人教版高中物理必修2模块综合测试卷【解析版】
人教版高中物理必修二检测：模块综合检测 Word版含答案
模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1~5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中,得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式,是一个很关键的论证步骤,这一步骤采用的论证方法是()A.研究对象的选取B.理想化过程C.控制变量法D.等效法解析:对于太阳与行星之间的相互作用力,太阳和行星的地位完全相同,既然太阳对行星的引力符合关系式F∝,依据等效法,行星对太阳的引力也符合关系式F∝,故D项正确。
答案:D2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机由静止跳下后,在下落过程中不免会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是()A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力有关D.运动员着地速度与风力无关解析:根据运动的独立性原理,水平方向吹来的风不会影响竖直方向的运动,A、C错误;根据速度的合成,落地时速度v=,风速越大,v x越大,则降落伞落地时速度越大,B正确,D错误。
答案:B3.某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究,并给运动小球拍了频闪照片,如图所示(小球相邻影像间的时间间隔相等),小球在最高点和最低点的运动快慢比较,下列说法中不正确的是()A.该小球所做的运动不是匀速圆周运动B.最高点附近小球相邻影像间弧长短,线速度小,运动较慢C.最低点附近小球相邻影像间圆心角大,角速度大,运动较快D.小球在相邻影像间运动时间间隔相等,最高点与最低点运动一样快解析:由所给频闪照片可知,在最高点附近,像间弧长较小,表明最高点附近的线速度较小,运动较慢;在最低点附近,像间弧长较大,对应相同时间内通过的圆心角较大,故角速度较大,运动较快,A、B、C选项正确,D选项不正确。
新教材人教版高中物理必修第二册模块综合测验(期末测验,含两套)
人教版高中物理必修第二册模块测验期末达标检测卷(一) ............................................................................................................... - 1 - 期末达标检测卷(二) ............................................................................................................. - 11 -期末达标检测卷(一)一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36 m的方形物体，它距离地面高度为160 km，理论和实践都表明：卫星离地面越近，它的分辨率就越高．那么分辨率越高的卫星()A．向心加速度一定越小B．角速度一定越小C．周期一定越小D．线速度一定越小【答案】C【解析】由万有引力提供向心力，可得G Mmr2＝mv2r＝mω2r＝m4π2T2r＝ma，则a＝GMr2，r越小，a越大，A错误；v＝GMr，r越小，v越大，D错误；ω＝GMr3，r越小，ω越大，B错误；T＝4π2r3GM，r越小，T越小，C正确．2．质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，下列说法正确的是()A．质量大的物体滑行的距离大B．质量大的物体滑行的时间长C．质量大的物体滑行的加速度大D．它们克服摩擦力所做的功一样多【答案】D【解析】设它们的质量为m，在水平地面上滑行，只有摩擦力做功，根据动能定理－μmgs＝0－E k，可得知质量大的滑行的距离短，故A错误；设物体的加速度为a，滑行过程中摩擦力提供加速度，由牛顿第二定律，得μmg＝ma，a＝μg，因为动摩擦因数相同，所以它们的加速度一样大；因为这两个物体的动能相等，所以质量大的速度小，加速度一样，则滑行时间短，故B错误；由上面B项的分析知，它们的加速度一样大，故C错误；因为整个过程中只有摩擦力做功，动能全部克服摩擦力做功转化为内能，因为它们的动能相等，所以克服摩擦力做功一样多，故D正确．3．下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体的合力一定是变化的B．两匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定，方向始终指向圆心D．做平抛运动的物体在相同的时间内速度的变化不同【答案】C【解析】物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误；当两个互成角度的匀变速直线运动的合力方向与和速度方向在同一直线上时，合运动是直线运动，故B错误；做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，加速度大小恒定，方向始终指向圆心，故C正确；平抛运动是匀变速曲线运动，根据Δv＝gΔt可知，在相等的时间内速度变化相同，故D错误．4．汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如图乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O′点，B也为后盖上一点．后盖可绕过O点的固定铰链转动．在合上后备厢盖的过程中()A．A点相对O′点做圆周运动B．A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等C．A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等D．A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等【答案】C【解析】在合上后备厢盖的过程中，O′A的长度是变化的，因此A点相对O′点不是做圆周运动，A错误；在合上后备厢盖的过程中，A点与B点都是绕O点做圆周运动，相同的时间绕O点转过的角度相同，即A点与B点相对O点的角速度相等，又由于OB大于OA，根据v＝rω，可知B点相对于O点转动的线速度大，故B错误，C正确；根据向心加速度a＝rω2可知，B点相对O点的向心加速度大于A点相对O点的向心加速度，故D错误．5．如图所示为足球球门，球门宽为L.一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＝L24＋s2B．足球初速度的大小v0＝g2h⎝⎛⎭⎪⎫L24＋s2C．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＝L 2s【答案】B【解析】根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为h，水平位移为x水平＝s2＋L24，则足球位移的大小为x＝x2水平＋h2＝s2＋L24＋h2，A错误；由h＝12gt2，x水平＝v0t，可得足球的初速度大小v0＝g2h⎝⎛⎭⎪⎫L24＋s2，B正确；h＝12gt2，得t＝2hg，v y＝gt＝2gh.因此足球末速度大小v＝v2＋v2y＝g2h⎝⎛⎭⎪⎫L24＋s2＋2gh，C错误；初速度方向与球门线夹角的正切值为tan θ＝2sL，D错误．6．宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，转动周期为T，轨道半径分别为R A、R B且R A<R B，引力常量G已知，则下列说法正确的是()A．星球A所受的向心力大于星球B所受的向心力B．星球A的线速度一定大于星球B的线速度C．星球A和星球B的质量之和为4π2(R A＋R B)GT2D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】D【解析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，知向心力大小相等，故A错误；双星的角速度相等，根据v＝rω知，星球A的线速度一定小于星球B的线速度，故B错误；对于A，有Gm A m BL2＝m A R Aω2，对于B，有Gm A m BL2＝m B R Bω2，ω＝2πT，L＝R A＋R B，联立解得m A＋m B＝4π2(R A＋R B)3GT2，故C错误；根据m A＋m B＝4π2(R A＋R B)3GT2＝4π2L3GT2，双星之间的距离增大，总质量不变，则转动的周期变大，故D正确．7．如图所示，用两根不可伸长的细绳通过两个轻质、光滑的定滑轮M、N，将A、B两个相同小球与C球连接，两定滑轮处于同一水平线上，已知C球重力为G.静止释放A、B、C三个小球，当三个小球运动至如图所示的位置时，两绳与水平方向所成夹角θ＝60°，C球的速度达到最大值v C.此时A球所受的拉力F A、速度v A的大小分别为()A．F A＝33G，v A＝33v CB．F A＝33G，v A＝32v CC．F A＝32G，v A＝33v CD．F A＝32G，v A＝32v C【答案】B【解析】以C球为研究对象进行受力分析，C球的速度最大时受力平衡，根据对称性可知两根绳子拉力大小相等，根据平衡条件可得2F A sin θ＝G，解得F A＝3 3G，又根据关联速度的关系，将C球的速度分解为垂直绳子和沿着绳子的速度，有v A＝v C sin θ＝32v C，故选B.二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．8．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体随星球做圆周运动，由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T .下列表达式正确的是( )A ．T ＝2π3R 3GM B ．T ＝2πR 3GM C ．T ＝3πGρ D ．T ＝πGρ【答案】BC【解析】当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即GMm R 2＝m 4π2R T 2，解得T ＝2πR 3GM ①，故B 正确，A 错误；星球的质量M ＝ρV ＝43πρR 3，代入①式，可得T ＝3πGρ，故C 正确，D 错误．9．如图所示，长为L 的轻绳拴着一个质量为m 的小球，绕着固定点O 在竖直平面内做完整的圆周运动．不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．小球通过最高点时速度可能为零B ．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C ．小球通过最低点时速度的最小值等于2gLD ．小球通过最低点时轻绳拉力的最小值等于6mg 【答案】BD【解析】小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，则有mg ＝m v 2L ，解得v ＝gL ，即为小球通过最高点的最小速度．故A 错误，B 正确；从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，则有mg ×2L ＋12m v 2＝12m v ′2，解得小球能做完整圆周运动的最小速度为v ′＝5gL ，在最低点，由牛顿第二定律，得F －mg ＝m v ′2L ，解得绳子在最低点的最小拉力为F ＝6mg ，故C 错误，D 正确．10．在一场足球比赛中，小明将界外球掷给小华，小明将足球水平掷出时的照片(正视)如图所示，掷出后的足球可视为做平抛运动．掷出点的实际高度为1.8 m ，小华的身高为1.6 m ．根据照片进行估算，下列说法正确的是(不计空气阻力，g 取10 m/s 2)( )A ．为使球恰好落在小华头顶，则小明掷足球的初速度应约为22.5 m/sB ．若小明减小掷出点的实际高度，则球落点一定在小华前面C ．若小明增大掷出足球的初速度，则球落点一定在小华后面D ．为使球恰好落在小华脚下，则小明掷足球的初速度应约为7.5 m/s【答案】AD【解析】由平抛运动的公式h ＝12gt 2，得足球在空中的运动时间为t ＝2h g ，为使足球恰好落在小华头顶，则t 1＝2×(1.8－1.6)10s ＝0.2 s ，由题图可估算出足球与小华的水平距离x 约为抛出点高度的2.5倍，约4.5 m ．若足球恰好落在小华头顶，则小明掷足球的初速度约为v 1＝x t 1＝22.5 m/s ，A 正确；水平位移x ＝v 0t ＝v 02h g ，即水平位移由高度和初速度共同决定，B 、C 错误；若足球恰好落在小华脚下，则足球在空中的运动时间为t 2＝2×1.810 s ＝0.6 s ，所以小明掷足球的初速度约为v 2＝x t 2＝7.5 m/s ，D 正确． 11．