橙矮星运行,命名为“开普勒438b”.假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍.则该行星与地球的( )A .轨道半径之比为3p 2qB .轨道半径之比为3p 2C .线速度之比为3q pD .线速度之比为1p【解析】 行星公转的向心力由万有引力提供,根据牛顿第二定律,有G Mm R 2=m 4π2T 2R ,解得:R =3GMT 24π2,该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍,故:R 橙R 太=3(M 橙M 太)(T 行T 地)2=3qp 2,故A 正确,B 错误;根据v =2πR T ,有:v 行v 地=R 行R 地·T 地T 行=3qp 2·1p =3q p ;故C 正确,D 错误.【答案】 AC6.银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T ,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r ,已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2(r -r 1)GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2 D.4π2r 2r 1GT 2【解析】 设S 1、S 2两星体的质量分别为m 1、m 2,根据万有引力定律和牛顿定律得,对S 1有G m 1m 2r 2=m 1(2πT )2r 1,解之可得m 2=4π2r 2r 1GT 2,则D 正确,A 、B 、C 错误.【答案】 D7.质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动,已知该星球和地球的密度相同,半径分别为R 和r ,则( )A .甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R ∶rB .甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1C .甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1D .甲、乙两颗卫星的周期之比等于R ∶r【解析】 由F =G Mm R 2和M =ρ43πR 3可得万有引力F =43G πRmρ,又由牛顿第二定律F =ma 可得,A 正确;卫星绕星球表面做匀速圆周运动时,万有引力等于向心力,因此B 错误;由F =43G πRmρ,F =m v 2R 可得,选项C 错误;由F =43G πRmρ,F =mR 4π2T 2可知,周期之比为1∶1,故D 错误.【答案】 A8.嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动),若已知地球质量约为月球质量的81倍 ,地球第一宇宙速度约为7.9 km/s ,则地球半径约为月球半径的多少倍( )A .3倍B .4倍C .5倍D .6倍【解析】 根据万有引力提供向心力知,当环绕天体在中心天体表面运动时,运行速度即为中心天体的第一宇宙速度,由G Mm R 2=m v 2R 解得:v =GMR ,故地球的半径与月球的半径之比为R 1R 2=M 1M 2·v 22v 21,约等于4,故B 正确,A 、C 、D 错误. 【答案】 B9.如图2所示,a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星.其中a 、c 的轨道相交于P ,b 、d 在同一个圆轨道上.某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方.下列说法中正确的是( )图2A .b 、d 存在相撞危险B .a 、c 的加速度大小相等,且大于b 的加速度C .b 、c 的角速度大小相等,且小于a 的角速度D .a 、c 的线速度大小相等,且小于d 的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道,线速度大小相等,不可能相撞,A 错;由a 向=GM r 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度,B 对;由ω= GM r 3知,a 、c 的角速度大小相等,且大于b 的角速度,C 错;由v =GM r 知a 、c 的线速度大小相等,且大于d 的线速度,D 错.【答案】 B10.登上火星是人类的梦想.“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响.根据下表,火星和地球相比( )A.B .火星做圆周运动的加速度较小 C .火星表面的重力加速度较大 D .火星的第一宇宙速度较大【解析】 火星和地球都绕太阳做圆周运动,万有引力提供向心力,由GMmr 2=m 4π2T 2r =ma 知,因r 火>r 地,而r 3T 2=GM4π2,故T 火>T 地,选项A 错误;向心加速度a =GMr 2,则a 火<a 地,故选项B 正确;地球表面的重力加速度g 地=GM 地R 2地,火星表面的重力加速度g 火=GM 火R 2火,代入数据比较知g 火<g 地,故选项C 错误;地球和火星上的第一宇宙速度:v 地=GM 地R 地,v 火=GM 火R 火,v 地>v 火,故选项D 错误.【答案】 B 二、计算题11.经天文学家观察,太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行,这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m),转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s).太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力,可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题.