2020年秋人教版高中物理必修二综合测试含答案

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2020-2021学年新教材物理人教版必修第二册章末综合测评4 机械能守恒定律 Word版含解析

章末综合测评(四）机械能守恒定律（时间:90分钟分值：100分）1．(4分）关于功和功率的计算,下列说法中正确的是（)A．用W＝Fx cos θ可以计算变力做功B．用W合＝E k2－E k1可以计算变力做功C．用W＝Pt只能计算恒力做功D．用P＝错误!可以计算瞬时功率B ［W＝Fx cos θ是恒力做功公式,不可以计算变力做功,故A错误;动能定理W合＝E k2－E k1既可以计算恒力做功,也可以计算变力做功,故B正确;用W＝Pt计算的是恒定功率下,外力做的功，此力可以是恒力，也可以是变力，C错误；用P＝错误!计算的是平均功率，不能计算瞬时功率,D错误.］2．（4分) 如图所示，在离地面高为H的地方将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，取抛出位置所在的水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处重力势能分别为( ）A．mg错误!,0 B．错误!mv错误!，－mgHC．错误!mv错误!，mgH D．错误!mv错误!，mgH＋错误!mv错误!B ［小球能上升到的最高点与抛出点相距h＝错误!，所以在最高点时具有重力势能E p1＝mgh＝错误!mv错误!。

落地时小球的位置在参考平面下方H处，所以落地时小球具有重力势能E p2＝－mgH。

故B 项正确。

］3．(4分)如图所示，一质量为m1且足够长的木板放在光滑斜面上,木板的上端用细绳拴在斜面上,木板上有一只质量为m2的小猫。

剪断细绳，木板开始下滑，同时小猫沿木板向上爬。

小猫在向上爬的过程中，相对于地面的高度不变，忽略空气阻力。

细绳剪断后，小猫做功的功率P与时间t的关系图像是图中的（）A B C DB ［由题意可知，当小猫相对地面静止不动时,对小猫受力分析可知，小猫受木板的沿板面向上摩擦力F f＝m2g sin θ（θ为斜面倾角)，摩擦力F f恒定;对木板受力分析可知，木板沿斜面加速下滑，F f＋m1g sin θ＝m1a，加速度恒定;经过时间t，木板速度v＝at，因此小猫做功功率P＝F f v＝F f at，可知P与时间t成正比，对比各选项中图像可知选项B正确。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第五章综合训练(课后习题)【含答案及解析】

第五章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,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.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对,即物体受到两个互成角度的恒力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确。

2.影视剧中的人物腾空、飞跃及空中武打镜头常常要通过吊钢丝(即吊威亚)来实现。

若某次拍摄时,将钢丝绳的一端通过特殊材料的设备系在演员身上,另一端跨过定滑轮固定在大型起重设备上。

起重设备在将演员竖直加速吊起的同时,沿水平方向匀速移动,使演员从地面“飞跃”至空中。

不计空气阻力,假定钢丝绳始终保持竖直,则在此过程中,下列判断正确的是()A.演员做匀变速曲线运动B.演员做直线运动C.演员的速度越来越大D.钢丝绳的拉力等于演员的重力,演员在水平方向做匀速运动,竖直方向做加速运动,则可知合力与速度方向不在同一直线上,故演员做曲线运动,但合力不一定是定值,即加速度不一定是定值,则演员不一定做匀变速曲线运动,故选项A、B错误;根据题意,演员水平方向的速度不变,但是竖直方向的速度增大,故合速度增大,故选项C正确;由于演员在竖直方向做加速运动,由牛顿第二定律可知,钢丝绳的拉力大于演员的重力,故选项D错误。

3.(2021山东安丘期中)如图所示为足球球门,球门宽为L。

一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。

球员顶球点的高度为h。

足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=√L 24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=L2s,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为d=√s2+(L2)2,足球的位移大小为x=√ℎ2+s2+L 24,A项错误;足球运动的时间t=√2ℎg,足球的初速度大小为v0=dt=√g2ℎ(L24+s2),B项正确;足球末速度的大小v=√v02+v y2=√g2ℎ(L24+s2)+2gℎ,C项错误;足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ=s L2=2sL,D项错误。

人教版高中物理必修二全册综合测试试题(含答案)

新人教版必修2全册综合测试一、不定项选择题1、下面说法中正确的是：（）A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动。

B、物体在变力作用下有可能做曲线运动。

C、做曲线运动的物体，其速度方向与加速度的方向不在同一直线上。

D、物体在变力作用下不可能做曲线运动。

2、一飞机以150m/s的速度在高空某一水平面上做匀速直线运动，相隔1s先后从飞机上落下A、B两个物体，不计空气阻力，在运动过程中它们所在的位置关系是：（）A、A在B之前150m处。

B、A在B之后150m处。

C、正下方4.9m处。

D、A在B的正下方且与B的距离随时间而增大。

3、下列说法正确的是：（）A、做匀速圆周运动的物体的加速度恒定。

B、做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零。

C、做匀速圆周运动的物体的速度大小是不变的。

D、做匀速圆周运动的物体处于平衡状态。

4、如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对球的作用力，则F（）A、一定是拉力。

B、一定是推力C、一定等于0D、可能是拉力，可能是推力，也可能等于05、某个行星质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，则一个物体在此行星上的重力是地球上重力的（）A、0.25倍B、0.5倍C、4倍D、2倍6、关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）A、由于它相对地球静止，所以它处于平衡状态B、它的加速度一定小于9.8m/2sC、它的速度小于7.9km/sD、它的周期为一天，且轨道平面与赤道平面重合7、行星A和B都是均匀球体，其质量之比是1：3，半径之比是1：3，它们分别有卫星a和b，轨道接近各自行星表面，则两颗卫星a和b的周期之比为（）A、1：27B、1：9C、1：3D、3：18、关于功率，下列说法中正确的是：（）A、由P=W/t可知，做功越多，功率越大。

B、由P=W/t可知，单位时间内做功越多，功率越大。

C、由P=Fv可知，做功的力越大，功率就越大。

2020年高中物理必修二综合测试2（附答案）

2020年⾼中物理必修⼆综合测试2（附答案）2020年⾼中物理必修⼆综合测试2（附答案）命题⼈：学⽣姓名：测试成绩：⼀、单选题：1、下列说法正确的是（）A ．经典⼒学能够说明微观粒⼦的规律性B ．经典⼒学适⽤于宏观物体的低速运动问题，不适⽤于⾼速运动的物体C ．相对论与量⼦⼒学的出现，说明经典⼒学已失去意义D ．对于宏观物体的⾼速运动问题，经典⼒学仍适⽤ 2、下列情况中，物体机械能⼀定守恒的是（）A ．物体所受合外⼒为零B ．物体不受摩擦⼒C ．物体受到重⼒和摩擦⼒D ．物体只受重⼒ 3、关于功的概念，下述说法中正确的是（）A ．物体受⼒越⼤，做功越多B ．物体受⼒越⼤，移动距离越⼤，做功越多C ．功是能量转化的量度D ．由于功有正负，所以功是⽮量 4、做曲线运动的物体，在运动过程中⼀定变化的物理量是（） A ．速率 B ．速度 C ．加速度 D ．合外⼒5、⼀名跳伞运动员从距地⾯⼤约2700m 的飞机上跳下，假设没有风的时候，落到地⾯所⽤的时间为t ，⽽实际上在下落过程中受到了⽔平⽅向的风的影响，则实际下落所⽤时间（） A ．仍为t B ．⼤于t C ．⼩于t D ．⽆法确定6、质点从同⼀⾼度⽔平抛出，不计空⽓阻⼒，下列说法正确的是（） A ．质量越⼤，⽔平位移越⼤ B ．初速度越⼤，落地时竖直⽅向速度越⼤ C ．初速度越⼤，空中运动时间越长 D ．初速度越⼤，落地速度越⼤7、⼀辆汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s ，车对桥顶的压⼒为车重的43，如果要使汽车在桥顶时对桥⾯没有压⼒，车速⾄少为（）A ．15m/sB ．20m/sC ．25m/sD ．30m/s8、做匀加速直线运动的物体，速度从0增⼤到v ，动能增加了1K E ?，速度从v 增⼤到2v ，动能增加了2K E ?，则两次动能增加量之⽐1K E ?：2K E ?为（）A ．1:1B ．1:2C ．1:3D ．1:49、物体⾃由下落过程中，速度由零增加到5m/s 和由5m/s 增加到10m/s 的两端时间内，重⼒做功的平均功率之⽐为（）A ．1:1B ．1:2C ．1:3D ．1:410、某⼈在⾼h 处抛出⼀个质量为m 的物体，不计空⽓阻⼒，物体落地时速度为v ，则⼈对物体所做的功为（）A ．mgh B.221mv C.mgh mv +221 D.mgh mv -22111、质量为m ，速度为v 的⼩球与墙壁垂直相碰后以原速率返回，则⼩球动量的变化量为（以原来速度⽅向为正⽅向）（）A ．0B ．mvC ．2mvD ．-2mv12、两个物体在光滑⽔平⾯上发⽣碰撞后都停了下来，这两个物体在碰撞前（）A ．质量⼀定相等B ．速度⼤⼩⼀定相等C ．动量⼤⼩⼀定相等D ．动能⼀定相等 13、跳⾼时在横杆的后下⽅要放置厚海绵垫，其原因是（）A ．延长⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒减⼩B ．减少⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒减⼩C ．延长⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒增⼤D ．减少⼈体与垫的接触时间，使⼈受到的冲⼒增⼤ 14、⼀颗⼩⾏星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍，则这颗⼩⾏星的运⾏速率是地球运⾏速率的（）A ．4倍B ．2倍C ．21倍 D ．16倍 15、天⽂学家发现了某恒星有⼀颗⾏星在圆形轨道上绕其运动，并测出了⾏星的轨道半径和运⾏周期，由此可以推算出（）A ．⾏星的质量B ．⾏星的半径C ．恒星的质量D ．恒星的半径⼆、多选题：1、甲、⼄两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之⽐为2:1，线速度之⽐为2:3，那么下列说法中正确的是（） A ．它们的半径之⽐为2:9 B.它们的半径之⽐为1:2 C ．它们的周期之⽐为2:3 D.它们的周期之⽐为1:32、⼀个物体分别从⾼度相同、倾⾓不同的光滑斜⾯顶端由静⽌释放滑⾄底端，在这些过程中（） A ．增加的动能相同 B ．重⼒做功相同 C ．下滑加速度相同 D ．下滑时间相同3、竖直向上抛出的物体，运动中受到空⽓阻⼒作⽤，则（） A ．物体上升过程中机械能减⼩ B ．物体上升过程中机械能增加 C ．物体下落过程中机械能减⼩ D ．物体下落过程中机械能增加4、两个物体在粗糙⽔平⾯上⾃由滑⾏直⾄停⽌，如果它们的初动能相等，与⽔平地⾯间的动摩擦因数相等，则下列说法正确的是（）A ．质量⼤的滑⾏距离长B ．质量⼩的滑⾏距离长C ．质量⼤的滑⾏时间长 D.质量⼩的滑⾏时间长 5、下列说法中正确的是（）A ．物体的速度发⽣变化，其动能⼀定发⽣变化B ．物体的速度发⽣变化，其动量⼀定发⽣变化C ．物体的动量发⽣变化，其动能⼀定发⽣变化D ．物体的动能发⽣变化，其动量⼀定发⽣变化三、填空题：1、如图所⽰，摩擦轮A 和B 通过中介轮C 进⾏传动，A 为主动轮，A 的半径为20cm ，B 的半径为10cm，A、B两轮边缘上的点⾓速度之⽐为，向⼼加速度之⽐为2、两颗⾏星的质量之⽐为2:1，它们绕太阳运动的轨道半径之⽐为4:1，则它们的周期之⽐为3、物体沿斜⾯匀速下滑，在这个过程中物体的动能，重⼒势能，机械能（填“增加”、“不变”、“减少”）4、⽤200N的拉⼒将地⾯上的⼀个质量为10kg的物体提升10m，不计空⽓阻⼒，g=10m/s2，拉⼒对物体所做的功是 J，物体被提⾼后具有的重⼒势能是 J（以地⾯为零势能参考⾯），物体被提⾼后具有的动能是 J5、⼀个质量是0.5kg的⼩球，从距地⾯⾼5m处开始做⾃由落体运动，与地⾯碰撞后，竖直向上跳起的最⼤⾼度为4m，⼩球与地⾯碰撞过程中损失的机械能为 J，（不计空⽓阻⼒，g=10m/s2）6、⼀质量为100g的⼩球从0.8m⾼处⾃由下落到⼀厚软垫上，若从⼩球接触厚软垫到⼩球陷到最低点经历了0.2s，不计空⽓阻⼒，g=10m/s2，则软垫对⼩球的平均作⽤⼒⼤⼩为 N四、实验题：1、在做“研究平抛物体运动”的实验中，引起实验误差的原因是（）①安装斜槽时，斜槽末端切线⽅向不⽔平②确定Oy轴时，没有⽤重锤线③斜槽不是绝对光滑的，有⼀定摩擦④空⽓阻⼒对⼩球运动有较⼤影响A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④2、在研究平抛运动实验中，⽤⼀张印有⼩⽅格的纸记录轨迹，⼩⽅格边长L=1.25cm，若⼩球在平抛运动途中的⼏个位置如图中a、b、c、d所⽰，则⼩球平抛初速度的计算式为（⽤L、g表⽰），其值是（g=9.8m/s2）3、在“验证机械能守恒定律”的⼀次实验中，质量m=1kg的重物⾃由下落，在纸带上打出⼀系列的点，如图所⽰(相邻记数点时间间隔为0.02s)，那么：(1)纸带的________(⽤字母表⽰)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P到打下计数点B的过程中物体的重⼒势能减少量△E P=________，此过程中物体动能的增加量△E k=________；(g取9.8m／s2，保留两位⼩数)(4)通过计算，数值上△E P___△E k(填“<”、“>”或“=”)，这是因为____________；(5)实验的结论是：___________________________________________________________.五、计算题：1、A、B两⼩球同时从距地⾯⾼度为h=15m处的同⼀点抛出，初速度⼤⼩均为10m/s，A球竖直向下抛出，B球⽔平抛出，空⽓阻⼒不计，g=10m/s2，求：（1）A球经多长时间落地？（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？2、质量是25kg的⼩孩坐在质量为5kg的秋千板上，秋千板离栓绳⼦的横梁2.5m，如果秋千板摆动经过最低点的速度为3m/s，这时秋千板所受压⼒是多⼤？每根绳⼦对秋千板的拉⼒是多⼤？（g=10m/s2）abcd3、位于竖直平⾯内的光滑轨道，有⼀段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接，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，然后沿圆轨道运动，（1）要求物块能通过圆轨道最⾼点，求物块初始位置相对圆形轨道底部的⾼度h；（2）若要求⼩物块在该轨道最⾼点与轨道间的压⼒不超过5mg，求物块初始位置相对圆形轨道底部的⾼度H4、⼀颗质量为0.6kg的⼿榴弹以10m/s的速度⽔平飞⾏，设它炸裂成两块后，质量为0.2kg的⼩块速度为100m/s，其⽅向与原飞⾏⽅向相同，求：（1）另⼀块速度的⼤⼩和⽅向（2）⼿榴弹爆炸时有多少化学能转化成机械能5、假设在半径为R的某天体上发射⼀颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表⾯做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引⼒常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表⾯的⾼度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度⼜是多少？答案⼀、单选题（每题2分）1B 2D 3C 4B 5A 6D 7B 8C 9C 10D 11D 12C 13A 14C 15C⼆、多选题（每题3分） 1AD 2AB 3AC 4BD 5BD三、填空题（每空1分）1、1:2 1:22、8:13、不变减少减少4、2000 1000 10005、56、3四、实验题2 0.7m/s（每空2分）1、B（2分）2、gl3、（1）P （2）0.98m/s （3）0.49J 0.48J （4）> 有机械能损失（5）在误差允许范围内，物体减少的重⼒势能等于增加的动能（每空1分）。