质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质木架上的A 点和C 点，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 被烧断的同时杆子停止转动，则( )A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在平行于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动【答案】BD【解析】b绳未断时，a绳拉力为小球重力mg，L b为b的长度，小球速度为v ＝L bω2.b绳断时，由于惯性，球具有水平向外的速度受竖直向下的重力和竖直向上的a绳的拉力而在竖直面内做圆周运动，故A错误；由牛顿运动定律有F a－mg＝m v2L a，可知当b绳断时，绳a的拉力大于小球重力，B正确；当ω较小时，球在最低点速度较小，可能会存在v≤2gL a，不能摆到与A点等高处，而在竖直面内来回摆动，水平方向没有力提供向心力，故不能在平行于平面ABC的竖直平面内摆动，故C错误；当ω较大时，球在最低点速度较大，如果v≥5gL a，可在竖直面内做完整的圆周运动，故D正确．12．如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h.若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh【答案】BD【解析】弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值，故A错误；小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故B正确；小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减少量，即为mgh，故C错误，D正确．三、非选择题：本题共4小题，共52分．13．(12分)用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带通过打点计时器，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．如图乙所示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)，计数点间的距离已标注，打点计时器所接电源频率为50 Hz.已知m1＝50 g，m2＝150 g，则(计算结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝____m/s.(2)在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量ΔE k＝__________J，系统势能的减少量ΔE p＝__________J.(当地的重力加速度g取10 m/s2)(3)若某同学作出12v2-h图像如图丙所示，则当地的重力加速度g＝________m/s2.【答案】(1)2.4(2)0.580.60(3)9.7【解析】(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝x4610T＝(21.60＋26.40)×10－20.2m/s＝2.4 m/s.(2)在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量ΔE k＝12(m1＋m2)v25＝12×0.2×2.42J≈0.58 J，系统势能的减少量ΔE p＝(m2－m1)gh5＝0.1×10×(38.40＋21.60)×10－2J＝0.60 J.(3)由能量关系可知12(m1＋m2)v2＝(m2－m1)gh，即12v2＝(m2－m1)gm1＋m2h，由题图丙可知(m2－m1)gm1＋m2＝5.821.20，解得g＝9.7 m/s2.14．(12分)宽为L的竖直障碍物上开有间距为d＝0.6 m的矩形孔，其下沿离地高h＝1.2 m，离地高H＝2 m的质点与障碍物相距x.在障碍物以v0＝4 m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落，g取10 m/s2.为使质点能穿过该孔，求：(1)L最大值是多少；(2)L＝0.6 m时，x取值范围是多少．【答案】(1)0.8 m(2)0.8 m≤x≤1 m【解析】(1)要穿过小孔，竖直方向经过小孔的上边H－h－d＝12gt21，经过小孔下边H－h＝12gt22，经过小孔的时间最多有Δt＝t2－t1＝0.2 s.水平方向v0Δt≥L，所以L最大值为v0Δt＝0.8 m.(2)当L＝0.6 m时，小球在水平方向的运动满足v0t1≤x，v0t2≥x＋L.整理可得0.8 m≤x≤1 m.15．(14分)万有引力定律清楚地向人们揭示复杂运动背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．(1)已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量和密度．(2)随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，“嫦娥三号”在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求“嫦娥三号”在该阶段绕月球运动的轨道半径．【答案】(1)gR2G3g4GπR(2)3g月T2R2月4π2【解析】(1)设地球质量为M，某物体质量为m，由mg＝GMm R2，得地球质量M＝gR2 G，地球的体积V＝43πR3，地球的密度为ρ＝MV＝3g4GπR.(2)对月球上的某物体mg月＝GM月m R2月，对“嫦娥三号”绕月运行GM月m嫦r2＝m嫦4π2r T2，得r＝3g月T2R2月4π2.16．(14分)如图，一质量m＝0.4 kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数μ＝0.1的水平轨道上的A点．对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P＝10.0 W．经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D 处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25.6 N．已知轨道AB的长度L＝2.0 m，半径OC和竖直方向的夹角α＝37°，圆形轨道的半径R＝0.5 m．(空气阻力可忽略，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)滑块运动到C点时速度v C的大小；(2)B 、C 两点的高度差h 及水平距离；(3)水平外力作用在滑块上的时间．【答案】(1)5 m/s (2)0.45 m 1.2 m (3)0.4 s【解析】(1)滑块运动到D 点时，由牛顿第二定律，得F N －mg ＝m v 2D R .滑块由C 点运动到D 点的过程，由机械能守恒定律，得mgR (1－cos α)＋12m v 2C ＝12m v 2D . 联立，解得v C ＝5 m/s.(2)滑块在C 点时，速度的竖直分量为v y ＝v C sin α＝3 m/s ，B 、C 两点的高度差为h ＝v 2y 2g ＝0.45 m.滑块由B 运动到C 所用的时间为t y ＝v y g ＝0.3 s.滑块运动到B 点时的速度为v B ＝v C cos α＝4 m/s.B 、C 间的水平距离为x ＝v B t y ＝1.2 m.(3)滑块由A 点运动到B 点的过程，由动能定理，得Pt －μmgL ＝12m v 2B ，解得t ＝0.4 s ．期末达标检测卷(二)一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．一个物体受恒力作用，下列说法正确的是( )A ．一定做直线运动B ．一定做曲线运动C ．可能做匀速圆周运动D ．可能做曲线运动【答案】D 【解析】如果恒力与速度共线，物体将做直线运动，如果恒力与速度不共线，物体将做曲线运动，故A 、B 错误，D 正确；由于合力F 是恒力，而匀速圆周运动中合力提供向心力，方向不断改变，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故C 错误．2．下列关于万有引力定律F ＝G m 1m 2r 2的说法，正确的是( )A ．开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律B ．牛顿通过地—月引力计算首先推算出了引力常量C ．万有引力定律中引力常量G 的单位是N·m 2/kg 2D ．研究微观粒子之间的相互作用时万有引力不能忽略【答案】C【解析】万有引力定律是牛顿发现的，A 错误；引力常量由卡文迪许首先通过实验较准确测得，B 错误；根据万有引力定律F ＝G m 1m 2r 2，得引力常量G ＝Fr 2m 1m 2，可知引力常量G 的单位是N·m 2/kg 2，C 正确；研究微观粒子之间的相互作用时万有引力常常忽略不计，D 错误．3．如图所示，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( )A ．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【答案】D【解析】当玩具车静止在拱桥顶端时，台秤的示数等于整套系统的重力，运动通过拱形桥的顶端时，由于玩具车做的是圆周运动，加速度方向向下，处于失重状态，台秤的示数变小，且速度越大，示数越小，D 正确．4．人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度ω做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g ，R 、ω、g 这三个物理量之间的关系是( )A ．ω＝252g 5R B ．ω＝2g 5R C ．ω＝233g 2R D ．ω＝255g 2R【答案】A【解析】由G ＝mrω2，得ω＝GM r 3，其中r ＝2.5R ，再根据黄金代换g ＝GM R 2，可得ω＝252g 5R ，故A 正确． 5．如图所示，小船以大小为v 1(在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ角的速度从O 处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O ′处．现要使小船在更短时间内过河并且也正好到达正对岸处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的( )A ．只要增大v 1大小，不必改变θ角B ．只要增大θ角，不必改变v 1大小C ．在增大v 1的同时，也必须适当增大θ角D ．在增大v 1的同时，也必须适当减小θ角【答案】C【解析】若增大v 1大小，而不改变θ角，则合速度方向指向O ′点的左侧，则小船不能到达点O ′，A 错误；若只增大θ角，不改变v 1大小，则合速度方向指向O ′点的右侧，则小船不能到达O ′点，B 错误；在增大v 1的同时，也适当增大θ角，这样可以使得合速度方向指向正对岸的O ′，此时可以到达O ′点，由于小船沿河对岸方向的分速度变大，故渡河的时间变短，故C 正确；在增大v 1的同时减小θ角，则合速度方向指向O ′点的左侧，则小船不能到达O ′点，D 错误．6．一小球从如图所示的弧形轨道上的A 点，由静止开始滑下．由于轨道不光滑，它仅能滑到B 点．由B 点返回后，仅能滑到C 点，已知A 、B 高度差为h 1，B 、C 高度差为h 2，则下列关系正确的是( )A ．h 1＝h 2B ．h 1<h 2C ．h 1>h 2D ．h 1、h 2大小关系不确定【答案】C 【解析】由能的转化和守恒定律可知，小球由A 到B 的过程中重力势能减少mgh 1，全部用于克服摩擦力做功，即W AB ＝mgh 1.同理，W BC ＝mgh 2，又随着小球最大高度的降低，每次滑过的路程越来越短，必有W AB >W BC ，所以mgh 1>mgh 2，得h 1>h 2.故C 正确．7．木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗．这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据．若将木卫1、木卫2绕木星的运动看作匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星运行时( )A ．木卫2的周期大于木卫1的周期B ．木卫2的线速度大于木卫1的线速度C ．木卫2的角速度大于木卫1的角速度D ．木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度【答案】A【解析】研究卫星绕木星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动所需的向心力，得出GMm r 2＝m 4π2r T 2＝mω2r ＝m v 2r ＝ma ；由上式可得T ＝2πr 3GM ，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，木卫2的周期大于木卫1的周期，故A 正确；由v ＝GMr ，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的线速度小于木卫1的线速度，故B 错误；由W ＝GMr 3，且木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，可得木卫2的角速度小于木卫1的角速度，故C 错误；由a ＝GM r 2，因木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的向心加速度小于木卫1的向心加速度，故D 错误．