(G =6.67×10-11N·m 2/kg 2)用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量.【解析】 假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M ,太阳的质量为m ,轨道半径为r ,周期为T ,太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力,则G Mm r 2=m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M=4π2r3GT2=4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10-11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg.【答案】 3.3×1041kg12.质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常量为G.图3(1)求两星球做圆周运动的周期.(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg和7.35×1022kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留三位小数)【解析】(1)两星球围绕同一点O做匀速圆周运动,其角速度相同,周期也相同,其所需向心力由两者间的万有引力提供,设OB为r1,OA为r2,则对于星球B:G MmL2=M4π2T2r1对于星球A:G MmL2=m4π2T2r2其中r1+r2=L由以上三式可得T=2πL3G(M+m).(2)对于地月系统,若认为地球和月球都围绕中心连线某点O做匀速圆周运动,由(1)可知地球和月球的运行周期T 1=2πL 3G (M +m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动,由万有引力与天体运动的关系:G MmL 2=m 4π2T 22L解得T 2=4π2L 3GM则T 22T 21=M +m M =1.012. 【答案】 (1)2πL 3G (M +m )(2)1.012重点强化卷(四) 动能定理和机械能守恒定律一、选择题1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大【解析】 不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒.故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,物体速度的大小相等.故只有选项A 正确.【答案】 A2.(多选)质量为m 的物体,从静止开始以a =12g 的加速度竖直向下运动h 米,下列说法中正确的是( )A .物体的动能增加了12mgh B .物体的动能减少了12mghC.物体的势能减少了12mghD.物体的势能减少了mgh【解析】物体的合力为ma=12mg,向下运动h米时合力做功12mgh,根据动能定理可知物体的动能增加了12mgh,A对,B错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势能减少了mgh,D对.【答案】AD3.如图1所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做功为()图1A.12μmgR B.12mgRC.mgR D.(1-μ)mgR【解析】设物体在AB段克服摩擦力所做的功为W AB,物体从A到C的全过程,根据动能定理有mgR-W AB-μmgR=0,所以有W AB=mgR-μmgR=(1-μ)mgR.【答案】D4.如图2所示,木板长为l,木板的A端放一质量为m的小物体,物体与板间的动摩擦因数为μ.开始时木板水平,在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中,若物体始终保持与板相对静止.对于这个过程中各力做功的情况,下列说法中正确的是()图2A.摩擦力对物体所做的功为mgl sin θ(1-cos θ)B.弹力对物体所做的功为mgl sin θcos θC.木板对物体所做的功为mgl sin θD.合力对物体所做的功为mgl cos θ【解析】重力是恒力,可直接用功的计算公式,则W G=-mgh;摩擦力虽是变力,但因摩擦力方向上物体没有发生位移,所以W f=0;因木块缓慢运动,所以合力F合=0,则W合=0;因支持力F N为变力,不能直接用公式求它做的功,由动能定理W合=ΔE k知,W G+W N=0,所以W N=-W G=mgh=mgl sin θ.【答案】C5. (多选)如图3所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的光滑斜面,这个物体在斜面上上升的最大高度为h,则在此过程中()图3A.物体的重力势能增加了mghB.物体的机械能减少了mghC.物体的动能减少了mghD.物体的机械能不守恒【解析】物体在斜面上上升的最大高度为h,重力对物体做负功W=-mgh,物体的重力势能增加了mgh,故A正确;物体在上升过程中,只有重力做功,重力势能与动能之间相互转化,机械能守恒,故B、D均错误;由于物体所受的支持力不做功,只有重力做功,所以合力做功为-mgh,由动能定理可知,物体的动能减少了mgh,故C正确.。
人教版高中物理必修二高一下学期期末考试重点测试:机车启动问题(P=FV公式)[有解析].docx