新版人教版高中物理必修第二册全册测试题(附答案)

A．小球运动的线速度越来越大 B．小球运动的角速度不变 C．小球运动的加速度越来越大 D．小球所受的合外力不变 5．船在河中行驶，设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度 v 匀速时，发动机功率为
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P，当船以 3v 匀速时，发动机的功率为（） A．P B．6P C．9P D．3P
6．质量为的物体，以初速度由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动，在滑动过程中，
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A．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1< T3< T2 B．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1< T2< T3 C．卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速度小于它在轨道 2 上经过 P 点时的速度 D．卫星在三个轨道运动的机械能关系是：E1< E2 < E 3 13．关于平抛运动，下列说法正确的是（） A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动是变加速运动 C．任意两个时刻的加速度相同 D．任意两段相等时间内的位移变化量相同 14．两质量均为 1kg 的小球 1、2（均视为质点）用长为 1m 的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球 1 恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用向上的力 F 拉动小球 1，使小球 1 贴着竖直墙壁上升，小球 2 沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角θ=53°，此时小球 2 的速度大小为 m/s。取 sin53°=0.8，cos53°=0.6，重加速度大小 g=10m/s2。下列分析正确的是（）
A．n B．n2 C．－1 D．－1
10．如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为，最低点为，有两个可视为质点
且质量相同的小球和，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，球的轨迹
平面高于球的轨迹平面，、两球与点的连线与竖直线间的夹角分别为