二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．8．如图所示，设月球半径为R ，假设“嫦 娥 四 号”探测器在距月球表面高度为3R 的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T ，到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B 时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G ，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是( )A ．月球的质量可表示为256π2R 3GT 2B ．探测器在轨道Ⅱ上B 点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率C ．探测器在轨道Ⅰ上经过A 点时的加速度等于轨道Ⅱ上经过A 点时的加速度D ．探测器在A 点和B 点变轨时都需要加速【答案】ABC【解析】探测器在距月球表面高度为3R 的圆形轨道运动，则轨道半径为4R ；在轨道I 上运动过程中，万有引力充当向心力，故有G Mm (4R )2＝m (4R )4π2T 2，解得M ＝256π2R 3GT 2，故A 正确；由于探测器从椭圆轨道B 点进入圆轨道做近心运动，所以应减速，则探测器在轨道Ⅱ上B 点的速率大于在近月轨道Ⅲ上速率，由公式G ＝Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝GMr ，所以探测器在近月轨道Ⅲ上的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率，则探测器在轨道Ⅱ上B 点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率，故B 正确；由公式G ＝Mm r 2＝ma ，得a ＝GM r 2，所以探测器在轨道Ⅰ上经过A 点时的加速度等于轨道Ⅱ上经过A 点时的加速度，故C 正确；探测器在A 点和B 点都做近心运动，所以应减速，故D 错误．9．半径为R 的光滑半圆球固定在水平面上(如图所示)，顶部有一个小物体A ，今给它一个水平初速度v 0＝Rg ，则下列说法错误的是( )A ．沿球面下滑至M 点B ．沿球面下滑至某一点N ，便离开球面做斜下抛运动C ．沿半径大于R 的新圆弧轨道做圆周运动D ．立即离开半圆做平抛运动【答案】ABC【解析】在最高点，根据牛顿第二定律，得mg －F ＝m v 20R ，解得F ＝0，知物体在最高点，仅受重力，有水平初速度，只受重力，将做平抛运动，故D 正确，A 、B 、C 错误．10．如图，将一质量为2m 的重物悬挂在轻绳一端，轻绳的另一端系一质量为m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d ，杆上的A 点与定滑轮等高，杆上的B 点在A 点正下方，AB 距离为d .现将环从A 点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是( )A ．环到达B 处时，重物上升的高度d 2B ．环能下降的最大距离为4d 3C ．环到达B 处时，环与重物的速度大小之比为22D ．环从A 到B 减少的机械能等于重物增加的机械能【答案】BD【解析】根据几何关系有，环从A 下滑至B 点时，重物上升的高度h ＝2d －d ，故A 错误；环下滑到最大高度为h 时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为h 2＋d 2－d ，根据机械能守恒，有mgh ＝2mg (h 2＋d 2－d )，解得h ＝4d 3，故B 正确；对B 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v cos 45°＝v 重物，所以v v 重物＝2，故C 错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故D正确．11．质量为1.0 kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，下列判断(g取10 m/s2)正确的是()A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.30C．物体滑行的总时间是2.0 sD．物体滑行的总时间是4.0 s【答案】AD【解析】题中动能－位移的图像的斜率表示合外力，因此物体所受摩擦力为f＝5020N＝2.5 N，因此μ＝fmg＝2.510＝0.25，A正确，B错误；物体的加速度为a＝fm＝2.51m/s2＝2.5 m/s2，物体运动的位移和时间的关系x＝12at2，代入数据，可得时间为4 s，C错误，D正确．12．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s，弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A．弹射器的推力大小为1.1×106 NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2【答案】ABD【解析】设发动机的推力为F1，弹射器的推力为F2，则阻力为f＝0.2(F1＋F2)，根据动能定理，可得[(F1＋F2)－0.2(F1＋F2)]s＝12m v2，F1＝1.0×105N，故解得F2＝1.1×106N，A正确；弹射器对舰载机所做的功为WF2＝F2s＝1.1×108J，B正。
人教版高中物理选择性必修第2册 模块综合检测
模块综合检测(时间：90分钟满分：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．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是( )A．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大B．穿过闭合电路中的磁通量减小，则电路中感应电流就减小C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生解析：选A 穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大，选项A正确；穿过闭合电路中的磁通量减小，但如果磁通量均匀减小，即磁通量的变化率恒定，则电路中感应电流就不变，选项B错误；磁通量很大，但变化较慢，则感应电动势也可能很小，故C错误；只有闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，故D错误。
2.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是( )A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大解析：选C 题图中标明了电流的磁场方向，由安培定则可判断出电流在线圈中为逆时针(俯视)流动。
若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流正在减小，A选项正确，C选项错误；若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在放电，电流正在增大，B选项正确；由楞次定律知，D选项正确。
3.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片的电极上时，以下说法正确的是( )①若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流④若电流表有示数，则说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，则说明压力F不发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤解析：选A 当F向上压膜片电极时，由C＝εS4πkd，知C增大，又Q ＝CU，故可知电容器充电，有充电电流，电流方向从b到a。
2024_2025学年新教材高中物理本册综合检测A含解析新人教版必修2
综合检测(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．同学们到中国科技馆参观，看到了一个好玩的科学试验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中．下列说法中正确的是( D )A ．相对于地面，小球运动的轨迹是直线B ．相对于火车，小球运动的轨迹是曲线C ．小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D ．小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度解析：相对于地面，小球竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，轨迹是曲线，相对于火车小球的运动轨迹是直线，A 、B 错误；能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度，故C 错误，D 正确。
2．(2024·石家庄市高一上学期期末)“套圈”是老少皆宜的嬉戏。
如图所示，将A 、B 、C 三个套圈分别以速度v 1、v 2、v 3水平抛出，都能套中地面上的同一玩具，已知套圈A 、B 抛出时距玩具的水平距离相等，套圈A 、C 抛出时在同一高度，设套圈A 、B 、C 在空中运动时间分别为t 1、t 2、t 3。
不计空气阻力，下列说法正确的是( C )A ．v 1与v 2肯定相等B ．v 2肯定大于v 3C ．t 1与t 3肯定相等D ．t 2肯定大于t 3解析：套圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，依据h ＝12gt 2，有：t ＝2hg，故t 1＝t 3＞t 2，故C 正确，D 错误；A 、B 水平分位移相同，由于t 1＞t 2，依据x ＝v 0t ，有：v 1＜v 2；由于t 1＝t 3，x 1＜x 3，依据x ＝v 0t ，有：v 1＜v 3；v 2和v 3关系不能确定，故A 、B 错误；故选C 。
新教材2024_2025学年高中物理模块综合测评新人教版选择性必修第二册
模块综合测评一、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.(2024浙江温州模拟)厂商通过在手机背面安装感应线圈来实现无线充电,如图是一种结构紧凑的双层感应线圈设计图,a、b为线圈的两端。
当线圈处在向上增加的磁场中时,下列说法正确的是()A.感应电流从a端流出,两层线圈相互排斥B.感应电流从a端流出,两层线圈相互吸引C.感应电流从b端流出,两层线圈相互排斥D.感应电流从b端流出,两层线圈相互吸引2.(2024山东潍坊期末)将许多质量为m、电荷量为+q、可视为质点的绝缘小球,匀称穿在由绝缘材料制成的半径为r的光滑圆轨道上并处于静止状态,轨道平面水平,空间内有分布匀称的磁场,磁场方向竖直向上,如图甲所示。
磁感应强度B随时间t变更的规律如图乙所示,其中B0是已知量。
已知在磁感应强度增大或减小的过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿顺时针或逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的电场强度大小相等。
关于绝缘小球的运动状况,下列说法正确的是()A.在t=0到t=T0时间内,绝缘小球均做匀速圆周运动B.在t=T0到t=2T0时间内,绝缘小球均沿顺时针方向做速率匀称增加的圆周运动C.在t=2T0到t=3T0时间内,绝缘小球均沿顺时针方向做加速圆周运动D.在t=3T0到t=5T0时间内涡旋电场沿顺时针方向3.(2024辽宁沈阳期末)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是()A.电磁波能传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同4.(2024江苏镇江期末)如图所示,沟通发电机线圈电阻r=1 Ω,用电器电阻R=9 Ω,电压表示数为9 V,那么该沟通发电机()A.电动势的峰值为10 VB.电动势的有效值为9 VC.线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10 VD.线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为 V5.(2024浙江嘉兴期末)如图所示,志向变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶3,副线圈所在回路中接入三个均标有“36 V 40 W”的灯泡,且均正常发光,那么,标有“36 V 40 W”的灯泡A()A.也正常发光B.将被烧毁C.比另三个灯泡暗D.无法确定6.(2024河北石家庄期末)如图所示,电路中L是一电阻可忽视不计的电感线圈,a、b为L的左、右两端点,A、B、C为完全相同的三盏灯泡,原来开关S是闭合的,三盏灯泡均发光。
新编(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)