高中物理学习材料唐玲收集整理来源:2012-2013学年河北省存瑞中学高一第二次月考物理试题(带解析)【题文】火车在一段水平的直线轨道上匀加速运动,若阻力不变,则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是()A、F不变,P变大B、F变小,P不变C、F变大,P变大D、F不变,P不变【答案】A【解析】试题分析:由于火车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得,,由于f不变,a不变,所以火车的牵引力F不变,火车的功率,F不变,但是火车的速度v在不断的增加,所以火车的功率在不断的变大,所以A正确.故选A.考点:功率、平均功率和瞬时功率.点评:分析火车的瞬时功率只能用功率来分析,公式求出的是平均功率的大小.来源:2012-2013学年江西省南昌市第二中学高一下学期期中考试物理试题(带解析)【题文】某汽车发动机的额定功率为P=6.0×10 4W,汽车的质量为m=5.0×10 3kg,该车在水平路面上沿直线行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10 m/s2.试求:(1)汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始且保持以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?【答案】12m/s 16s【解析】试题分析:(1)设汽车以额定功率启动达到最大速度v m时牵引力为F,此时汽车的加速度a=0.根据牛顿第二定律和功率的表达式F-f=ma=0①f=0.1mg②P=Fv m③联立①②③解得v m=12 m/s.(2)设汽车从静止开始做匀加速运动终止时的速度为v,这一过程所用的时间为t,由于速度为v时汽车的实际功率F′v等于汽车的额定功率P.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律得F′-f=ma④v=at⑤F′v=P⑥联立④⑤⑥解得t=16 s.考点:本题考查了汽车启动,点评:汽车以额定功率启动达到最大速度v m时牵引力为F,此时汽车的加速度a=0.然后结合牛顿运动定律,可解出汽车的最大速度,由于速度为v时汽车的实际功率F′v等于汽车的额定功率P.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律可解得来源:2012-2013学年河北省馆陶一中高一下学期期中考试物理试题(带解析)【题文】关于功率公式P=和P=Fv,下列说法中正确的是()A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.由P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比D.由P=Fv知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比【答案】D【解析】试题分析:由P=,知道W和t可以求出在t这一段时间间隔内的平均功率,而不是任意时刻的瞬时功率,A错误。
高中物理必修二期末试题
物理必修模块2参考样卷(人教版)本试卷共4页,考试时间60分钟,满分100分。
一、本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项......是符合题意的。
(每小题5分,共50分)1.做匀速圆周运动的物体,在运动过程中保持不变的物理量是A .动能B .速度C .加速度D .合外力 2.如图1所示,在光滑水平面上,一质量为m 的小球在绳的拉力作用下做半径为r 的匀速圆周运动,小球运动的线速度为v ,则绳的拉力F 大小为 A .rvmB . r v m 2C .mvrD .mvr 23.一颗运行中的人造地球卫星,到地心的距离为r 时,所受万有引力为F ;到地心的距离为2r 时,所受万有引力为A .FB .3FC .41F D .31F 4.如图2所示,一物块在与水平方向成θ角的拉力F 的作用下,沿水平面向右运动一段距离s . 则在此过程中,拉力F 对物块所做的功为A .FsB .Fs cos θC .Fs sin θD .Fs tan θ5.图3中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹,则从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能A .一直减小B .一直增大C .先增大后减小D .先减小后增大 6.关于弹性势能,下列说法正确的是 A .弹性势能与物体的形变量有关 B .弹性势能与物体的形变量无关C .物体运动的速度越大,弹性势能越大D .物体运动的速度越大,弹性势能越小7.下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是A .小石块被水平抛出后在空中运动的过程B .木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C .人乘电梯加速上升的过程D .子弹射穿木块的过程8.如图4所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8m. 取g=10m/s 2,则运动员跨过壕沟所用的时间为A .3.2sB .1.6sC . 0.8sD . 0.4s9.在公路上常会看到凸形和凹形的路面,如图5所示. 一质量为m 的汽车,通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N 1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为N 2,则A .N 1 > mgB .N 1 < mgC .N 2 = mgD .N 2 < mg10.汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 行驶. 图6中分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向,你认为正确的是选择题答题卡12345678910二、实验题(共16分,其余每空2分)11.某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化,来验证机械能守恒定律。
人教版高一物理必修2 2019- 2020学年第二学期高一期末复习卷(二)(含解析)
A. 2 ℎ
B. 2 ℎ
C. ℎ
D. ℎ 2
5.[来源: 2019-2020 学年青海省西宁十四中高二(上)期末物理试卷]我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和