人教版高中物理必修二综合测试含答案及详细解析

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理必修二综合测试本试卷共100分，考试时间90分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点的运动速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为()A．B．C．D．2.爱尔兰作家萧伯纳曾诙谐的说“科学总是从正确走向错误”，像一切科学一样，经典力学也有其局限性，是“一部未完成的交响曲”，经典力学能适用于下列哪些情况()A．研究原子中电子的运动B．研究“嫦娥一号”飞船的高速发射C．研究地球绕太阳的运动D．研究强引力3.如图所示，长0.5 m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1 kg的小球．小球在竖直平面内绕O点做圆周运动．已知小球通过最高点时速度大小为2 m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10 m/s2.关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是()A．杆对小球施加向上的支持力，大小为2 NB．杆对小球施加向上的支持力，大小为18 NC．杆对小球施加向下的拉力，大小为2 ND．杆对小球施加向下的拉力，大小为18 N4.关于功率的以下说法中正确的是()A．根据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大B．根据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．对于交通工具而言，由P＝Fv只能计算出牵引力的瞬时功率D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比．5.欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统(全球卫星导航定位系统)．伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用．卫星的导航高度为2.4×104km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是()A．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度B．工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速D．三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球6.若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向．则描述该引力场的引力场线分布图是()A．B．C．D．7.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A．速率B．速度C．加速度D．合外力8.关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是()A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定B．如果物体在0.1 s内转过30°角，则角速度为300 rad/sC．若半径r一定，则线速度与角速度成反比D．若半径为r，周期为T，则线速度为v＝9.我国自主研发的北斗卫星导航系统中有数颗地球同步轨道卫星(其周期与地球自转周期相同)，A 是其中一颗．物体B静止于赤道上随地球自转．分别把A、B的角速度记为ωA、ωB，线速度记为v A、v B，加速度记为a A、a B，所受地球万有引力记为F A、F B，则()A．ωA＞ωBB．v A＜v BC．a A＞a BD．F A＜F B10.我国成功发射“天宫二号”空间实验室，之后发射了“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.（多选）如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B，这时突然使它所受的力反向，但大小不变，即由F变为－F.在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是()A．物体不可能沿曲线Ba运动B．物体不可能沿直线Bb运动C．物体不可能沿曲线Bc运动D．物体不可能沿原曲线BA返回12.(多选)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则()A．F1对物体做正功B．F2对物体做正功C．F3对物体做正功D．合外力对物体做负功13.(多选)一物体做变速运动时，下列说法正确的有()A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变B．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体加速度一定不为零14.(多选)如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法正确的是()A．v的极小值为B．v由零逐渐增大，向心力也增大C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.某同学在“验证机械能守恒定律”时按如图甲所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．甲乙(1)选取纸带上打出的连续点A、B、C，……，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝________，动能的增加量ΔE k＝________(用题中所给字母表示)．(2)以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2－h图线，如图丙所示，该图象说明了________．丙(3)从v2－h图线求得重锤下落的加速度g＝________ m/s2.(结果保留三位有效数字)四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提至乙端恰好离地时需做功10 J．如果改从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做多少功？(取g＝10 m/s2)17.一艘宇宙飞船绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示，太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出地球的张角为α，已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，求：(1)宇宙飞船离距地面的高度．(2)宇宙飞船的周期T.18.如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，小球p从A点静止下滑．当小球p开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处．已知斜面AB光滑，长度l＝2.5 m，斜面倾角θ＝30°.不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)小球p从A点滑到B点的时间；(2)小球q抛出时初速度的大小．答案解析1.【答案】B【解析】由开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等即rmv＝c(常数)，所以v＝，v近∶v远＝R2∶R1.2.【答案】BC【解析】经典力学适用于低速运动、宏观物体．电子是属于微观粒子，故A不适用；研究“嫦娥一号”飞船的高速发射，是低速运动、宏观物体．故B正确；研究地球绕太阳的运动，是低速运动、宏观物体．故C正确；强引力属于微观粒子之间的相互作用，故D不适用．3.【答案】C【解析】通过最高点时，小球受重力和杆的弹力F作用．假设弹力F和重力同向竖直向下，那么就有mg＋F＝m，带入数据得F＝2 N，弹力大于0所以弹力方向与假设的方向相同，竖直向下，是拉力．答案C正确．4.【答案】D【解析】P＝表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，A选项错误；对于交通工具而言，由P＝Fv可知，如果v为平均速度，则计算出的功率为平均功率，故C错误；P＝Fv，当功率一定时，在一定阶段牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变，牵引力也不再变化，D选项正确；当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F是不变的，B选项错误．5.【答案】B【解析】预备卫星在略低于工作卫星的轨道上，由开普勒第三定律＝k知预备卫星的周期小于工作卫星的周期，由卫星的速度公式v＝分析知，预备卫星的速度大于工作卫星的速度，由向心加速度公式a n＝＝知，预备卫星的向心加速度大于工作卫星的向心加速度，A错误；地球同步卫星的周期为24 h，工作卫星的周期小于同步卫星的周期，由卫星的速度公式v＝分析知，工作卫星的速度大于同步卫星的速度，由向心加速度公式a n ＝知，工作卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，B正确；预备卫星处于低轨道上，为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过加速使其做离心运动，使卫星的轨道半径增大才能从较低轨道进入工作卫星的轨道，C错误．三个轨道平面都必须过地心，否则由于地球引力的作用，卫星不能稳定工作，D错误．6.【答案】B【解析】其他星球在该引力场中任意一点必定受到两星球的万有引力，方向应指向两星球，A、D错，由于两星球相互间引力场间的影响，其引力场线应是弯曲的，C错；故描述该引力场的引力场线分布图是图B.7.【答案】B【解析】物体做曲线运动时，速度方向一定变化，速度大小不一定变化，A错，B对．做曲线运动的物体的合外力或加速度既可能变，也有可能不变，C、D错．8.【答案】D【解析】物体做匀速圆周运动时，线速度大小恒定，方向沿圆周的切线方向，在不断地改变，故选项A错误；角速度ω＝＝rad/s＝rad/s，选项B错误；线速度与角速度的关系为v＝ωr，由该式可知，r一定时，v∝ω，选项C 错误；由线速度的定义可得，在转动一周时有v＝，选项D正确.9.【答案】C【解析】同步卫星和地球赤道上的物体的角速度相同，即ωA＝ωB，A错误．由v＝ωr，a＝ω2r知，v A＞v B，a A＞a B，B错误，C正确．因为不知道卫星A与物体B的质量，无法比较F A、F B的大小，D错误.10.【答案】C【解析】若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，飞船加速，所需向心力变大，则飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道，不能实现对接，A错误；若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，空间实验室减速，所需向心力变小，则空间实验室将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速，然后飞船将进入较高的空间实验室轨道，逐渐靠近空间实验室后，两者速度接近时实现对接，C正确，同理D错误．11.【答案】ABD【解析】物体沿曲线从点A运动到点B(点B除外)的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧．当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知：物体以后的运动只可能沿Bc运动．故本题正确选项为A、B、D.12.【答案】BD【解析】因物体做匀减速直线运动，a的方向与v的方向相反，故F1对物体做负功，A错误；F2与v的方向相同，做正功，B正确；F3与v 的方向相反，做负功，C错误；物体做匀减速直线运动时，物体所受合外力的方向与运动方向相反，做负功，故D正确．13.【答案】BD【解析】物体的速度发生了变化，则合外力一定不为零，加速度也一定不为零，B、D正确；物体的速度变化，可能是大小不变、方向变化，故动能不一定变化，合外力不一定做功，A、C 错误．14.【答案】BCD【解析】由于是轻杆，即使小球在最高点速度为零，小球也不会掉下来，因此v的极小值是零，A错；v由零逐渐增大，由F向＝可知，F向也增大，B对；当v＝时，F向＝＝mg，此时杆恰对小球无作用力，向心力只由其自身重力提供；当v由增大时，则＝mg＋F，故F＝m－mg，杆对球的力为拉力，且逐渐增大；当v由减小时，杆对球的力为支持力．此时，mg－F′＝，F′＝mg－m ，支持力F′逐渐增大，杆对球的拉力、支持力都为弹力，所以C、D也对，故选B、C、D. 15.【答案】(1)mgh2【解析】(1)重锤重力势能的减少量ΔE p＝mgh2，动能增加量ΔE k＝.(2)当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒．(3)由mgh＝mv2可知题图的斜率表示重力加速度g的2倍，为求直线的斜率，可在直线上取两个距离较远的点，如(25.5×10－2,5.0)、(46.5×10－2,9.0)，则g＝＝×≈9.52 m/s2.16.【答案】20 J【解析】设绳子的重心离乙端距离为x，则当乙端刚离开地面时有mgx＝10 J，可得：x＝m.则绳子的重心离甲端为m，可知从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做功W＝mg(1－x)＝20 J.17.【答案】(1).(2)2π【解析】(1)设飞船做圆周运动的半径为r，距离地面的高度为h.由几何关系知sin＝①距离地面的高度为h＝r－R②由①②解得h＝R(2)由万有引力提供做圆周运动所需的向心力得G＝m()2r③由①③解得T＝2π18.【答案】(1)1 s(2)m/s【解析】(1)设小球p 从斜面上下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得：a＝＝g sinθ①设下滑所需时间为t1，根据运动学公式得l＝at12②由①②得t1＝③代入数据得t1＝1 s；④(2)对小球q：水平方向位移x＝l cosθ＝v0t2⑤依题意得t2＝t1⑥由④⑤⑥得v0＝＝m/s.。