新编人教版物理学习资料物理·必修2（人教版）模块综合检测卷(考试时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．发现万有引力定律的科学家是()A．开普勒B．牛顿C．卡文迪许D．爱因斯坦答案：B2．经典力学适用于解决()A．宏观高速问题B．微观低速问题C．宏观低速问题D．微观高速问题答案：C3．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是()A．描述线速度的大小变化的快慢B．描述线速度的方向变化的快慢C．描述角速度变化的快慢D．描述向心力变化的快慢答案：B4．当质点做匀速圆周运动时，如果外界提供的合力小于质点需要的向心力了，则()A．质点一定在圆周轨道上运动B．质点一定向心运动，离圆心越来越近C．质点一定做匀速直线运动D．质点一定离心运动，离圆心越来越远答案：D5．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是() A．物体沿斜面匀速下滑B．物体自由下落的运动C．电梯匀速下降D．子弹射穿木块的运动答案：B6．人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体()A．不受地球引力作用B．受到的合力为零C．对支持物没有压力D．不受地球引力，也不受卫星对它的引力答案：C7．物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是()A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C．竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态D．竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变答案：A8．已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，第二宇宙速度为11.2 km/s, 则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度()A．只需满足大于7.9 km/sB．小于等于7.9 km/sC．大于等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sD．一定等于7.9 km/s答案：B9．如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力F作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力对物体做功相同的是()A．甲和乙B．甲、乙、丙C．乙和丙D．甲和丙答案：D10．如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回．若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中()A．P做匀变速直线运动B．P的加速度大小不变，但方向改变一次C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大答案：C二、双项选择题(本题共6小题，每题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)11．关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A．质点的速度不变B．质点的周期不变C．质点的角速度不变D．质点的向心加速度不变答案：BC12．对下列四幅图的描述正确的是()A．图A可能是匀速圆周运动的速度大小与时间变化的关系图象B．图B可能是竖直上抛运动的上升阶段速度随时间变化的关系图象C．图C可能是平抛运动的竖直方向加速度随时间变化的关系图象D．图D可能是匀速圆周运动的向心力大小随时间变化的关系图象答案：BD13．关于同步地球卫星，下列说法中正确的是()A．同步地球卫星可以在北京上空B．同步地球卫星到地心的距离为一定的C．同步地球卫星的周期等于地球的自转周期D．同步地球卫星的线速度不变答案：BC14．三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知m A＝m B>m C，则三个卫星()A．线速度大小的关系是v A>v B＝v CB．周期关系是T A<T B＝T CC．向心力大小的关系是F A>F B＝F CD．向心加速度大小的关系是a A>a B>a C答案：AB15.如右图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下．不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中()A．弹簧与重物的总机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能不变D．重物的机械能增加答案：AB三、非选择题(本大题3小题，共40分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．) 16．(11分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A 、B 、C 到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s )，那么：(1)纸带的______端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B 时，物体的速度v B ＝________； (3)从起点O 到打下计数点B 的过程中重力势能减少量是ΔE p ＝________，此过程中物体动能的增加量ΔE k ＝________(取g ＝9.8 m /s 2)；(4)通过计算，数值上ΔE p ____ΔE k (填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为________________________________________________________________________；(5)实验的结论是______________________________________________________．解析：(1)重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀．所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．(2)v B ＝OC －OA2T＝0.98 m/s.(3)ΔE p ＝mg ×OB ＝0.49 J ，ΔE k ＝12m v B 2＝0.48 J.(4)ΔE p＞ΔE k，这是因为实验中有阻力．(5)在实验误差允许范围内，机械能守恒．答案：(1)左(2)0.98 m/s(3)0.49 J0.48 J(4)＞这是因为实验中有阻力(5)在实验误差允许范围内，机械能守恒17.(4分)如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．(1)为完成实验，还需下列那些器材？________．A．秒表B．刻度尺C．白纸D．复写纸E．小球F．天平(2)某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中，得到弹簧压缩量x和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则由此可以得到的实验结论是____________________________________________________________ ____________.实验次序 1 2 3 4x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00s/cm10.20 15.14 20.10 25.30答案：(1)BCDE (2)弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比18.(8分)如图一辆质量为500 kg 的汽车静止在一座半径为50 m 的圆弧形拱桥顶部．(取g ＝10 m /s 2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(2)如果汽车以6 m /s 的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？解析：(1)汽车受重力G 和拱桥的支持力F ，二力平衡，故F ＝G ＝5 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为5 000 N. (2)汽车受重力G 和拱桥的支持力F ，根据牛顿第二定律有 G －F ＝m v 2r 故F ＝G －m v 2r＝4 000 N根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4 000 N. (3)汽车只受重力GG＝m v2 rv＝gr＝10 5 m/s.答案：见解析19．(8分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1＝40 m/s，然后再减速到v2＝20 m/s，t1＝v1a1；t2＝（v1－v2）a2；t＝t1＋t2.你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．解析：①不合理②理由：因为按这位同学的解法可得t1＝v1a1＝10s，t2＝（v1－v2）a2＝2.5s总位移x＝v12t1＋v1＋v22t2＝275m>s.③由上可知摩托车不能达到最大速度v2，设满足条件的最大速度为v，则v22a1＋v2－v222a2＝218.解得v＝36 m/s，这样加速时间t1＝va1＝9 s，减速时间t2＝（v1－v2）a2＝2 s，因此所用的最短时间t＝t1＋t2＝11 s.答案：见解析20．(9分)如下图所示，质量m＝60 kg的高山滑雪运动员，从A 点由静止开始沿雪道滑下，从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ＝37°的斜坡上C点．已知AB两点间的高度差为h＝25 m，B、C 两点间的距离为s＝75 m，(g取10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)，求：(1)运动员从B点飞出时的速度v B的大小．(2)运动员从A到B过程中克服摩擦力所做的功．解析：(1)设由B到C平抛运动的时间为t竖直方向：h BC＝s sin 37°h BC＝12gt2水平方向：s cos 37°＝v B t代入数据，解得：v B＝20 m/s.(2)A到B过程由动能定理有mgh AB＋W f＝12m v B2－0代入数据，解得W f＝－3 000 J所以运动员克服摩擦力所做的功为3 000 J.答案：见解析。
高中物理 模块综合试卷(一)(含解析)新人教版必修第二册.-新人教版高一第二册物理试题
模块综合试卷(一)(时间：90分钟 总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题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，下述说法正确的答案是( )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，与物体运动方向一样，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.质量不等但有一样初动能的两个物体在动摩擦因数一样的水平地面上滑行，直到停止，如此( )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一样D.质量大的物体抑制摩擦力做的功多 答案 B解析 由动能定理得－μmgx ＝0－E k ，两个物体抑制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·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.假设发射到近地圆轨道所需能量较少答案 D解析同步卫星只能位于赤道正上方，A项错误；由GMmr2＝mv2r知，卫星的轨道半径越大，卫星做匀速圆周运动的线速度越小，因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度)，B 项错误；同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C项错误；将卫星发射到越高的轨道抑制引力做功越多，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，如此质点从A点运动到E点的过程中，如下说法中正确的答案是( )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·某某卷)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.月球的质量为M、半径为R.