顺利返回,显示了我国航天事业取得的巨大成就.已知地球的质量为 M,引力常量为 G,飞船的质量为 m,设飞船
绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r,则( )
A. 可能做圆周运动
B. 一定做匀变速曲线运动
C. 可能处于静止状态
D. 一定做匀变速直线运动
2.[来源: 2019-2020 学年河南省周口市韩郸城一高高一(下)第一次月考物理
试卷]如图,窗子上、下沿间的高度 = 1.6 ,墙的厚度 = 0.4 ,某人在离墙
壁距离 = 1.4 、距窗子上沿高ℎ = 0.2 处的 P 点,将可视为质点的小物体以速
匀加速直线运动,第一次是斜向上拉,第二次是斜向下推,两次力的作用线与水平方向的夹角相同,力的大小也相
同,位移大小也相同,则( )
A. 力 F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同 B. 力 F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同
C. 力 F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同
D. 力 F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同
2
A.研究飞船绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式: 2 = ,解得: = ,故 A 错
误;
B.根据万有引力提供向心力,得: 2 = ,所以: = 2 ,故 B 错误;
C.根据万有引力提供向心力,得:
2=
4 2 ,所以: 2
=2
3 ,故 C 正确;
D.飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力,得: =
(必考题)高中物理必修二第五章《抛体运动》测试题(包含答案解析)(3)
一、选择题1.一条船在静水中的速度为4m/s ,它要渡过一条40m 宽的大河,河水的流速为3m/s ,则下列说法错误的是( )A .船可以垂直于河岸航行B .船渡河的速度有可能为5m/sC .船到达对岸的最短时间为8sD .船到达对岸的最短距离为40m 2.如图所示,小船船头始终垂直于河岸行驶,且船速保持不变。
从A 点出发行驶至B 点,小船轨迹如图所示。
则下列说法正确的是( )A .河岸中心水速最大B .船可能做匀速运动C .水速将影响渡河时间,水速越大,渡河时间越短D .改变船速方向不会影响渡河时间3.如图所示,小球自足够长的斜面上的O 点水平抛出,落至斜面时速度与斜面方向的夹角用α表示,不计空气阻力,对小球在空中的运动过程以下说法正确的是( )A .初速度越大,α角越大B .初速度越大,α角越小C .运动时间与初速度成正比D .下落的高度与初速度成正比4.一小船在静水中的速度为3m /s ,它在一条河宽为300m 、水流速度为4m /s 的河流中渡河,下列说法正确的是( )A .小船到达正对岸的时间为100sB .小船渡河的时间可能为75sC .当小船以最短时间渡河时,小船相对河岸的速度大小为3m /sD .当小船以最短时间渡河时,渡河的位移大小为500m5.冬奥会跳台滑雪比赛,它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。
简化模型如图所示,一运动员穿着专用滑雪板,在助滑路上获得高速后从A 点水平飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B 点着陆。
已知可视为质点的运动员水平飞出的速度020m/s v =,山坡看成倾角为37︒的斜面,不考虑空气阻力,(sin370.6︒=,cos370.8︒=)则关于运动员以下说法正确的是( )A .在空中飞行的时间为1.5sB .落到斜面上B 点时离A 点的距离为60mC .若运动员水平飞出速度减半,则落到斜面上时离A 点的距离减半D .若运动员水平飞出速度减半,则落到斜面上时速度方向不变6.用细绳拴一个质量为m 的小球,小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x (小球与弹簧不拴连),如图所示。
人教版高中物理必修第二册课后习题 第8章 机械能守恒定律 分层作业18 功与功率
第八章分层作业18 功与功率A级必备知识基础练1.(山东烟台高一期末)关于功,下列说法正确的是( )A.物体的位移越大,力对物体做的功越多B.力越大,力对物体做的功一定越多C.力对物体不做功,物体的位移可能不为零D.因为力和位移是矢量,所以功也是矢量2.(山东烟台高一期末)为了节能,商场的自动扶梯在较长的时间无人乘行时会自动停止运行。
有人站上后,扶梯开始加速,然后匀速运动,如图所示。
下列说法正确的是( )A.匀速上行过程中,扶梯对人不做功B.加速上行过程中,扶梯对人的摩擦力做正功C.加速上行过程中,扶梯对人的支持力不做功D.加速上行过程中,支持力对人做正功,摩擦力做负功3.滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。
一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为F f1,脚对滑板的摩擦力为F f2,下列说法正确的是( )A.F f1做正功,F f2做负功B.F f1做负功,F f2做正功C.F f1、F f2均做正功D.因为是静摩擦力,F f1、F f2都不做功4.如图所示,质量为m的小球(可视为质点)以初速度v0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上。
已知重力加速度为g,不计空气阻力,则在小球从抛出到落在斜面上的过程中,重力做功的平均功率为( )A.mgv0tan θB.mgv02tanθD.mgv0cos θC.mgv0sinθ5.(福建龙岩高一期末)某力做的功随时间变化的关系如图所示,该力做功的功率为( )A.10 WB.20 WC.30 WD.40 W6.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s。