2019_2020学年高中物理综合能力测试卷含解析新人教版必修2

综合能力测试卷[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．每小题至少有一个选项正确，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分)1．(多选)关于曲线运动，下列说法正确的是( )A ．曲线运动一定是变速运动B ．曲线运动速度的方向不断地变化，但速度的大小可以不变C ．匀速圆周运动的加速度不变D ．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的答案 AB解析对于曲线运动来说，物体速度方向始终在变化，所以曲线运动一定是变速运动．物体速度的大小可以不变，如匀速圆周运动．A 、B 项正确．匀速圆周运动的加速度大小不变方向改变，做曲线运动的物体所受的合外力可能不变，如平抛运动．C 、D 项错误．2．下列说法正确的是( )A ．滑动摩擦力一定对物体做负功B ．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零C ．重力对物体做功与路径无关，只与始末位置有关D ．若物体受到的合外力不为零，则物体的机械能一定变化答案 C解析作用力、反作用力既可以做正功又可以做负功还可以不做功，A 、B 项错误，重力做功只与重力方向上的位移即竖直高度有关，因此C 项正确，机械能守恒可以是只有重力做功，所以合外力可以是重力．D 项错误．3.(多选)半径为R 的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图所示．小车以速度v 向右做匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能为( )A ．等于v 22gB ．大于v 22g C ．小于v 22gD ．等于2R 答案 ACD解析当速度v 较小，小球上升高度h<R 时，由机械能守恒有12mv 2＝mgh ，h ＝v 22g，A 项正确；当v ≥5gR 时，h ＝2R ，D 项正确；当R<h<2R 时，由机械能守恒知，12mv 2＝mgh ＋12mv 12，h<v 22g，C 项正确，B 项错误．4.如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是( )A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度B ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的cD ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大答案 D解析因为b 、c 在同一轨道上运行，故其线速度大小、加速度大小均相等．又因为b 、c 轨道半径大于a 的轨道半径，由v ＝GM r知，v b ＝v c <v a ，故A 项错误；由加速度a ＝GM/r 2可知a b ＝a c <a a ，故B 项错误；当c 加速时，c 受到的万有引力F<mv 2/r ，故它将偏离原轨道做离心运动；当b 减速时，b 受到的万有引力F>mv 2/r ，故它将偏离原轨道做近心运动．所以无论如何c 也追不上b ，b 也等不到c ，故C 项错误．对a 卫星，当它的轨道半径缓慢减小时，在一段较短时间内，可近似认为它的轨道半径未变，可视为稳定运行，由v ＝GM r 知，r 减小时v 逐渐增大，故D 项正确．5．横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其落点分别是a 、b 、c.下列判断正确的是( )A ．图中三小球比较，落在a 点的小球飞行时间最短B ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行时间最短C ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最大D ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最快答案 B解析小球在平抛运动过程中，可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移为落在c 点处的最小，而落在a 点处的最大，所以落在a 点的小球飞行时间最长，落在c 点的小球飞行时间最短，A 项错误、B 项正确；速度的变化量Δv＝gt ，所以落在c 点的小球速度变化最小，C 项错误；三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快，D 项错误．6.如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a 站于地面，b 从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b 摆至最低点时，a 刚好对地面无压力，则演员a 质量与演员b 质量之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶1答案 B解析设b 摆至最低点时的速度为v ，此时对应绳长为l ，由机械能守恒定律，可得m b gl(1－cos60°)＝12m b v 2，解得v ＝gl.设b 至最低点时绳子的拉力为F T ，由圆周运动知识，得F T －m b g ＝m b v 2l，解得F T ＝2m b g ，对演员a 有F T ＝m a g ，所以，演员a 质量与演员b 质量之比为2∶1.故B 项正确．7.(多选)汽车发动机的额定功率为P 1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f 大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，最大速度为v ，汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示，则汽车( )A ．0～t 1做匀加速运动，牵引力恒定B ．0～t 1做变加速运动，牵引力增大C ．t 1后加速度逐渐减小，速度达到v 后做匀速运动D ．t 1后牵引力恒定，与阻力大小相等答案 AC解析由图可知：0～t 1汽车发动机的功率P ＝kt(k 为图像斜率，为定值)，由功率P ＝Fv ，可知P ＝Fat ＝F ×F －f M t ＝F 2－F ×f Mt ，由于阻力f 大小恒定，则牵引力F 恒定，故A 项正确，B 项错误．t 1后功率P ＝P 1恒定不变，但在t 1时牵引力F>f ，故速度继续增加，则F 开始减小，加速度开始减小，当F ＝f 时，加速度减小为零，速度增加到最大为v ，此后汽车开始做匀速运动，故C 项正确，D 项错误．8.(多选)如图所示为月球表面的地形，其中e 处有一山丘，随着月球的自转做圆周运动，“嫦娥二号”在飞往月球的过程中经过了p 和q两个过渡轨道，两轨道均可视为圆轨道，且与山丘所在的轨道平面共面，其中q 轨道为月球同步轨道．设山丘的运行速率、“嫦娥二号”在p 、q 轨道上的运行速率分别为v 1、v 2、v 3，其向心加速度分别为a 1、a 2、a 3，则( )A ．v 1>v 2>v 3B ．v 1<v 3<v 2C ．a 1>a 2>a 3D ．a 1<a 3<a 2 答案 BD解析由题意可知：山丘与嫦娥二号在q 轨道上运行的角速度、周期相同，由v ＝ωr，a ＝ω2r 可知v 1<v 3、a 1<a 3；对q 轨道和p 轨道来说，满足v ＝GM r 、a ＝GM r2，可知v 3<v 2、a 3<a 2，对比各项可知B 、D 项正确．9.(多选)2013年6月11日17时38分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F 改进型运载火箭“神箭”，成功地将“神舟十号”飞船送入太空预定轨道，其发射全过程可简化为如图所示的过程，飞船在A 点发射，在椭圆轨道Ⅰ运行到B 点，在B 点飞船从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，关于飞船的运动，下列说法中正确的有( )A ．在轨道Ⅰ上经过B 的速度小于经过A 的速度B ．在轨道Ⅰ上经过B 的动能大于在轨道Ⅱ上经过B 的动能C ．在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期D ．在轨道Ⅰ上经过B 的加速度等于在轨道Ⅱ上经过B 的加速度答案 AD解析飞船在轨道上从近地点A 向远地点B 运动的过程中万有引力做负功，所以A 点的速度大于B 点的速度，A 项正确；飞船在轨道Ⅰ上经过B 点后是近心运动，在轨道Ⅱ上经过B 点后是圆周运动，故需要加速后才能从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ，所以飞船在轨道Ⅱ上经过B 点的动能大于在轨道Ⅰ上经过B 点的动能，B 项错误；根据开普勒第三定律R 3T2＝k ，因为轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，所以飞船在轨道Ⅰ的运动周期小于在轨道Ⅱ的运动周期，C 项错误；根据牛顿第二定律F ＝ma ，因飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上B 点的万有引力相等，所以在轨道Ⅰ上经过B 点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过B 点的加速度，D 项正确．10．(多选)(2018·吕梁一模)如图所示，三角形传送带以v ＝2 m/s 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m ，且与水平方向的夹角均为37°.现有两个质量均为1 kg 的物块A 、B 从传送带顶端都以 2 m/s 的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g 取10 m/s 2.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列判断正确的是( )A ．物块A 先到达传送带底端B ．物块A 由顶端到达传送带底端过程中做匀速直线运动C ．物块A 由顶端到达传送带底端过程中所产生的热量比物块B 由顶端到达传送带底端过程中所产生的热量要少D ．物块A 与物块B 由顶端到达传送带底端过程中，传送带对B 做的功与传送带对A 做的功相同答案 CD解析 A 、B 两项，小物块A 、B 都以 1 m/s 的初速度沿传送带下滑，因为mgsin37°＞μmgcos37°，故均沿斜面向下做匀加速直线运动，传送带对两物块的滑动摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，则两物块沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端时位移大小相等，故时间相同，故A 、B 两项错误．C 项，由x ＝v 0t ＋12at 2，a ＝gsin37°－μgcos37°，得t ＝1 s ，传送带在1 s 内的位移为x ＝vt ＝1 m ．A 与传送带是同向运动的，A 的划痕长度是A 对地位移(斜面长度)减去在此时间内传送带的位移，即为Δ1＝2 m －1 m ＝1 m ．B 与传送带是反向运动的，B 的划痕长度是B 对地位移(斜面长度)加上在此时间内传送带的位移，即为Δx 2＝2 m ＋1 m ＝3 m ．根据产生的热Q ＝μmg·Δx 可得物块A 由顶端到达传送带底端过程中所产生的热量比物块B 由顶端到达传送带底端过程中所产生的热量要少，故C 项正确．D 项，滑动摩擦力方向沿斜面向上，位移沿斜面向下，摩擦力对两物块A 、B 均做负功，且克服摩擦力做的功一样多，故D 项正确．点评解决本题的关键能正确对其受力分析，判断A 、B 在传送带上的运动规律，结合运动学公式分析研究．11.(多选)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接，另一端与物体A 相连，物体A 静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连．开始时用手托住B ，让细线恰好伸直，然后由静止释放B ，直至B 获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是( )A ．B 物体的机械能一直减小B ．B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A物体做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量答案ABD解析由静止释放B到B达到最大速度的过程中，B一直要克服绳的拉力做功，根据功能关系可知，B物体的机械能一直减小，A项正确；根据动能定理，重力与拉力做功之和也正是B所受的合外力做的功，B项正确；根据能量转化和守恒定律可知，B物体减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能与A增加的动能之和，C项错误；根据功能关系可知，细线拉力对A 做的功等于A物体和弹簧所组成的系统机械能的增加量，D项正确．12.(多选)质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为l a、l b，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则( )A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为mω2l b答案BC解析在绳b被烧断之前，小球绕BC轴做匀速圆周运动，竖直方向上受力平衡，绳a的拉力等于mg，故D项错误．绳b被烧断的同时轻杆停止转动，此时小球具有垂直平面ABC向外的速度，小球将在垂直于平面ABC的平面内做圆周运动，若ω较大，则在该平面内做圆周运动，若ω较小，则在该平面内来回摆动，故C项正确，A项错误．绳b被烧断瞬间．绳a的拉力与重力的合力提供向心力，所以拉力大于物体的重力，绳a中的张力突然变大了，故B项正确．二、实验题(共2小题，共14分)13．(6分)如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B 两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________ cm.(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0＝________．(3)用测出的物理量表示出小球从A 到B 过程中，重力势能的减少量ΔE p ＝________，动能的增加量ΔE k ＝________．答案 (1)65.0 (2)x g 2h 2 (3)mg(h 1－h 2) mgx 24h 2 解析 (1)由落点痕迹可读出平均射程为65.0 cm.(2)由平抛运动规律，h 2＝12gt 2，x ＝v 0t ，得v 0＝x g 2h 2(3)ΔE p ＝mg(h 1－h 2)ΔE k ＝12mv 02＝mgx 24h 214．(8分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①摆好实验装置如图所示．②将质量为200 g 的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10 g 、30 g 、50 g 的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g 的钩码挂在拉线的挂钩P 上．④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据： ①第一个点到第N 个点的距离为40.0 cm.②打下第N 点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为________ J ，小车动能的增量为________ J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________.答案 (1)②0.196 0.100 (2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先放小车后接通电源解析 (1)拉力F ＝mg ＝0.050×9.8 N ＝0.49 N ，拉力对小车做的功W ＝Fl ＝0.49×0.400 J ＝0.196 J小车动能的增量ΔE k ＝12mv 2＝12×0.200×1.002 J ＝0.100 J (2)误差很大的可能原因：①小车质量不满足远大于钩码质量，使钩码的重力与小车受到的线的拉力差别较大； ②没有平衡摩擦力；③先放小车后开电源，使打第一个点时，小车已有一定的初速度．三、计算题(共4小题，共38分)15．(8分)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动．随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣．假设你当时所在星球的质量为M 、半径为R ，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G.那么，(1)该星球表面附近的重力加速度g 星等于多少？(2)若经过最低位置的速度为v 0，你能上升的最大高度是多少？答案 (1)GM R 2 (2)R 2v 022GM解析 (1)设人的质量为m ，在星球表面附近的重力等于万有引力，有mg 星＝GMm R 2① 解得g 星＝GM R 2② (2)设人能上升的最大高度为h ，由机械能守恒，得mg 星h ＝12mv 02③ 解得h ＝R 2v 022GM④ 16．(8分)如图所示，质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l 后以速度v 飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l ＝1.4 m ，v ＝3.0 m/s ，m ＝0.10 kg ，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h ＝0.45 m ．不计空气阻力，重力加速度取10 m/s 2.求：(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s ；(2)小物块落地时的动能E k ； (3)小物块的初速度大小v 0.答案 (1)0.9 m (2)0.9 J (3)4.0 m/s解析 (1)小物块落地所用时间为t ，有h ＝12gt 2 t ＝2h g ＝2×0.4510s ＝0.3 s 小物块落地点距飞出点的水平距离s ＝vt ＝3×0.3 m ＝0.9 m(2)根据机械能守恒，小物块落地时的动能为E k ＝12mv 2＋mgh ＝12×0.10×9 J ＋0.10×10×0.45 J ＝0.90 J (3)在桌面上滑行过程中根据动能定理，有W f ＝12mv 2－12mv 02＝－μmgl 则v 0＝v 2＋2μgl＝9＋2×0.25×10×1.4 m/s ＝4.0 m/s17．(10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 ＝4 m/s.(g 取10 m/s 2)试求：(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．答案 (1)2 m/s (2)0.69 m 0.60 m(3)8 N 竖直向上解析 (1)作出小球到达A 点时的速度分解图如图所示，有v 0＝vcosθ＝4×cos60° m/s＝2 m/sv y ＝vsinθ＝4×sin60° m/s＝2 3 m/s(2)设平抛运动的时间为t ，水平位移为x ，竖直位移为h ，由平抛运动规律，有v y ＝gt ，x ＝v 0t ，h ＝12gt 2 代入数据，解得x ＝253 m ≈0.69 m ，h ＝0.60 m (3)设到达C 点时的速度为v C ，取A 点重力势能为零，由机械能守恒定律，有12mv 2＝12mv C 2＋mg(R ＋Rcosθ) 设C 处轨道对小球的压力为F N ，有F N ＋mg ＝m v C 2R代入数据，解得F N ＝8 N由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为8 N ，方向竖直向上．18．(12分)如图所示是一皮带传输装载机械的示意图．井下挖掘工将矿物无初速度地放置于沿图示方向运行的传送带A 端，被传输到末端B 处，再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C 处，然后水平抛到货台上．已知半径为R ＝0.4 m 的圆形轨道与传送带在B 点相切，O 点为半圆的圆心，BO 、CO 分别为圆形轨道的半径，矿物m 可视为质点，传送带与水平面间的夹角θ＝37°，矿物与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带匀速运行的速度为v 0＝8 m/s ，传送带AB 点间的长度为s AB ＝45 m ．若矿物落点D 处离最高点C 点的水平距离为x CD ＝2 m ，竖直距离为h CD ＝1.25 m ，矿物质量m ＝50 kg ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10 m/s 2，不计空气阻力．求：(1)矿物到达B 点时的速度大小；(2)矿物到达C 点时对轨道的压力大小；(3)矿物由B 点到达C 点的过程中，克服阻力所做的功．答案 (1)6 m/s (2)1 500 N (3)140 J解析 (1)假设矿物在AB 段始终处于加速状态，由动能定理可得(μmgcosθ－mgsinθ)s AB ＝12mv B 2 代入数据得v B ＝6 m/s由于v B <v 0，故假设成立，矿物到达B 处时速度为6 m/s.(2)设矿物对轨道C 处压力为F ，由平抛运动知识可得x CD ＝v C th CD ＝12gt 2 代入数据得矿物到达C 处时速度v C ＝4 m/s由牛顿第二定律可得F′＋mg ＝m v C 2R代入数据得F′＝1 500 N.根据牛顿第三定律可得所求压力F ＝F′＝1 500 N.(3)矿物由B 到C 的过程，由动能定理得－mgR(1＋cos37°)＋W f ＝12mv C 2－12mv B 2代入数据得W f＝－140 J即矿物由B到达C时克服阻力所做的功W f＝140 J.。

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GMm r 2＝mv 2r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4π2r3GM B.动能为GMm 2RC.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)drΔt(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°＝R2(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 2CR(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)。

人教版高一物理必修二：综合测试卷(含答案和详细解析)

必修二综合测试卷一、选择题（本大题共10个小题，每小题一个或者一个以上正确答案，请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中，每小题5分，共50分）1、一船在静水中的速度为6 m/s,要横渡流速为8 m/s的河,下列说法正确的是()A.这船不能渡过此河B.船能行驶到正对岸C.若河宽60 m,过河的最少时间为10 sD.若河宽60 m,过河的最少时间为7.5 s2、有一种叫做“蹦极跳”的运动,如图所示,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点,若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是()A.速度先增大后减小B.加速度先减小后增大C.动能增加了mgLD.重力势能减小了mgL3、在光滑水平面上,用绳子系一小球,做半径为R的匀速圆周运动,若绳的拉力为F,在小球经圆周的过程中,F所做的功为()A.0B.C.RFD.RF4、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,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时刻中,哪一时刻质点的动能最大()A.t1B.t2C.t3D.t45、某质点在光滑水平面上做匀速直线运动,现对它施加一个大小不变、方向改变的水平力,则下列说法正确的是()A.质点可能做匀加速直线运动B.质点可能做匀减速直线运动C.质点可能做匀速圆周运动D.质点可能做匀变速曲线运动6、如图所示,在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点将一个小球以水平速度v0沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过,测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ,那么小球完成这段飞行的时间是()A. B. C. D.7、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。