探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的( )图3A.周期为4π2r3GMB.动能为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，如此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.如此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 ，如此座舱( )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，将两个一样的小球分别从A 、B 处同时无初速度释放，如此( )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，如此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，如此通过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，如此以下说法正确的答案是( )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，如此机械能增加；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，如此卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，选项C 正确；根据a ＝GMr2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.物块抑制摩擦力做的功为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 ，可得物块抑制摩擦力做功为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 一样，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，如下说法中正确的答案是( )图10A.假设h A ＝h B ≥52R ，两小球都能沿轨道运动到最高点B.假设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.假设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 假设小球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 ；假设小球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；假设h B ＝32R ，小球B 在轨道上上升的最大高度等于32R ；假设h A ＝32R ，如此小球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 A2R g＝gR ·2Rg＝2R ＞R ，所以假设小球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(此题共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，如此计算其角速度的表达式为________________.(2)图乙中取①②两条曲线为一样半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知，曲线①对应的砝码质量__________(选填“大于〞或“小于〞)曲线②对应的砝码质量.图11答案 (1)dr Δt(3分) (2)小于(2分)解析 (1)砝码转动的线速度v ＝dΔt由ω＝v r计算得出ω＝dr Δt(2)题图中抛物线说明向心力F 和ω2成正比.假设保持角速度和半径都不变，如此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，对纸带上的点迹进展测量，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，打点计时器计时周期为T ＝0.02s ，如此：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，结果均保存三位有效数字)(2)用v 表示物块A 的速度，h 表示物块A 下落的高度.假设某同学作出的v 22－h 图像如图丙所示，如此可求出当地的重力加速度g ＝________m/s 2(结果保存三位有效数字).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 ，如此系统动能的增加量：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 Bgh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(此题共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，地球外表的重力加速度g取10m/s 2.(1)求火星外表的重力加速度.(结果保存两位有效数字)(2)假设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，如此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)对于在星球外表的物体，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)如此m 火＝m 地g 地g 火＝4.5 kg.(1分) 16.(8分)(2019·某某卷)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成屡次海试，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局部构成，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).假设舰载机从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 .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 ，如此有v 2＝L 1t ①(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)假设A 球运动到C 点时轻绳突然断裂，从此时开始，需经过多长时间两球重力的功率大小相等？(计算结果可用根式表示).答案 (1)2m/s (2)340s 解析 (1)由题意可知，A 、B 组成的系统机械能守恒，有12m A v A 2＋12m B v B 2＝m A gh A －m B gh B (2分) h A ＝R －R cos 60°＝R 2(1分) h B ＝R (1分)v B ＝v A cos 30°＝32v A (1分) 联立解得v A ＝2 m/s(1分)(2)轻绳断裂后，A 球做平抛运动，B 球做竖直上抛运动，B 球上抛初速度v B ＝v A cos 30°＝3m/s(1分)设经过时间t 两球重力的功率大小相等，如此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，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.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，如此cos θ＝v 0v B＝0.8，即与水平方向成37°角斜向下.(1分)(2)设物块到达C 点的速度为v C ，从A 点到C 点由机械能守恒定律得mgH ＝12mv C 2－12mv 02(2分) 设物块在C 点受到的支持力为F N ，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2C R(1分) 解得F N ≈47.3 N .(1分)由牛顿第三定律得，物块对圆弧轨道C 点的压力大小为F N ′＝F N ＝47.3 N ，方向竖直向下.(1分)(3)物块对长木板的摩擦力F f1＝μ1mg ＝5 N.(1分)长木板与水平面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为F f2＝μ2(M ＋m )g ＝10 N.(1分) 由于F f1小于F f2，可判定物块在长木板上滑动时，长木板静止不动.(1分)物块在长木板上做匀减速运动，设木板至少长为l 时，物块不滑出长木板，且物块到达木板最右端时速度恰好为零，如此有v C 2＝2al ，μ1mg ＝ma ，联立解得l ＝2.8 m.(1分)。
高中物理 模块综合试卷(二)(含解析)新人教版必修第二册.-新人教版高一第二册物理试题
模块综合试卷(二)(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共48分.1～7为单项选择题，8～12为多项选择题)1.火箭发射回收是航天技术的一大进步，如图1所示，火箭在返回地面前的某段运动可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上，不计火箭质量的变化，如此( )图1A.火箭在匀速下降过程中，机械能守恒B.火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化D.火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力答案 D解析匀速下降阶段，火箭所受的阻力等于重力，除了重力做功外，还有阻力做功，所以机械能不守恒，选项A错误；在减速阶段，加速度向上，所以处于超重状态，选项B错误；火箭着地时，地面对火箭的作用力大于火箭的重力，选项D正确；合外力做功等于动能改变量，所以C项错误.2.在“G20〞峰会“最忆是杭州〞的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图2所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为v A、v B，如此( )图2A.ωA＜ωBB.ωA＞ωBC.v A＜v BD.v A＞v B答案 D解析 两点周期一样，角速度一样，由v ＝ωr 知，v A ＞v B ，故D 正确，A 、B 、C 错误.3.一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出.水管距地面高h ＝1.8m ，水落地的位置到管口的水平距离x ＝1.2m ，不计空气与摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是(g 取10m/s 2)( )A.1.2m/sB.2.0 m/sC.3.0m/sD.4.0 m/s答案 B解析 水平喷出的水做平抛运动，根据平抛运动规律h ＝12gt 2可知，水在空中运动的时间为t ＝2h g＝2×1.810 s ＝0.6 s ，根据x ＝v 0t 可知，水从管口喷出的初速度为v 0＝x t ＝1.20.6 m/s ＝2 m/s ，选项B 正确.4.(2017·全国卷Ⅲ)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A.周期变大B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大答案 C解析 根据组合体受到的万有引力提供向心力可得，GMm r 2＝m 4π2T 2r ＝m v 2r＝ma ，解得T ＝4π2r3GM ，v ＝GM r ，a ＝GM r2，由于轨道半径不变，所以周期、速率、向心加速度均不变，选项A 、B 、D 错误；组合体比天宫二号的质量大，动能E k ＝12mv 2变大，选项C 正确. 5.如图3所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n 倍，质量为火星的k 倍.不考虑行星自转的影响，如此( )图3A.金星外表的重力加速度是火星的k n倍 B.金星的“第一宇宙速度〞是火星的k n倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小D.金星绕太阳运动的周期比火星大答案 B 解析 根据g ＝GM R 2可知，g 金g 火＝M 金M 火·R 2火R 2金＝k n 2，选项A 错误；根据v ＝GM R 可知，v 金v 火＝k n，选项B 正确；根据a ＝GM 0r 2可知，轨道半径越大，加速度越小，选项C 错误；由r 3T2＝C 可知，轨道半径越大，周期越长，选项D 错误.6.(2018·湖南师大附中高一下学期期末)“神舟六号〞载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430km 的圆轨道上运行了77圈，运动中需要屡次“轨道维持〞.所谓“轨道维持〞就是通过控制飞船上发动机的点火时间、推力的大小和推力的方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进展“轨道维持〞，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是( )A.