已知飞机质量m=7.0×104 kg,,重力加速度g取10 m/s2,在飞机滑跑滑跑时受到的阻力为自身重力的110过程中,求:(1)飞机克服阻力所做的功;(2)牵引力的大小;(3)牵引力对飞机所做的功。
高中物理必修二学分认定期末试题(含答案
邵阳市一中高一物理第二次月考卷考试时间:90分钟 命题人: 审题人:一、单项选择题(每题所给出的四个选项中只有一个是正确的,选对得4分,选错或不选得0分,共32分)1、下列关于功与能的说法中,正确的是( )①合外力对物体做正功,物体的动能一定增加 ②相互作用力可以同时做正功,也可以同时做负功③一对摩擦力做的总功必定为负功,并且这个负功的数值等于产生的热量 ④做功对应着能量转化,热传递对应着能量转移,但任意过程总的能量守恒 A .①②③B .②③④C .①②④D .①③④2、2013年3月19日,美国成功发射了第二颗“天基红外系统”地球静止轨道卫星,它是目前技术最先进的导弹预警同步卫星。
若卫星在发射升空的过程中总质量不变,则下列说法正确的是( ) A .当卫星到达它的运行轨道时,其内部物体不再受到重力 B .在卫星加速上升的过程中其机械能逐渐变大 C .该卫星能经过地球的南北极上空 D .该卫星的绕行线速度大于7.9km/s3、男子110米栏比赛中,运动员起跑的过程中,先身体下蹲,发令后运动员发力向前加速,同时升高身体重心。
设运动员的质量为m ,在起跑时前进的距离s 内,重心升高h ,获得的速度为v ,克服阻力做功为fW ,则在此过程中( )A .地面的支持力对运动做功为mghB .运动员对自身做功为f W mgh mv ++221C .运动员的重力势能增加fW mgh +D .运动员的动能增加f W mv +2214、先缓慢拉弹簧使其伸长L ,此过程拉力做的功记为1W ,然后继续缓慢拉弹簧使其再伸长L (弹簧一直处于弹性限度内),后一过程拉力做的功记为2W ,则=21W W :( )A .1:1B .1:2C .1:3D .1:45、汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶,发动机功率为P .快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下列四个图象中,哪个正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )A B C D6、在公路上常会看到凸形和凹形的路面, 一质量为m 的汽车,通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N 1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为N 2,则( )A .N 1 > mgB .N 1 < mgC .N 2 = mgD .N 2 < mg7、如图所示,斜面足够长,一小球以60J 的初动能从A 点出发沿粗糙斜面向上运动,在上升到B 点的过程中,小球动能损失了50J ,机械能损失了10J ,则小球落回到出发点A 时的动能是( ) A.12J B.24J C.36J D.20J8、如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面上的A 点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v2,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,,若v1>v2,则 ( ) A.12a a > B.12a a = C.12a a < D.无法确定二、多项选择题(每题所给出的四个选项中至少有两个是正确的,全对得4分,漏选得2分,选错或不选得0分,共16分) 9、关于功率的概念,下列说法中正确的是( )A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.由t W P =可知,当总功W 一定时,功率与做功时间成反比C.由FV P =可知只要F 不为零,v 也不为零,那么功率P 就一定不为零D.某个力对物体做功越快,这个力的功率就越大tvv 0 0.5v 0tvv 0 0.5v 0tvv 0 0.5v 0 tvv 0 0.5v 010、2007年10月24日,我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号” ,使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实。
必修二物理试题及答案
必修二物理试题及答案在物理学的学习过程中,通过试题练习是检验和巩固知识点的有效方式。
以下是一份必修二物理试题及答案,供同学们参考和练习。
试题部分:一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪种情况不属于光的折射现象?A. 看水里的鱼比实际位置浅B. 从水中看岸上的物体,物体位置偏高C. 光从空气斜射入水中D. 光从水中斜射入空气2. 一个物体以初速度v0沿直线运动,加速度a保持不变,那么该物体在第3秒内的平均速度为:A. v0 + aB. v0 + 2aC. v0 + 3aD. v0 + 4a3. 以下关于动量守恒定律的描述,正确的是:A. 动量守恒定律只适用于宏观物体B. 动量守恒定律只适用于碰撞过程C. 动量守恒定律适用于所有物体D. 动量守恒定律只适用于弹性碰撞4. 一个质量为m的物体从高度为h的斜面顶端无初速度滑下,斜面与水平面的夹角为θ,不计摩擦,物体到达斜面底端时的动能为:A. mghB. mg(h-sinθh)C. mg(h-cosθh)D. mg(h-tanθh)5. 以下关于波的描述,不正确的是:A. 横波的振动方向与波的传播方向垂直B. 纵波的振动方向与波的传播方向平行C. 波的传播速度与介质的密度有关D. 波的传播速度与介质的弹性有关6. 以下关于电磁感应的描述,正确的是:A. 只有变化的磁场才能产生感应电动势B. 只有变化的电场才能产生感应电流C. 只有闭合电路中的部分导体在磁场中运动才能产生感应电流D. 只有闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流7. 