有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和H,小球A所在的高度为筒高的一半。

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。

人教版高一物理必修二综合检测全册试题含解析+高二物理选修3-4全册考试精品试卷

人教版高一物理必修二综合检测全册试题含解析+高二物理选修3-4全册考试精品试卷人教版高一物理必修二综合检测全册试题含解析本册综合能力检测(A)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板。

将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是()答案：C解析：笔尖实际参与的是水平向右的匀速运动和竖直向上的加速运动的合运动，其轨迹可能是C选项所描述的轨迹。

2．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图)，行驶时()A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比D．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比答案：D解析：大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等，A 错；后轮与小齿轮的角速度相等，B 错；根据a n ＝v 2r 知C错误；根据a n ＝ω2r 知D 正确。

3．2013年6月11日，“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课。

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7.9km/sB ．介于7.9km/s 和11.2km/s 之间C ．小于7.9km/sD ．介于7.9km/s 和16.7km/s 之间答案：C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＝7.9km/s ，C 正确。

人教版高中物理必修二第六章万有引力与航天测试(含答案)

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理必修二第六章万有引力与航天测试本试卷共100分，考试时间90分钟。

一、单选题(共10小题，每小题4.0分,共40分)1.美国宇航局宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒－226”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于()A． 3.3×103m/sB． 7.9×103m/sC． 1.2×104m/sD． 1.9×104m/s2.将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径r1＝2.3×1011m，地球的轨道半径为r2＝1.5×1011m，根据你所掌握的物理和天文知识，估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为()A． 1年B． 2年C． 3年D． 4年3.“月－地检验”的结果说明()A．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力B．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种性质的力C．地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即G＝mgD．月球所受地球的引力只与月球质量有关4.下列哪些运动不服从经典力学的规律()A．发射同步人造卫星B．电子绕原子核的运动C．云层在天空的运动D．子弹射出枪口的速度5.下列说法正确的是()A．“科学总是从正确走向错误”表达的并不是一种悲观失望的情绪B．提出“日心说”人是托勒密C．开普勒通过天文观测，发现了行星运动的三定律D．托勒密的“日心说”阐述了宇宙以太阳为中心，其它星体围绕太阳旋转6.设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()A．B．C．D．7.某双星由质量不等的星体S1和S2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.由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2之间的距离为r，已知引力常量为G，由此可求出S2的质量为()A．B．C．D．8.(多选)a是静置在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行到过地心的同一直线上，如图所示．一段时间后，它们的位置可能是图中的()A．B．C．D．9.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了双星系统．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2＝3∶2，下列说法中正确的是()．A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2C．m1做圆周运动的半径为LD．m2做圆周运动的半径为L10.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于()A．F2B．AC．F1D．B二、多选题(共4小题，每小题5.0分,共20分)11.(多选)关于重力和万有引力，下列说法正确的是()A．重力在数值上等于物体与地球间的万有引力B．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力C．由于万有引力的作用，人造地球卫星绕地球转动而不离去D．地球和月亮虽然质量很大，但由于它们的距离也很大，所以它们间的万有引力不大12.(多选)随着太空探测的发展，越来越多的“超级类地行星”被发现，某“超级类地行星”半径是地球的1.5倍，质量是地球的4倍，下列说法正确的是()A．该星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的倍B．该星球第一宇宙速度小于地球第一宇宙速度C．绕该星球运行的卫星的周期是半径相同的绕地球运行卫星周期的倍D．绕该星球运行的卫星的周期是半径相同的绕地球运行卫星周期的倍13.(多选)如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v 水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远.如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是()A．以v<7.9 km/s的速度抛出的物体可能落在A点B．以v<7.9 km/s的速度抛出的物体将沿B轨道运动C．以7.9 km/s<v<11.2 km/s的速度抛出的物体可能沿C轨道运动D．以11.2 km/s<v<16.7 km/s的速度抛出的物体可能沿C轨道运动14.(多选)有甲乙两颗近地卫星均在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动，甲处于高轨道，乙处于低轨道，并用绳子连接在一起，下面关于这两颗卫星的说法正确的是()A．甲卫星一定处在乙卫星的正上方B．甲卫星的线速度小于乙卫星的线速度C．甲卫星的加速度大于乙卫星的加速度D．甲卫星的周期小于乙卫星的周期三、计算题(共4小题，每小题10.0分,共40分)15.事实证明，行星与恒星间的引力规律也适用于其他物体间，已知地球质量约为月球质量的81倍，宇宙飞船从地球飞往月球，当飞至某一位置时(如图)，宇宙飞船受到地球与月球引力的合力为零。