动能、重力势能和机械能逐渐减小B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小答案 D解析 如果不进展“轨道维持〞，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，需要抑制摩擦阻力做功，所以机械能逐渐减小，轨道高度会逐渐降低，重力势能逐渐减小，轨道半径逐渐减小，根据G Mm r 2＝m v 2r ，可得E k ＝GMm 2r，动能逐渐增大，所以正确选项为D. 7.(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图4所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为( )图4A.2kgB.1.5kgC.1kgD.0.5kg答案 C解析 设物体的质量为m ，如此物体在上升过程中，受到竖直向下的重力mg 和竖直向下的恒定外力F ，当Δh ＝3m 时，由动能定理结合题图可得－(mg ＋F )×Δh ＝(36－72) J ；物体在下落过程中，受到竖直向下的重力mg 和竖直向上的恒定外力F ，当Δh ＝3m 时，再由动能定理结合题图可得(mg －F )×Δh ＝(48－24) J ，联立解得m ＝1kg 、F ＝2N ，选项C 正确，A 、B 、D 均错误.8.“跳一跳〞小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上.如图5所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h ，水平速度为v ；假设质量为m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g ，如此( )图5A.棋子从最高点落到平台上所需时间t ＝2h gB.假设棋子在最高点的速度v 变大，如此其落到平台上的时间变长C.棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能减少mghD.棋子落到平台上的速度大小为2gh答案 AC解析 由h ＝12gt 2得：t ＝2h g，A 项正确；下落时间与棋子在最高点的速度v 无关，B 项错误；棋子从最高点落到平台的过程中，重力做功为mgh ，重力势能减少mgh ，C 项正确；由机械能守恒定律：12mv ′2＝12mv 2＋mgh ，得：v ′＝v 2＋2gh ，D 项错误.9.(2018·岷县一中高一下学期期末)如图6所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，如此这两次过程中( )图6A.重力势能改变量不相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.斜面弹力对物体做功相等答案BD解析第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初、末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟初、末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，根据重力做功与重力势能变化的关系得两次重力势能改变量相等，故A错误；由于两次初、末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等，故B正确；根据功的定义式得：摩擦力做功和路程有关.两次初、末位置一样，路径不同，所以两次摩擦力对物体做的功不相等，故C错误；斜面的弹力与物体位移方向垂直，如此弹力对物体不做功，即两次斜面弹力对物体做功相等，故D正确.10.(2018·全国卷Ⅰ)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波.根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈.将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度答案BC解析两颗中子星运动到某位置的示意图如下列图每秒转动12圈，角速度，中子星运动时，由万有引力提供向心力得Gm 1m 2l2＝m 1ω2r 1① Gm 1m 2l2＝m 2ω2r 2② l ＝r 1＋r 2③由①②③式得G (m 1＋m 2)l 2＝ω2l ，所以m 1＋m 2＝ω2l 3G， 质量之和可以估算.由线速度与角速度的关系v ＝ωr 得v 1＝ωr 1④ v 2＝ωr 2⑤由③④⑤式得v 1＋v 2＝ω(r 1＋r 2)＝ωl ，速率之和可以估算.质量之积和各自自转的角速度无法求解.11.汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ，牵引力为F 0，t 1时刻，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，到t 2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变).在如下选项中能正确反映汽车牵引力F 、汽车速度v 在这个过程中随时间t 的变化规律的是( )答案 AD解析 开始时汽车做匀速运动，如此F 0＝F f .由P ＝Fv 可判断，P ＝F 0v 0，v 0＝P F 0＝PF f，当汽车功率减小一半，即P ′＝P 2时，其牵引力为F ′＝P ′v 0＝F 02＜F f ，汽车开始做加速度不断减小的减速运动，F 1＝P ′v ＝P 2v ，加速度大小为a ＝F f －F 1m ＝F f m －P 2mv，由此可见，随着汽车速度v 减小，其加速度a 也减小，最终以v ＝v 02做匀速直线运动，故A 正确；同理，可判断出汽车的牵引力由F ′＝F 02最终增加到F 0，所以D 正确. 12.(2019·全国卷Ⅱ)如图7(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v 表示他在竖直方向的速度，其v －t 图像如图(b)所示，t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻.如此( )图7A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v 1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大答案 BD解析 根据v －t 图线与t 轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，选项A 错误；从起跳到落到雪道上，第一次速度变化大，时间短，由a ＝Δv Δt可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，选项C 错误；第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值一样(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项B 正确；竖直方向上的速度大小为v 1时，根据v －t 图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有mg －F f ＝ma ，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项D 正确.二、实验题(此题共12分)13.(12分)(2019·卷改编)用如图8所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出，落在水平挡板MN 上.由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点.图8(1)如下实验条件必须满足的有________.A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上一样的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端〞“最下端〞或者“球心〞)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要〞或者“不需要〞)y轴与重垂线平行.b.假设遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图9所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，如此y1y2________13(选填“大于〞“等于〞或“小于〞).可求得钢球平抛的初速度大小为________(当地重力加速度为g，结果用上述字母表示).图9(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________.A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样.这实际上揭示了平抛物体________.A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒答案(1)BD(2分) (2)a.球心(1分) 需要(1分) b.大于(2分) xgy2－y1(2分)(3)AB(2分) (4)B(2分)解析(1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做一样的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，B、D正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误.(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y轴时需要y轴与重垂线平行.b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故相邻相等时间内竖直方向上位移之比为1∶3∶5…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大.因此y1y2＞13；由y2－y1＝gT2，x＝v0T，联立解得v0＝xgy2－y1.(3)将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，A、B可行.(4)从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，应当选项B正确.三、计算题(此题共4小题，共40分)14.(8分)(2018·天门、仙桃、潜江市高一下学期期末联考)如图10，一足够长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳两端各系一小球A和B.A球静置于地面；B球用手托住，离地高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放B后，在B触地的瞬间，B球的速度大小为gh(g为重力加速度，不计空气阻力)，求：图10 (1)B 球与A 球质量的比值M m ；(2)运动过程中(B 触地前)A 、B 的加速度大小各是多少？答案 (1)3 (2)g 2g 2解析 (1)对A 、B 组成的系统，机械能守恒，如此(M －m )gh ＝12(M ＋m )v 2(2分) 解得：M m ＝3(2分)(2)对B 分析，根据运动学公式可知2a B h ＝v 2(1分)解得运动过程中B 的加速度大小为a B ＝g 2(1分) 对A 分析，根据运动学公式可知2a A h ＝v 2(1分)解得运动过程中A 的加速度大小为a A ＝g 2.(1分) 15.(10分)(2018·商丘市高一下学期期末九校联考)光滑水平面AB 与竖直面内的圆形轨道在B 点相切，轨道半径R ＝0.5m ，一个质量m ＝2kg 的小球在A 处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能E p ＝36J ，如图11所示.放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C ，不计空气阻力，g 取10m/s 2.求：图11(1)小球脱离弹簧时的速度大小；(2)小球从B 到C 抑制阻力做的功；(3)小球离开C 点后落回水平面的位置到B 点的距离x .答案 (1)6m/s (2)11J (3)1m解析 (1)设小球脱离弹簧时的速度大小为v 1，根据机械能守恒定律E p ＝12mv 12(2分) 解得v 1＝2E p m＝6m/s(1分)(2)由动能定理得－mg ·2R －W f ＝12mv 22－12mv 12(2分) 小球恰能通过最高点C ，故mg ＝m v 22R(1分) 联立解得W f ＝11J(1分)(3)小球离开C 点后做平抛运动2R ＝12gt 2(1分) x ＝v 2t (1分)解得x ＝1m.(1分)16.(10分)如图12所示，轨道ABCD 平滑连接，其中AB 为光滑的曲面，BC 为粗糙水平面，CD 为半径为r 的内壁光滑的四分之一圆管，管口D 正下方直立一根劲度系数为k 的轻弹簧，弹簧下端固定，上端恰好与D 端齐平.质量为m 的小球在曲面AB 上距BC 高为3r 处由静止下滑，进入管口C 端时与圆管恰好无压力作用，通过CD 后压缩弹簧，压缩过程中小球速度最大时弹簧弹性势能为E p .