以下关于电场的描述,不正确的是:A. 电场强度是矢量,其方向与正电荷所受电场力的方向相同B. 电场强度是标量,其大小与试探电荷的电量无关C. 电场线是不存在的,是为了形象描述电场而引入的D. 电场线的方向是正电荷所受电场力的方向8. 以下关于磁场的描述,正确的是:A. 磁感线是闭合曲线,且不相交B. 磁感线的方向与磁场的方向相同C. 磁感线的密度与磁场的强度成正比D. 磁感线的方向与磁场的方向相反9. 以下关于原子核的描述,不正确的是:A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核的体积很小,但质量很大C. 原子核的电荷数等于质子数D. 原子核的电荷数等于电子数10. 以下关于相对论的描述,不正确的是:A. 相对论否定了经典力学的绝对时空观B. 相对论认为时间和空间是相对的C. 相对论认为光速在所有惯性系中都是相同的D. 相对论认为光速可以被超越答案部分:一、选择题1. D2. B3. C4. A5. D6. D7. B8. A9. D10. D以上试题及答案涵盖了必修二物理的多个重要知识点,包括光的折射、运动学、动量守恒定律、能量守恒定律、波动理论、电磁感应、电场、磁场、原子核以及相对论等。
(必考题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(答案解析)(5)
一、选择题1.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士喜爱。
如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿过轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳,其模型简化如图乙所示。
已知配重质量0.5kg,绳长为0.4m,悬挂点到腰带中心的距离为0.2m。
水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重做水平匀速圆周运动,计数器显示在1min内显数圈数为120,此时绳子与竖直方向夹角为θ。
配重运动过程中腰带可看做不动,g=10m/s2,sin37°=0.6,下列说法正确的是()A.匀速转动时,配重受到的合力恒定不变B.若增大转速,腰受到腰带的弹力变大C.配重的角速度是120rad/s D.θ为37°2.中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。
如图所示,王峥双手握住柄环,站在投掷圈后缘,经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力,将链球掷出。
整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动,忽略空气阻力,则下列说法中正确的是()A.链球圆周运动过程中,链球受到的拉力指向圆心B.链球掷出后做匀变速运动C.链球掷出后运动时间与速度的方向无关D.链球掷出后落地水平距离与速度方向无关3.如图所示,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨组成的轨道平面与水平面的夹角为θ,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以速度v通过某弯道时,内外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是()A .sin v gR θ=B .若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内C .若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外D .无论火车以何种速度行驶,对内侧轨道都有压力4.一固定的水平细杆上套着一个质量为m 的圆环A (体积可以忽略)圆环通过一长度为L 的轻绳连有一质量也是m 的小球B 。
现让小球在水平面内做匀速圆周运动,圆环与细杆之间的动摩擦因数为μ且始终没有相对滑动。
在此条件下,轻绳与竖直方向夹角的最大值是37°。
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交变电流 第三章测评 (2)
第三章测评(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.(河南郑州高二期末)一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动会产生正弦式交变电流。
如图所示,图线a(实线)和图线b(虚线)是线圈在不同转速时,所产生的正弦式交变电流的图线。
下列关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是( )A.线圈在两种转速下,t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈在两种转速下周期之比为T a∶T b=2∶1C.图线a所对应交变电流的电压有效值为5 VD.图线b所对应交变电流的瞬时值表达式为e=5sin 50πt(V)2.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦式交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图所示。