2020_2021学年新教材高中物理综合检测含解析新人教版必修2

模块综合检测(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列关于平抛运动和自由落体运动的说法正确的是()A.平抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动B.两种运动在任意相等时间内的速度变化量相等C.平抛运动是速度大小一直不变的运动,而自由落体运动是速度一直增大的运动D.二者都是加速度逐渐增大的运动答案:B2.如图所示,将一蜡块置于注满清水的长玻璃管中,封闭管口后将玻璃管竖直倒置,在蜡块匀速上浮的同时,使玻璃管以速度v水平向右匀速移动,蜡块由管口上升到顶端的时间为t.如果玻璃管以2v的水平速度移动,在蜡块由管口上升到顶端的过程中,下列说法正确的是()A.所用时间减小B.所用时间不变C.蜡块位移减小D.蜡块位移不变答案:B3.2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆,实现人类探测器首次月背软着陆.右下图是“嫦娥四号”探测器由环月圆轨道进入预定月背着陆准备轨道的示意图,则下列关于“嫦娥四号”探测器运动的说法正确的是()A.“嫦娥四号”探测器发射速度一定大于11.2 km/sB.“嫦娥四号”探测器由100 km环月圆轨道需要点火加速才能进入近月点高度约为15 km的椭圆环月轨道C.“嫦娥四号”探测器在近月点高度约为15 km的椭圆环月轨道上各点的速度都大于其在100 km环月圆轨道上的速度D.“嫦娥四号”探测器在100 km环月圆轨道上运动的周期大于其在近月点为15 km的椭圆环月轨道上运动的周期答案:D4.如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起滑行一段距离后停止.现拿走砝码,对木盒持续施加一个竖直向下的恒力F(F=mg),若其他条件不变,则木盒滑行的距离()A.不变B.变小C.变大D.均有可能答案:B5.某手机品牌推出了一种特殊的手机,在电池能量耗尽时,摇晃手机就能产生电能维持使用.摇晃手机的过程将机械能转化为电能,摇晃该手机一次,相当于将所受重力为1.0 N的重物举高0.2 m,若每秒摇2次,则摇晃手机的平均功率为()A.0.04 WB.0.4 WC.4 WD.40 W答案:B6.某学校开设了糕点制作的选修课,小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时,他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径20 cm的蛋糕,在蛋糕上每隔4 s均匀“点”一次奶油,蛋糕一周均匀“点”上15处奶油,则下列说法正确的是()A.圆盘转动的转速约为2π r/minrad/sB.圆盘转动的角速度大小为π30C.蛋糕边缘的线速度大小约为πm/s3m/s2D.蛋糕边缘的向心加速度为π90答案:B7.摩天轮是一种游乐项目,乘客可随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是()A.在最高点,乘客处于超重状态B.在最低点,乘客重力小于他所受到的支持力C.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变D.从最高点向最低点转动的过程中,座椅对乘客的作用力不做功答案:B8.两颗行星绕某恒星做匀速圆周运动,从天文望远镜中观察到它们的运行周期之比是8∶1,两行星的公转速度之比为()A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1答案:A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨.当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,则()A.内、外轨道有高度差,主要是为了减小车轮与铁轨间的摩擦B.当火车速率等于v时,重力和支持力的合力为火车转弯提供向心力C.当火车速率大于v时,内轨将受到轮缘的挤压D.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压答案:BD10.在科幻电影中,利用霍曼转移轨道,用最少的燃料地球就会到达木星轨道,最终逃出太阳系.如图所示,科学家利用固定在地面上的万台超级发动机瞬间点火,使地球在地球轨道Ⅰ上的B点加速,进入运输轨道,再在运输轨道上的A点瞬间点火,从而进入木星轨道Ⅱ.关于地球的运动,下列说法正确的是 ()A.在运输轨道上,地球经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上,地球的机械能大于其在运输轨道上的机械能C.地球在轨道Ⅱ上运动的周期大于其在运输轨道上运动的周期D.地球在轨道Ⅰ上经过B点的加速度小于其在运输轨道上经过B点的加速度答案:ABC11.汽车发动机的额定功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力F f大小恒定,汽车在水平路面上由静止开始运动,最大速度为v m,汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示,则汽车()A.0~t1做加速度减小的变加速运动B.0~t1做匀加速运动,牵引力大小不变C.t1时刻达到最大速度D.t1时刻以后做加速度减小的变加速运动,直到牵引力与阻力大小相等后做匀速运动解析:P=Fv=Fat=(ma+F f)at,根据0~t1时间内,功率随时间均匀增大,知汽车做匀加速直线运动,加速度恒定,牵引力恒定,速度均匀增加,故选项A错误,选项B正确.当功率达到额定功率后,汽车速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律,知加速度减小,加速度与速度同向,速度继续增大,当加速度减小到0时,速度达到最大,之后汽车做匀速运动,故选项C错误,选项D正确.答案:BD12.如图所示,质量为m0、长为l的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间的滑动摩擦力大小为F f.现用一水平恒力F作用在滑块上,当滑块运动到木板右端时,木板在水平面上移动的距离为s.下列说法正确的是()A.在其他条件不变的情况下,F增大,滑块与木板间产生的热量不变B.在其他条件不变的情况下,m0越大,s越大C.在其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达木板右端所用时间越长D.上述过程中,滑块克服摩擦力做功为F f(l+s)解析:系统产生的热量等于摩擦力做的功,相对位移不变,摩擦力不变,所以产生的热量不变,选项A正确;在其他条件不变的情况下,由于木板受到的摩擦力不变,当m0越大时,木板加速度越小,而滑块加速度不变,相对位移不变,滑块在木板上运动时间变短,所以木板运动的位移s变小,选项B错误;在其他条件不变的情况下,拉力F越大,滑块的加速度越大,滑块到达木板右端所用时间就越短,选项C错误;滑块相对于水平面的位移为l+s,则滑块克服摩擦力做功为F f(l+s),选项D正确.答案:AD三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)一小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示.图中背景方格的边长均为l=5c m,g取10m/s2,小球的初速度v0=m/s,小球在B点的竖直速度是m/s,开始运动的位置距离A点的水平距离为m.解析:竖直方向有Δy=gT2,得T=√2l=0.1 s,l=1.5 m/s,初速度v0=3ll小球在B点的竖直速度v By=8l=2.0 m/s,2l=0.2 s,从开始运动到B点的时间t=l lll开始运动的位置距离A点的水平距离x=v0t-3l=0.15 m.答案:1.52.00.1514.(8分)用图甲所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.甲乙(1)本实验采用的科学方法是.A.控制变量法B.累积法C.微元法D.放大法(2)图甲所示情景正在探究的是.A.向心力的大小与半径的关系B.向心力的大小与角速度大小的关系C.向心力的大小与物体质量的关系(3)一类似于实验装置的皮带传动装置如图乙所示,A 、B 、C 三点到各自转轴的距离分别为R A 、R B 、R C ,已知R B =R C =l l 2,若在传动过程中,皮带不打滑,则A 点与C 点的角速度之比为 ,B点与C 点的向心加速度大小之比为 .解析:(1)探究向心力的大小与哪些因素有关用到的科学方法是控制变量法,故选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.(2)从图中看出实验中所用的两个小球材质、大小相同,故两球的质量相等,两球距转轴的距离相等,所以该实验探究向心力与角速度大小的关系,故选项A 、C 错误,选项B 正确.(3)A 、C 两点的线速度大小相等,根据v =rω可知,角速度和半径成反比,故A 、C 两点的角速度之比为1∶2;因为A 、B 两点的角速度相等,所以B 、C 两点的角速度之比为1∶2,根据a =rω2可知,B 、C 两点的向心加速度之比为1∶4. 答案:(1)A (2)B (3)1∶2 1∶415.(10分)在一次摩托车越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以速度v 0=45 m/s 沿水平方向飞向另一端,壕沟两侧的高度分别为2.0 m 和3.5 m,宽为20 m,不计空气阻力,g 取10 m/s 2. (1)摩托车是否能越过壕沟?请通过计算说明.(2)如果摩托车能越过壕沟,它落地时的速度是多大?落地速度的方向与地面的夹角(可用这个角的三角函数表示)是多大?解析:(1)摩托车在表演中做平抛运动,根据运动学定律,可知下落高度h =12gt 2,当h =3.5 m-2.0 m=1.5 m 时, 运动时间t =√2l l =√3010 s, 水平位移x =v 0t =9√302m>20 m,由此得摩托车可以越过壕沟. (2)落地时水平速度v x =v 0=45 m/s, 落地时竖直速度v y =gt =√30 m/s, 落地时速度v =√l l 2+l l 2=45.3 m/s . 设落地时速度方向与地面的夹角为α, tan α=l l l l=√3045.答案:(1)摩托车能越过壕沟.计算过程见解析(2)45.3 m/s速度方向与地面的夹角的正切值为√304516.(10分)如图所示,小物体沿光滑弧形轨道从高为h处由静止下滑,它在水平粗糙轨道上滑行的最远距离为s,重力加速度用g表示,小物体可视为质点,求:(1)小物体刚刚滑到弧形轨道底端时的速度大小v;(2)水平轨道与小物体间的动摩擦因数μ.解析:(1)设小物体的质量为m,小物体沿弧形轨道下滑的过程满足机械能守恒定律, mv2得v=√2ll;由mgh=12(2)对小物体从开始下滑到最终停下的过程应用动能定理,.由mgh-μmgs=0,得μ=ll答案:(1)√2ll(2)ll17.(12分)如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一个与水平面相切的光滑的半圆形轨道,轨道在竖直平面内,其半径为R,小球在轨道的最高点对轨道的压力大小等于小球的重力,重力加速度为g.(1)小球落地时速度为多大?(2)小球落地点与圆弧轨道最高点的水平距离是多大?解析:(1)设小球的质量为m,根据牛顿第三定律,小球到达轨道的最高点时受到轨道的支持力F N大小等于小球对轨道的压力,则F N=mg,,由题意可知小球在最高点时,有F N+mg=m l2l解得小球到达轨道最高点时的速度大小v=√2ll,落地时竖直方向分速度为v y,根据运动学公式得l l2=2g·2R=4gR,设落地时水平方向分速度为v x ,有v x =v =√2ll , 小球落地时速度大小v t =√l l 2+l l 2=√6ll . (2)小球离开轨道做平抛运动,有h =2R =12gt 2,做平抛运动时间t =√4ll ,小球落地时与圆弧轨道最高点的水平距离x =vt =2√2R. 答案:(1)√6ll (2)2√2R18.(14分)如图所示,一个可视为质点的质量m =1 kg 的小物块,从光滑平台上的A 点以v 0=2 m/s 的初速度水平抛出,到达C 点时,恰好沿C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D 点的质量m 0=3 kg 的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,水平地面光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径R =0.4 m,C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,g 取10 m/s 2. (1)求小物块刚要到达圆弧轨道末端D 点时对轨道的压力. (2)要使小物块不滑出长木板,木板的长度l 至少为多少?解析:(1)小物块在C 点时的速度大小v C =l 0cos60°,小物块由C 到D 的过程中,由机械能守恒定律得mgR (1-cos 60°)=12m l l 2-12m l l 2,代入数据解得v D =2√5 m/s, 小物块在D 点时,由牛顿第二定律得F N -mg =ml l 2l, 代入数据解得F N =60 N,由牛顿第三定律得F N '=F N =60 N,方向竖直向下.(2)设小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度,大小为v ,滑行过程中,由牛顿第二定律得小物块与长木板的加速度大小分别为a 1=lll l =μg ,a 2=llll 0, 速度大小为v =v D -a 1t ,v =a 2t ,对小物块和木板组成的系统,由功能关系得μmgl =12m l l 2-12(m +m 0)v 2,解得l =2.5 m .