小球与水平面BC 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，求：图12(1)水平面BC 的长度s ；(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能E km .答案 (1)5r 2μ (2)32mgr ＋m 2g 2k－E p 解析 (1)由小球在C 点对轨道没有压力， 有mg ＝m v 2C r(1分) 小球从出发点运动到C 点的过程中，由动能定理得3mgr －μmg ·s ＝12mv C 2(2分) 解得s ＝5r 2μ.(1分) (2)小球速度最大时，加速度为0，设此时弹簧压缩量为x .由kx ＝mg ，(1分)得x ＝mg k(1分)由C 点到速度最大时，小球和弹簧组成的系统机械能守恒设速度最大时的位置为零势能面，有12mv C 2＋mg (r ＋x )＝E km ＋E p (2分) 解得E km ＝32mgr ＋m 2g 2k－E p .(2分) 17.(12分)(2018·黄冈市检测)某学校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图13所示，赛车从起点A 出发，沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟.赛车质量m ＝0.1 kg ，通电后以额定功率P ＝1.5W 工作，进入竖直轨道前受到的阻力恒为0.3N ，随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L ＝10.00m ，R ＝0.32m ，h ＝1.25m ，s ＝1.50m.问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？(取g ＝10m/s 2)图13答案 2.5s解析 赛车通过圆轨道最高点的最小速度为v 1′，根据牛顿第二定律得，mg ＝m v 1′2R，得v 1′＝gR (2分)根据动能定理得，由B 点至圆轨道最高点有－mg ·2R ＝12mv 1′2－12mv 12(2分) 解得v 1＝4 m/s(1分)为保证赛车通过最高点，到达B 点的速度至少为v 1＝4 m/s(1分)根据h ＝12gt 2得，t ＝2h g＝0.5 s(1分) 如此平抛运动的初速度v 2＝s t＝3 m/s(1分)为保证赛车能越过壕沟，如此到达B 点的速度至少为v 2＝3 m/s(1分)因此赛车到达B 点的速度至少为v ＝v 1＝4 m/s(1分)从A 到B 对赛车由动能定理得Pt －F f L ＝12mv 2(1分) 解得t ≈2.5 s .(1分)。
高中物理人教版必修2练习：模块检测 Word版含解析
模块检测[时间：90分钟满分：100分]一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．对做平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小()A．物体的水平位移B．物体下落的高度C．物体落地时速度的大小D．物体运动位移的大小和方向2．一只小船在静水中的速度为3 m/s，它要渡过一条宽为30 m的河，河水流速为5 m/s，则以下说法正确的是() A．该船可以沿垂直于河岸方向的航线过河B．水流的速度越大，船渡河的时间就越长C．船头正指对岸渡河，渡河时间最短D．船头方向斜向上游，船渡河的时间才会最短3．如图1所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为34gL，则此时杆对球的作用力为()图1A．支持力，14mg B．支持力，34mgC．拉力，14mg D．拉力，34mg4．物体做自由落体运动，E p表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映E p和h之间关系的是()5．研究表明：地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比()A．距地面的高度不变B．距地面的高度变大C．线速度变大D．向心加速度变大6．如图2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，撞击到一个与地面成θ＝37°的斜面上，撞击点为C.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，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)()图2A.34B.94C.43D.49二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图3所示，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中(重力加速度大小为g )( )图3A ．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B ．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C ．此过程中小环的机械能守恒D ．小环滑到大环最低点时，大环对杆的拉力大于(m ＋M )g8．神舟十号飞船于2013年6月11日顺利发射升空，它是中国“神舟”号系列飞船之一，是中国第五艘载人飞船．升空后和目标飞行器天宫一号对接．任务是对“神九”载人交会对接技术的“拾遗补缺”．如图4所示，已知神舟十号飞船的发射初始轨道为近地点距地表200 km 、远地点距地表330 km 的椭圆轨道，对接轨道是距地表343 km 的圆轨道．下列关于神舟十号飞船的说法中正确的是( )图4A ．发射速度必须大于7.9 km/sB ．在对接轨道上运行速度小于7.9 km/sC ．在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度D ．在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期9．假设质量为m 的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为45g ，在运动员下落h 的过程中，下列说法正确的是( ) A ．运动员的重力势能减小了45mghB ．运动员克服阻力所做的功为45mghC ．运动员的动能增加了45mghD ．运动员的机械能减少了15mgh10．两颗距离较近的天体，以天体中心连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，这两个天体称为双星系统．以下关于双星的说法正确的是( )A ．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B ．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C ．它们所受向心力与其质量成反比D ．它们做圆周运动的半径与其质量成反比三、实验题(本题2小题，共12分)11．(5分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，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，以此定量研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5所示．图5(1)若要完成该实验，必须的实验器材还有___________________________________；(2)实验开始前，他先通过调节长木板的倾斜程度来平衡小车所受摩擦力，再调节木板一端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．实验中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的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．释放小车的位置离打点计时器太近B．小车的质量比钩码的质量大了许多C．摩擦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12．(7分)如图6所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220 V、50 Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1 kg，打下一条理想的纸带如图7所示，取g＝9.8 m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：图6图7(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度v B＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p＝________J，动能的增加量ΔE k＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔE kΔE p的原因是________________________________________________．三、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球的质量M；(2)该星球的第一宇宙速度．14．(8分)如图8所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75 m，C距水平地面高h ＝0.45 m．一质量m＝0.10 kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为x＝0.60 m．不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：图8(1)小物块从C 点飞出时速度的大小v C ；(2)小物块从A 点运动到C 点的过程中克服摩擦力做的功W f .15．(12分)如图9所示，水平传送带AB 的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度v 0＝4.0 m/s ，将质量m ＝1 kg 的可看做质点的滑块无初速度地放在传送带的A 端．已知传送带长度L ＝4.0 m ，离地高度h ＝0.4 m ，“9”字全高H ＝0.6 m ，“9”字上半部分34圆弧的半径R ＝0.1 m ，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g ＝10 m/s 2，试求：图9(1)滑块从传送带A 端运动到B 端所需要的时间； (2)滑块滑到轨道最高点C 时对轨道的作用力；(3)滑块从D 点抛出后的水平射程．(结果保留三位有效数字)16．(12分)如图10所示，AB 与CD 为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为106°，半径R ＝2.0 m ．一个质量为2 kg 的物体从A 点由静止释放后沿斜面向下运动，AB 长度为L ＝5 m ，物体与两斜面的动摩擦因数均为μ＝0.2.(g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：图10(1)物体第一次到达弧底时，对E 点的作用力； (2)物体在整个运动过程中系统产生的热量；(3)物体在整个运动过程中，对弧底E 点最小作用力的大小．答案精析模块检测1．D 2.C 3.A 4.B 5.B6．D [由A 到B ，由机械能守恒得mgh ＝12m v 2，由B 到C 小球做平抛运动，则H ＝12gt 2，Htan 37°＝v t ，联立三式解得h H ＝49，选项D 正确．]7．BCD8．ABC [第一宇宙速度是指发射地球卫星所需的最小发射速度，离地越高的卫星所需的发射速度越大，但在轨道上运行速度越小，即第一宇宙速度也是地球卫星最大绕行速度，其值为7.9 km/s ，故A 、B 正确；根据开普勒第二定律，则近地点速度大于在远地点的速度，故C 正确；根据开普勒第三定律，在初始轨道上的周期小于在对接轨道上的周期，故D 错．]9．CD 10.BD11．(1)刻度尺、天平 (2)CD 12．(1)0.775 0.308 0.300(2)由于纸带和打点计时器之间摩擦有阻力以及重物受到空气阻力 13. (1)2h v 20R 2Gx 2 (2)v 0x2hR解析 (1)设星球表面的重力加速度为g ，则由平抛运动规律： x ＝v 0t ，h ＝12gt 2再由mg ＝G MmR 2，解得：M ＝2h v 20R 2Gx 2(2)设该星球的近地卫星质量为m 0，则 m 0g ＝m 0v 2R解得v ＝v 0x2hR14．(1)2.0 m/s (2)0.10 J解析 (1)从C 到D ，根据平抛运动规律得 竖直方向：h ＝12gt 2水平方向：x ＝v C ·t解得小物块从C 点飞出时速度的大小：v C ＝2.0 m/s (2)小物块从A 到C ，根据动能定理得 mg (H －h )－W f ＝12m v 2C求得克服摩擦力做功W f ＝0.10 J15．(1)2 s (2)30 N ，方向竖直向上 (3)1.13 m解析 (1)滑块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律得知μmg ＝ma ，得a ＝2 m/s 2加速到与传送带速度相同所需时间为t ＝v 0a ＝2 s此过程位移x ＝12at 2＝4 m此时滑块恰好到达B 端，所以滑块从A 端运动到B 端的时间为t ＝2 s. (2)滑块由B 运动到C 的过程中机械能守恒，则有 mgH ＋12m v 2C ＝12m v 20，解得v C ＝2 m/s滑块滑到轨道最高点C 时，由牛顿第二定律得F N ＋mg ＝m v 2CR解得F N ＝30 N根据牛顿第三定律得到，滑块对轨道作用力的大小F N ′＝F N ＝30 N ，方向竖直向上．(3)滑块从C 运动到D 的过程中机械能守恒，得：mg ·2R ＋12m v 2C ＝12m v 2D ，解得v D ＝2 2 m/sD 点到水平地面的高度H D ＝h ＋(H －2R )＝0.8 m 由H D ＝12gt ′2得，t ′＝2H Dg＝0.4 s 所以水平射程为x ′＝v D t ′≈1.13 m 16．(1)104 N (2)80 J (3)36 N解释 (1)物体从A 点第一次运动到E 点的过程中，由动能定理 mgL sin 53°＋mgR (1－cos 53°)－μmgL cos 53°＝12m v 2－0F N －mg ＝m v 2R得F N ＝104 N由牛顿第三定律知，物体第一次到达弧底时，对E 点为竖直向下的压力，大小为104 N.(2)物体最终将在BC 圆弧中做往复运动，从A 点开始运动至最终运动状态的B 点，由能量转化关系得mgL sin 53°＝Q 解得Q ＝80 J(3)据题意可得，物体最终在BC 圆弧中做往复运动，由动能定理有mgR (1－cos 53°)＝12m v 22－0F N ′－mg ＝m v 22R，得：F N ′＝36 N由牛顿第三定律知物体在弧底对E 点的压力最小为36 N.。