则Q方∶Q正等于( )A.1∶√2B.√2∶1C.1∶2D.2∶13.(河北保定高二期末)某风力发电机简易模型如图甲所示,某兴趣小组自制了一台风力发电机,试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动,产生的电流随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )A.线圈在图甲中位置时产生的电流最大B.电流的有效值为10 AC.电流的频率为5 HzD.电流的瞬时值表达式为i=10cos 0.2πt(A)4.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220√2sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是( )A.原线圈的输入功率为220√2 WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110√2 VD.副线圈输出交变电流的周期为50 s5.对于远距离输电,在P 送一定的情况下,设输电线路中的电流为I 送,输电线的总电阻为R 线,为了减少损耗,采用增大电压U 送输电,下列说法正确的是( )A.由U 送=I 送R 线,知输电线路中的电流变大B.由P 送=I 送U 送,知输电线路中的电流变小 C.由P 耗=U 送2R 线,知输电线路消耗功率增大 D.由P 送=I 送2R 线,知不会影响输电线路中的电流6.(江苏镇江高二阶段练习)理想自耦变压器如图所示,其中P 为变压器上的滑片,P'为滑动变阻器上的滑片,则以下说法正确的是( )A.P 不动,P'向下滑动时,U 2一直在减小B.P'不动,P 逆时针转动,可使U 1减小C.P'不动,P顺时针转动一个小角度时,电流表读数增大D.P顺时针转动一个小角度,同时P'向下滑动时,小灯泡的亮度可以不变7.(四川绵阳高二阶段练习)如图所示,面积为S1的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度随时间变化的关系为B=B m cos πt。
人教版高中物理必修二全册综合(期末)检测试卷【答案+解析】
人教版高中物理必修二全册综合(期末)检测试卷一、选择题(本题10小题,每小题7分,共70分。
1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求)1.关于曲线运动,以下说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动一定是变加速运动C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的D.在恒力作用下物体不可能做曲线运动解析:既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,所以选项A正确。
做平抛运动的物体只受重力作用,合力恒定,是加速度不变的匀变速曲线运动,所以选项B、C、D错误。
答案: A2.如图1所示的两斜面体甲、乙固定在水平面上,其中两斜面体的倾角分别为α1=60°、α2=45°,并且两斜面体的顶端距离地面的高度相等,现将两完全相同的滑块分别从两斜面体的顶端由静止释放,经过一段时间两滑块均能到达斜面体的底端,已知斜面体甲与滑块之间没有摩擦力,斜面体乙与滑块之间有摩擦力。
整个过程中重力对两滑块所做的功分别用W1、W2表示,重力势能的减少量的大小分别用ΔE p1、ΔE p2表示。
下列关系式正确的是()图1A.W1=W2B.W1<W2C.ΔE p1>ΔE p2D.ΔE p1<ΔE p2解析:两个滑块质量相等,重力相同,又初、末位置的高度差相等,故重力做功相等,重力势能的减少量的大小相等,A正确。
答案: A3.把甲物体从2h高处以速度v0水平抛出,落地点与抛出点的水平距离为L,把乙物体从h高处以速度2v0水平抛出,落地点与抛出点的水平距离为x,则L与x的关系为()A.L=x2B.L=2xC.L=12x D.L=2x解析: 根据2h =12gt 21,得t 1= 4h g , 则L =v 0t 1=v 04h g 。
由h =12gt 22,得t 2= 2h g ,则x =2v 0t 2=2v 0 2h g =v 0 8h g ,所以L =12x ,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误。
高中物理必修二期末测试题和答案解析
必修二期末试题一、单项选择题1.关于物体的动能,下列说法正确的是( ) A .质量大的物体,动能一定大 B .速度大的物体,动能一定大 C .速度方向变化,动能一定变化D .物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍 2.关于功和能,下列说法正确的是( ) A .功有正负,因此功是矢量 B .功是能量转化的量度C .能量的单位是焦耳,功的单位是瓦特D .物体发生1m 位移的过程中,作用在物体上大小为1 N 的力对物体做的功一定为1 J 3.关于万有引力和万有引力定律,下列说法正确的是( ) A .只有天体间才存在相互作用的引力B .只有质量很大的物体间才存在相互作用的引力C .物体间的距离变大时,它们之间的引力将变小D .物体对地球的引力小于地球对物体的引力4.一物体做匀速圆周运动的半径为r ,线速度大小为v ,角速度为ω,周期为T 。
关于这些物理量的关系,下列说法正确的是( )A .v =rω B .v =Tπ2 C .TRπ2=ω D .v =ωr5.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律。
关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )A .所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上B .对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大C .在牛顿发现万有引力定律后,开普勒才发现了行星的运行规律D .开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作6.关于经典力学,下列说法正确的是( )A .由于相对论、量子论的提出,经典力学已经失去了它的意义B .经典力学在今天广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍是普遍适用的C .经典力学在宏观低速运动、引力不太大时适用D .经典力学对高速运动的电子、中子、质子等微观粒子是适用的 7.一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO ′ 转动,如图所示。
在圆盘上放置一小木块。