答案:(1)60 N,方向竖直向下 (2)2.5 m模块综合检测(二)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切值为tan θ,关于tan θ与物体做平抛运动的时间t之间的关系,下列图像可能正确的是()A B C D答案:B2.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4 m/s,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则船在静水中的最小速度为()A.2 m/sB.2.4 m/sC.3 m/sD.3.2 m/s答案:B3.手指转球是指使篮球在指尖上转动,先以手腕之力让球体旋转,然后单指顶住球体,如图所示.假设某同学让篮球在指尖上匀速转动,指尖刚好在篮球球心的正下方,下列判断正确的是()A.篮球上各点做圆周运动的角速度相同B.篮球上各点的向心力是由手指提供的C.篮球上的各点做圆周运动的圆心均在指尖与篮球的接触处D.篮球上离转轴越近的点,做圆周运动的向心加速度越大答案:A4. “反向蹦极”是一种比蹦极更刺激的运动.如图所示,弹性绳的上端固定(图中未画出),拉长后将下端固定在体验者的身上,然后将人从地面释放,人就像火箭一样被“竖直发射”出去,冲向高空.在人向上运动至最高点的过程中,下列判断正确的是( )A.人的动能始终增大B.人的动能先增大后减小C.弹性绳的弹性势能始终增大D.弹性绳的弹性势能先增大后减小答案:B5.设地球的质量为m 地,地球的半径为R ,物体的质量为m ,关于物体与地球间的万有引力的说法,正确的是( )A.地球对物体的引力大于物体对地球的引力B.物体距地面的高度为h 时,物体与地球间的万有引力为F =lll 地l 2C.物体放在地心处,r =0,所受引力无穷大D.物体离地面的高度为R 时,物体与地球间的万有引力为F =lll 地4l 2答案:D6. 一小孩站在岸边向湖面抛石子.A 、B 两粒质量相同的石子先后从同一位置抛出后,各自运动的轨迹如图所示,两条曲线的最高点位于同一水平线上,忽略空气阻力的影响.关于A 、B 两粒石子的运动情况,下列说法正确的是( )A.在空中运动的加速度a A >a BB.在空中运动的时间t A<t BC.抛出时的初速度v A<v BD.入水时重力的瞬时功率P A<P B答案:C7.北京时间2019年3月10日凌晨,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功将“中星6C”卫星发射升空,卫星进入预定轨道.假设“中星6C”卫星绕地球做匀速圆周运动,除了引力常量G外,至少还需要两个物理量才能计算出地球的质量.这两个物理量可以是()A.卫星的线速度和周期B.卫星的质量和轨道半径C.卫星的质量和角速度D.卫星的运行周期和地球半径答案:A8.下图是消防车利用云梯进行高层灭火的示意图,消防水炮离地的高度h'=40m, 出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节,其水平射出的水流初速度在5 m/s≤v0≤15 m/s之间,可进行调节,着火点在高h=20 m的楼层,出水口与着火点不能靠得太近,不计空气阻力,g取10 m/s2,则( )A.如果要有效灭火,出水口与着火点的水平距离x最大为40 mB.如果要有效灭火,出水口与着火点的水平距离x最小为10 mC.如果出水口与着火点的水平距离x不能小于15 m,则射出水的初速度最小为5 m/sD.若着火点高度为40 m,该消防车仍能有效灭火答案:B二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示.在自行车正常骑行时,下列说法正确的是()A.A、B两点的线速度大小相等B.B、C两点的角速度大小相等C.A、B两点的向心加速度与其半径成反比D.B、C两点的线速度与其半径成反比答案:ABC10.设地球的近地卫星的线速度为v1,向心加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的线速度为v2,向心加速度为a2;地球同步轨道卫星运行的线速度为v3,向心加速度为a3.下列大小关系排列正确的是()A.a1>a3>a2B.a1=a2>a3C.v1>v2>v3D.v1>v3>v2答案:AD11.右图为某段滑雪雪道的示意图.已知雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪g,在他从上而下运动员从距离底端高h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度的大小为16滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A.运动员获得的动能为mghmghB.运动员克服摩擦力做功为23mghC.下滑过程中系统减少的机械能为23D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh解析:根据牛顿第二定律得,mg sin 30°-F f =ma ,解得F f =13mg ,根据动能定理得 mgh -F f s =E k -0,其中s =lsin30°=2h ,解得运动员获得的动能E k =13mgh ,故选项A 错误.运动员克服摩擦力做功的大小W f =F f s =23mgh ,故选项B 正确.根据功能关系知,系统克服摩擦力做的功等于系统减少的机械能,则系统减少的机械能为23mgh ,故选项C 正确,选项D 错误. 答案:BC12.如图甲所示,对离地一定高度的物体施加一个竖直向上的拉力F ,物体在竖直方向上运动的v -t 关系图像如图乙所示.以地面为参考平面,忽略空气阻力,下列物体的机械能E 随距离x 变化的图像,正确的是 ( )甲乙A B C D 解析:物体离地一定高度,故当x =0时,其机械能不为0,选项A 、C 错误.根据v -t 图像的斜率等于加速度可知,加速度不断增大.若物体向上运动,由牛顿第二定律得F -mg =ma ,得 F =mg +ma ,可知F 不断增大.F 对物体做正功,由功能原理知物体的机械能增大.根据功能关系有ΔE =F Δx ,可知E -x 图像的斜率大小等于拉力,F 增大,E -x 图像的斜率不断增大,故选项B 正确.若物体向下运动,由牛顿第二定律得mg -F =ma ,得 F =mg -ma ,a 增大,可知F 不断减小.F 对物体做负功,由功能原理知物体的机械能减少.F 减小,E -x 图像的斜率不断减小,故选项D 正确. 答案:BD三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置.如图甲所示,在水平桌面上固定放置一个斜面,把桌子搬到竖直墙的附近,把白纸和复写纸附在墙上.第一次让桌子紧靠墙壁,从斜面上某一位置由静止释放钢球,在白纸上得到痕迹A(图乙),以后每次将桌子向后移动相同的距离x,每次都让钢球从斜面的同一位置滚下,重复刚才的操作,依次在白纸上留下痕迹B、C、D,测得BC、CD间的距离分别为y1和y2.甲乙(1)为了完成实验,除了题中和图甲中所示的器材外,还必须选的器材是(选填“停表”“刻度尺”或“天平”).(2)小钢球离开水平桌面时的速度是(用g、x、y1和y2表示).解析:(1)由题意可知还需要的器材是刻度尺.(2)在竖直方向上,根据y2-y1=gT2得,T=√l2-l1l ,则小钢球离开水平桌面的速度v0=ll=x√ll2-l1.答案:(1)刻度尺(2)x√ll2-l114.(14分)验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法.g取10 m/s2.(1)用公式12mv2=mgh时,对纸带的要求是初速度为,符合此要求的纸带第1、2两点间距应接近(打点计时器打点的时间间隔为0.02 s).(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图所示,图中所标数据均为相应点到起点的距离,则打下B点时,重物速度v B=m/s,重物的动能E k B=J,从开始下落至打下B点,重物重力势能的减少量是J.因此,可得出的结论是.(3)若根据纸带算出各点的速度,量出下落的距离,再以l22为纵轴,以h为横轴画出的图线应是.A B C D解析:(1)用12mv 2=mgh 验证机械能守恒定律,要求打下第1个点时纸带初速度为0,符合要求的纸带的第1、2两点间距应接近2 mm . (2)v B =l ll 2l =0.59 m/s,E k B =12m l l 2=0.174 J,重力势能减少量ΔE p =mgh =0.176 J,这说明在实验误差允许的范围内,重物的机械能守恒. (3)由12mv 2=mgh 可得l 22=gh ,l2∝h ,故选项C 正确.答案:(1)0 2 mm (2)0.59 0.174 0.176 在实验误差允许的范围内,重物的机械能守恒 (3)C15.(8分)第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在我国举行,冬奥会的申办引起了滑雪热.下图为某滑雪场地示意图,雪道由助滑坡AB 和BC 及斜坡CE 组成,某滑雪爱好者从A 点由静止自由滑下,在C 点水平滑出,经一段时间后,落到倾角为θ=37°斜坡上的E 点,测得E 点到C 点的距离为75 m,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.求:(1)滑雪爱好者离开C 点时的速度大小; (2)滑雪爱好者落到E 点时的速度大小.解析:(1)设滑雪爱好者离开C 点时的速度大小为v C ,CE 距离为l =75 m,滑雪爱好者从C 点水平飞出后做平抛运动,竖直方向有l sin θ=12gt 2,水平方向有 l cos θ=v C t , 联立代入数据解得 v C =20 m/s .(2)设滑雪爱好者落到E 点时的速度大小为v E ,从C 到E 的过程,根据动能定理得mgl sin θ=12m l l 2-12m l l 2,解得 v E =10√13 m/s .答案:(1)20 m/s (2)10√13 m/s16.(10分)如图所示,弯曲轨道与半径为R 的圆弧轨道最低点平滑连接,整个轨道光滑且位于同一竖直平面内.质量为m 的小球,从弯曲轨道上由静止开始滑下,后进入圆弧轨道.已知Q 为圆弧轨道的最高点,重力加速度为g.(1)若小球能通过Q 点,则在Q 点小球的速度至少应为多大?(2)若小球从弯曲轨道上h =4R 处由静止释放,则小球在Q 点受到轨道的弹力是多大?解析:(1)设小球到达圆轨道最高点的最小速度为v , 小球恰好能通过圆轨道最高点有mg =m l 2l, 解得v =√ll .(2)当h =4R 时,设小球运动到圆弧的最高点速度为v', 由机械能守恒定律得mg (h -2R )=12mv'2, 在最高点有mg +F N =ll '2l,解得F N =3mg.答案:(1)√ll (2)3mg17.(10分)小明用如图所示的轨道探究滑块的运动规律.长l 1=1 m 的倾斜轨道倾角为α,轨道底端平滑连接长l 2=0.1 m 的水平轨道,水平轨道左端与半径R =0.2 m 的光滑半圆形轨道底端B 平滑连接.将质量m =0.05 kg 的滑块(可视为质点)从倾斜轨道顶端释放,滑块与倾斜轨道及水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.3.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2.(1)当α=37°时,无初速度释放滑块,求滑块到达B 点时对半圆轨道压力的大小. (2)当α=37°时,为保证滑块能到达半圆轨道顶端A 点,应至少以多大的速度释放滑块? 解析:(1)滑块从倾斜轨道顶端无初速度地滑到B 点,在B 点对滑块进行受力分析,如图甲所示. 有mgl 1sin α-μmgl 1cos α-μmgl 2=12m l l 2, 在B 点,有F -mg =m l l 2l ,联立解得F =2.15 N,由牛顿第三定律得滑块在B 点对半圆轨道的压力大小为2.15 N.甲乙(2)若滑块恰能到达半圆轨道顶端A 点,在A 点对滑块进行受力分析,如图乙所示. 则mg =ml l 2l, 解得v A =√ll =√2 m/s.从倾斜轨道顶端到半圆轨道最高点,根据动能定理有mgl 1sin α-μmgl 1cos α-μmgl 2-2mgR =12m l l 2-12m l 02,解得v 0=√855m/s. 答案:(1)2.15 N (2)√855m/s 18.(12分)如图所示,将质量为m =1 kg 的小物块放在长为l =1.5 m 的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间的动摩擦因数μ=0.5,直径d =1.8 m 的光滑半圆轨道固定在水平面上且直径MON 竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,距地面高度h =0.65 m .开始时,车和物块一起以v 0=10 m/s 的初速度在光滑水平地面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,g 取10 m/s 2,求:(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力. (2)小物块落地点至车左端的水平距离.解析:(1)车停止运动后取小物块为研究对象,设其到达车右端时的速度为v 1,由动能定理得 -μmgl =12m l 12-12m l 02,解得v 1=√85 m/s;刚进入半圆轨道时,设物块受到的支持力为F N ,由牛顿第二定律得F N -mg =m l 12l 2,解得F N =104.4 N;由牛顿第三定律可得F N '=F N ,F N '=104.4 N,方向竖直向下. (2)若小物块能到达半圆轨道最高点,则由机械能守恒得12m l 12=mgd +12m l 22,解得v 2=7 m/s; 设小物块恰能过最高点时的速度为v 3,则mg =m l 32l 2,解得v 3=√l l2=3 m/s .因为v 2>v 3,所以小物块能到达半圆轨道最高点,且从半圆轨道最高点做平抛运动.h +d =12gt 2,x =v 2t ,联立解得x =4.9 m,故小物块距车左端s =x -l =3.4 m .答案:(1)104.4 N,方向竖直向下 (2)3.4 m。

2020年高中物理模块综合检测(二)(含解析)新人教版必修2

模块综合检测(二)(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，在水平地面上O 点的正上方有A 、B 两点，已知OA ＝AB ＝h .现分别从A 、B 两点以20 m/s 和10 m/s 的水平速度同时抛出甲、乙两球，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．两球都在空中时，它们之间的竖直距离保持不变B ．两球都在空中时，它们之间的水平距离保持不变C ．两球有可能同时落地D ．如果h 取某一合适的值，甲、乙两球有可能落到水平地面上的同一点解析：平抛运动可以看成是水平方向匀速运动与竖直方向自由落体运动的合运动．两球都在空中时，竖直方向做自由落体运动，它们之间的竖直距离保持不变，A 正确；由x ＝v 0t ，可知水平间距将越来越大，由t ＝2hg可知两球不可能同时落地，由x A ＝v A2hg ，x B ＝v B4hg＝v A ·hg，可知x A ＞x B ，两球不可能落在地面上同一点，故B 、C 、D 错误．答案：A2.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中有A 、B 、C 三点，这三点所在处半径r A >r B ＝r C ，则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是( )A ．a A ＝aB ＝aC B ．a C ＞a A ＞a B C ．a C ＜a A ＜a BD ．a C ＝a B ＞a A解析：A 、B 两点线速度相等，由a ＝v 2r知，a A ＜a B ；A 、C 两点角速度相等，由a ＝ω2r ，知a C ＜a A ，故选C.答案：C3．以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为F f ，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A ．0B ．－F f hC ．－2F f hD ．－4F f h解析：上升阶段，空气阻力做功W 1＝－F f h .下落阶段空气阻力做功W 2＝－F f h ，整个过程中空气阻力做功W ＝W 1＋W 2＝－2F f h ，故C 选项正确．答案：C4．2017年11月6日报道，中国的首批隐形战斗机现已在一线部队全面投入使用，演习时，在某一高度匀速飞行的战斗机在离目标水平距离s 时投弹，可以准确命中目标．现战斗机飞行高度减半，速度大小减为原来的23，要仍能命中目标，则战斗机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力) ( )A.13sB.23sC.23s D.223s 解析：设原来的速度大小为v ，高度为h ，根据平抛运动的规律，可知在竖直方向有h ＝12gt 2，解得t ＝2hg；在水平方向有s ＝vt ＝v2hg.现战斗机高度减半，速度大小减为原来的23，要仍能命中目标，则有s ′＝23vt ′，12h ＝12gt ′2，联立以上各式可解得s ′＝23s ，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C5．(2019·江苏卷)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2，近地点到地心的距离为r ，地球质量为M ，引力常量为G .则( )A ．v 1>v 2.v 1＝ GMr B ．v 1>v 2，v 1> GM r C ．v 1<v 2，v 1＝GM rD ．v 1<v 2，v 1>GM r解析：“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以v 1>v 2，过近地点圆周运动的速度为v ＝GMr ，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以v 1> GMr，故B 正确．答案：B6．一物块放在水平面上，在水平恒力F 的作用下从静止开始运动，物块受到的阻力与速度成正比，则关于拉力F 的功率随时间变化的规律，正确的是( )解析：由题意，阻力与速度的关系式为f ＝kv ，根据牛顿第二定律，得F －f ＝F －kv ＝ma ，解得a ＝F m －kmv ，在运动过程中，速度增大，加速度减小，物块做加速度减小的加速运动，可知vt 图线的切线斜率逐渐减小，根据P ＝Fv 知，F 不变，则Pt 图线的形状与vt 图线的形状相同，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C7．如图甲所示，以斜面底端为重力势能的零势能面，一物体在平行于斜面的拉力作用下，由静止开始沿光滑斜面向下运动．运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象(E-x 图象)如图乙所示，其中0～x 1过程的图线为曲线，x 1～x 2过程的图线为直线．根据该图象，下列判断正确的是 ( )A ．0～x 1过程中物体所受拉力可能沿斜面向下B ．0～x 2过程中物体的动能先增大后减小C ．x 1～x 2过程中物体做匀加速直线运动D ．x 1～x 2过程中物体可能在做匀减速直线运动解析：物体下滑过程只有重力、拉力做功，由题图可知，0～x 1过程中物体的机械能减少，由功能关系得拉力做负功，所以物体所受拉力沿斜面向上，故A 错误；由题图可知，物体发生相同的位移，克服拉力做的功越来越少，重力做的功不变，故合外力做的功越来越多，由动能定理，可知物体的动能越来越大，故B 错误；物体沿斜面向下运动，合外力方向沿斜面向下，在x 1～x 2过程中，机械能和位移成线性关系，故拉力大小不变，物体受力恒定，物体做匀加速直线运动，故C 正确，D 错误．答案：C8．如图所示，两颗星组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L ，质量之比为m 1∶m 2＝3∶2，下列说法中正确的是( )A ．m 1、m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2B ．m 1、m 2做圆周运动的角速度之比为3∶2C ．m 1做圆周运动的半径为25LD ．m 2做圆周运动的半径为25L解析：根据F 万＝F 向，对m 1有G m 1m 2L 2＝m 1v 21r 1＝m 1r 1ω2，对m 2有G m 1m 2L 2＝m 2v 22r 2＝m 2r 2ω2，又r 1＋r 2＝L ，由以上各式得v 1v 2＝r 1r 2＝m 2m 1＝23，A 错误；由于T 1＝T 2，故ω＝2πT 相同，B 错误；r 1＝25L ，r 2＝35L ，C 正确，D 错误．答案：C9．如图甲、乙所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB 运动，且向他左侧的固定目标拉弓放箭．假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的箭的速度为v 2，跑道离固定目标的最近距离OC ＝d .若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则A ．运动员放箭处离目标的距离为v 1v 2dB ．运动员放箭处离目标的距离为 v 21＋v 22v 2dC ．箭射到固定目标的最短时间为d v 2D ．箭射到固定目标的最短时间为dv 22－v 21解析：联系“小船渡河模型”，可知射出的箭同时参与了v 1、v 2两个运动，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，箭射出的方向应与马运动的方向垂直，故箭射到固定目标的最短时间为t＝dv2，箭的速度v＝v21＋v22，所以运动员放箭处离固定目标的距离为x＝vt＝v21＋v22v2d，B、C正确．答案：BC10．如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则( )A．物块始终受到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心C．从a到b，物体所受的摩擦力先减小后增大D．从b到a，物块处于超重状态解析：在cd两点处，只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力、支持力、静摩擦力三个力的作用，故A错误；物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；从a运动到b，物体的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物体所受木板的摩擦力先减小后增大，故C正确；从b运动到a，向心加速度有向上的分量，所以物体处于超重状态，故D正确．答案：CD11．将一物体从地面以一定的初速度竖直上抛，从抛出到落回原地的过程中，空气阻力恒定．以地面为零势能面，则下列反映物体的机械能E、动能E k、重力势能E p及克服阻力所做的功W随距地面高度h变化的四个图象中，可能正确的是( )解析：物体运动过程中受重力和阻力，除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，上升过程和下降过程中物体一直克服阻力做功，故机械能不断减小，但落回原地时有速度，机械能不可能为零，故A错误；物体运动过程中受重力和阻力，合力做功等于动能的变化量，上升过程动能不断减小，表达式为－(mg＋f)h＝E k－E k0，下降过程动能不断增大，表达式为(mg －f)(H－h)＝E k，故B正确；重力做功等于重力势能的减少量，以地面为零势能面，故E p＝mgh，故C正确；上升过程中克服阻力所做的功W＝fh，下降过程中克服阻力做的功为W＝f(H－h)＝fH －fh ，故D 正确．答案：BCD12．已知某卫星在赤道上空轨道半径为r 1的圆形轨道上，绕地球运行的周期为T ，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人恰好每三天看到五次卫星掠过某正上方．假设某时刻，该卫星在如图A 点变轨进入椭圆轨道，近地点B 到地心距离为r 2.设卫星由A 到B 运动的时间为t ，地球自转周期为T 0，不计空气阻力．则( )A ．T ＝3T 05B ．T ＝3T 08C ．t ＝（r 1＋r 2）T 4r 1r 1＋r 22r 1D ．卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道的过程，机械能不变解析：赤道上某城市的人恰好每三天看到五次卫星掠过其正上方，知三天内卫星转了8圈，则有3T 0＝8T ，解得T ＝3T 08，故A 错误，B 正确；根据开普勒第三定律，知⎝ ⎛⎭⎪⎫r 1＋r 223（2t ）2＝r 31T 2，解得t ＝（r 1＋r 2）T4r 1r 1＋r 22r 1，故C 正确；卫星由圆轨道进入椭圆轨道，需减速，则机械能减小，故D 错误．答案：BC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)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________．(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s.(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L ＝5 cm ，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s.解析：(2)解法一取点(32.0，19.6)分析可得：0.196＝12×9.8×t 21，0.32＝v 0t 1，解得v 0＝1.6 m/s.解法二取点(48.0，44.1)分析可得：0.441＝12×9.8×t 22，0．48＝v 0t 2，解得v 0＝1.6 m/s.(3)由图可知，物体由A →B 和B →C 所用的时间相等，且有： Δy ＝gT 2，x ＝v 0T ，解得v 0＝1.48 m/s.答案：(1)水平初速度相同 (2)1.6 (3)1.4814.(9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些？___________．(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是__________(填字母代号)．A ．避免小车在运动过程中发生抖动B ．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C ．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D ．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：_____________________________________.(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的______(填字母代号)．A ．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C ．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D ．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析：(1)实验要处理纸带测速度，需要刻度尺，要分析动能的变化，必须要测出小车的质量，因此还需要天平．(2)实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力，D 正确．(3)在所挂钩码个数不变的情况下，要减小小车运动的加速度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适量的砝码(或钩码)．(4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，发现拉力做的功总比小车动能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡掉，因此拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来克服阻力做功；也可能是小车做加速运动，因此细绳的拉力小于钩码的重力，钧码的重力做的功大于细绳的拉力做的功，即大于小车动能的增量，C 、D 项正确．答案：(1)刻度尺、天平(包括砝码)(2)D (3)可在小车上加适量的砝码(或钩码) (4)CD15．(10分)雨伞边缘的半径为r ，距水平地面的高度为h ，现将雨伞以角速度ω匀速旋转，使雨滴自伞边缘甩出，落在地面上成一个大圆圈．求：(1)大圆圈的半径； (2)雨滴落到地面时的速率．解：(1)因为雨滴离开雨伞的速度为v 0＝ωr ，雨滴做平抛运动的时间为t ＝2h g.雨滴的水平位移为x ＝v 0t ＝ωr2h g，雨滴落在地上形成的大圆的半径为R ＝r 2＋x 2＝r1＋2h ω2g.(2)设雨滴落地时的速度为v ，根据机械能守恒定律，得 12mv 2＝12mv 20＋mgh ，解得v ＝ω2r 2＋2gh .16．(12分)如图所示，半径为R 的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O 的对称轴OO ′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O 点的连线与OO ′之间的夹角θ为45°.已知重力加速度大小为g ，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为f ＝24mg . (1)若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；(2)若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．解析：(1)当小物块受到的摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有mg tan θ＝m ω20R sin θ，解得ω0＝2gR.(2)当ω＞ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下时摩擦力达到最大值，设此时最大角速度为ω1，由牛顿第二定律，得f cos θ＋F N sin θ＝m ω21R sin θ，f sin θ＋mg ＝F N cos θ，联立以上三式，解得ω1＝32g2R. 当ω＜ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2，由牛顿第二定律，得F N sin θ－f cos θ＝m ω22R sin θ，mg ＝F N cos θ＋f sin θ，联立解得ω2＝2g 2R.答案：(1)2gR(2)32g2R 2g 2R17．(15分)2018年平昌冬季奥运会雪橇运动，其简化模型如图所示：倾角为θ＝37°的直线雪道AB 与曲线雪道BCDE 在B 点平滑连接，其中A 、E 两点在同一水平面上，雪道最高点C 所对应的圆弧半径R ＝10 m ，B 、C 两点距离水平面AE 的高度分别为h 1＝18 m 与h 2＝20 m ，雪橇与雪道各处的动摩擦因数均为μ＝0.1，运动员可坐在电动雪橇上由A 点从静止开始向上运动，若电动雪橇以恒定功率1.2 kW 工作10 s 后自动关闭，则雪橇和运动员(总质量m ＝50 kg)到达C 点的速度为2 m/s ，到达E 点的速度为10 m/s.已知雪橇运动过程中不脱离雪道，且sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，求：(1)雪橇在C 点时对雪道的压力． (2)雪橇在BC 段克服摩擦力所做的功．(3)若仅将DE 改成与曲线雪道CD 平滑相接的倾斜直线雪道(如图中虚线所示)，求雪橇到E 点时速度．解析：(1)在C 点，雪橇和人由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，得mg －F N ＝m v 2R，代入数据解得F N ＝480 N.由牛顿第三定律，可知雪橇对轨道的压力大小为480 N ，方向竖直向下． (2)雪橇在AB 段受到的滑动摩擦力为F f ＝μmg cos 37°＝40 N ，从A 到C ，根据动能定理，得Pt －mgh 2－F f ·h 1sin 37°－W fBC ＝12mv 2，解得W fBC ＝700 J.(3)设CE 的水平距离为x ，从C 点到E 点过程，若是曲线轨道，克服摩擦力做的功为W CE ＝μmgL 1cos θ1＋μmgL 2cos θ2＋μmgL 3cos θ3＋…＝μmg (x 1＋x 2＋x 3＋…)＝μmgx ，若是直线轨道，克服摩擦力做的功为W ′CE ＝μmgL cos θ＝μmgx ，故将DE 改成倾斜直轨道，克服摩擦力做功不变，即损失的机械能也不变，则E 点速度v E ＝10 m/s.答案：(1)480 N 方向竖直向下 (2)700 J (3)10 m/s。

2020高中物理期末综合检测卷含解析新人教版必修2

期末综合检测卷本试卷分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分,满分100分,考试时间９0分钟。

第Ⅰ卷选择题,共4８分一、选择题本题共12小题，每小题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,下列说法中不正确的是A.物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B．若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，则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则答案A解析物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动,若合速度方向与合加速度方向共线,则为直线运动,否则为曲线运动，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v0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、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是　A．适当减小v0B．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＝v0t,竖直方向y＝gt2＝,为增大y，可以增大L或减小ｖ0,故A正确，D错误；若L不变,v0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．如图所示，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。

它们的轨道半径之比为1∶2∶3,质量相等，则下列说法中正确的是 A。

三颗卫星的加速度之比为9∶４∶１Ｂ．三颗卫星具有机械能的大小关系为ＥＡ<E B＜ＥCＣ．B卫星加速后可与Ａ卫星相遇Ｄ。