人教版高中物理必修2模块综合测试卷【解析版】
＝mgsin30°，由胡克定律得F＝k(l1－l0)，所以k(l1－l0)＝mgsin30°，k＝mgsin30°/(l1－l0)＝200N/m.(1)设斜面体和物体C以n＝60r/min＝1Hz转动时弹簧的长度为l2，此时，物体所受的力在竖直方向上平衡，即FNcos30°＋k(l2－l0)sin30＝°m g，在水平方向上合力为向心力，即k(l2－l0)cos30°－FNsin30°＝4π2n2ml2cos30，°由以上两式解得L2＝0.36m.(2)设转速为n′时，物体对斜面无压力，此时弹簧的长度为l3.由k(l3－l0)sin30＝°mg，k(l3－l0)cos30＝°4π2′n2ml3cos30，°得l3＝＋l0＝0.4m，所以n′＝≈1.125r/s＝67.5r/min.答案：(1)0.36m(2)67.5r/min18.解析：(1)S2星绕人马座A*做圆周运动的向心力由人马座A*对S2星的万有引力提供，设S2星的质量为mS2，角速度为ω，周期为T，那么，，设地球质量为mE，公转轨道半径为r E，周期为TE，那么，综合上述三式得.式中TE＝1年，rE＝1天文单位，代入数据可得.(2)引力对粒子作用不到的地方即为无限远，此时粒子的势能为零．“处于黑洞外表的粒子即使以光速运动，其具有的动能也缺乏以克制黑洞对它的引力束缚〞，说明了黑洞外表处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克制引力做功，粒子在到达无限远之前，其动能便减小为零，此时势能仍为负值，那么其能量总和小于零．根据能量守恒定律，粒子在黑洞外表处的能量也小于零，那么有，依题意可知R＝RA，M＝MA，可得，代入数据得RA<1.2×1010m..答案：(1)4×1061 / 8。
高中物理必修二：模块综合测评(解析版)
必修二模块综合测评一、选择题(共8小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分)1.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】【详解】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＝知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反比，C错误；根据a n＝ω2r知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，D正确．故选D.【点睛】本题考查圆周运动的规律的应用，知道同缘转动线速度相等，同轴转动角速度相同；同时考查了灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．2.“嫦娥一号”绕月卫星成功发射之后，我国又成功发射了“嫦娥二号”，其飞行高度距月球表面100 km，所探测到的有关月球的数据比飞行高度为200 km的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，则有( )【导学号：22852129】A. “嫦娥二号”线速度比“嫦娥一号”小B. “嫦娥二号”周期比“嫦娥一号”小C. “嫦娥二号”角速度比“嫦娥一号”小D. “嫦娥二号”加速度比“嫦娥一号”小【答案】B【解析】根据万有引力提供向心力，得，，．可知r越大，向心加速度越小，线速度越小，角速度越小，周期越大．而“嫦娥一号”轨道半径比“嫦娥二号”大，故ACD错误，B正确．答案选B.3.有一水平恒力F先后两次作用在同一物体上，使物体由静止开始沿水平面前进s，第一次是沿光滑水平面运动，第二次是沿粗糙水平面运动，设第一次力对物体做的功为W1，平均功率为P1；第二次力对物体做的功为W2，平均功率为P2，则有( )A. W1＝W2，P1＝P2B. W1＝W2，P1＞P2C. W1＜W2，P1＝P2D. W1＜W2，P1＜P2【答案】B【解析】【详解】由W＝Fs知道，两种情况下的力F和位移s均相等，则W1＝W2；根据牛顿第二定律可知，因为a1＞a2由s＝at2知t1＜t2，由P＝知P1＞P2，故B项正确．【点睛】本题就是对功的公式和功率公式的直接考查，在计算功率时要注意，求平均功率的大小，要注意公式的选择．4.如图，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地。
高中物理人教版必修2模块综合检测
模块综合检测一、选择题1.如图1所示，帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动，帆船以速度v 朝正北方向航行，以帆板为参照物( )图1A ．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB ．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC ．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2vD ．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v解析：选D 以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v 和朝正北方向的速度v ，两速度的合速度大小为2v ，方向朝北偏东45°，故选项D 正确。
2．一块质量为m 的物体，放在光滑的水平地面上，在物体的一侧与一根轻弹簧相连，当一人用力F 水平推弹簧使物体向前运动并获得速度v (如图2所示)，则人做的功( )图2A ．等于12m v 2B ．大于12m v 2C ．小于12m v 2 D ．大小无法确定解析：选B 人做功，使物体的动能增大，同时也使弹簧具有了一定的弹性势能，即W F ＝12m v 2＋E p ，故A 、C 、D 错误，B 正确。
3．如图3所示，在光滑的水平面上放一个原长为L 的轻质弹簧，它的一端固定，另一端系一个小球，当小球在该平面上做半径为2L 的匀速圆周运动时，速率为v 1；当小球做半径为3L 的匀速圆周运动时，速率为v 2。
设弹簧总处于弹性限度内，则v 1∶v 2等于( )图3A.2∶ 3 B ．2∶1C ．1∶3D ．1∶ 3解析：选D 由圆周运动知识可得：k (2L －L )＝m v 122L …①，k (3L －L )＝m v 223L …②。
联立两式解得v 1v 2＝13，故A 、B 、C 错误，D 正确。
4.如图4，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。
已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在高点时对轨道的压力大小为N 2。
重力加速度大小为g ，则N 1－N 2的值为( )图4A ．3mgB ．4mgC ．5mgD ．6mg解析：选D 设小球在最低点时速度为v 1，在最高点时速度为v 2，根据牛顿第二定律有，在最低点：N 1－mg ＝m v 12R ，在最高点：N 2＋mg ＝m v 22R ；从最高点到最低点，根据动能定理有mg ·2R ＝m v 122－m v 222，联立可得：N 1－N 2＝6 mg ，故选项D 正确。
人教高中物理必修2-- 模块综合测评--(附解析答案)
模块综合测评(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1～5小题只有一项符合题目要求，6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．下列关于力和运动的说法中，正确的是( )A．物体在变力作用下不可能做直线运动B．物体做曲线运动，其所受的外力不可能是恒力C．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能做直线运动D．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能做匀速圆周运动【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，若受到的变力和速度方向相同，则做直线运动，A错误；平抛运动是曲线运动，过程中受到的合力恒定，等于重力大小，B错误；匀速圆周运动过程中，物体受到的加速度时时刻刻指向圆心，根据牛顿第二定律可知受到的合力时时刻刻指向圆心，为变力，D错误．【答案】 C2．在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )A．等于7.9 km/sB．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C．小于7.9 km/sD．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间【解析】卫星在圆形轨道上运动的速度v＝G Mr.由于r＞R，所以v＜G MR＝7.9 km/s，C正确．【答案】 C3．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中( )A．动能增加了1 900 JB．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 JD．重力势能减小了2 000 J【解析】根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J－100 J＝1 800 J>0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J<0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，。
高中物理必修 第二册综合复习与测试试卷及答案_人教版_2024-2025学年
综合复习与测试试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、关于机械波的传播，下列说法正确的是（）。
A、机械波可以在真空中传播。
B、机械波的频率等于波源的振动频率。
C、机械波的波速与波源的振动速度相等。
D、机械波在不同介质中的波长相同。
2、关于电磁波的性质，下列说法中正确的是（）。
A、电磁波在真空中传播速度小于在空气中的传播速度。
B、改变电磁波的频率可以改变其在真空中传播速度。
C、电磁波的传播不需要介质。
D、电磁波在不同介质中的波长相同。
3、下列哪项属于平抛运动的特点？（）A、水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动B、初始速度方向仅水平C、任何时刻的速度方向都是曲线运动D、加速度方向随时间不断变化4、一个带有电荷的小球A和一个小带电塑料球B靠近时，观察到小球A被排斥，小球B被吸引。
由此可以推断下列哪项结论是正确的？（）A、小球A和小球B带同种电荷B、小球A和小球B带异种电荷C、小球A带正电，小球B带负电D、无法确定小球A和小球B的电荷性质5、一个物体从静止开始沿水平面加速运动，下列说法中正确的是：A、物体的动能随时间线性增加B、物体的加速度随时间线性增加C、物体的速度随时间线性增加D、物体的动能随速度的平方增加6、一个物体在光滑水平面上受到一个恒定的外力作用，下列说法中正确的是：A、物体的速度将保持不变B、物体的加速度将保持不变C、物体的动能将保持不变D、物体的位移将保持不变7、在真空中传播的两束单色光，波长分别为λ1和λ2，已知λ1 > λ2，则下列说法正确的是：A)光线传播速度v1 > v2B)光子能量E1 > E2C)光线波长λ1 < λ2D)光的频率ν1 < ν2二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于匀变速直线运动的基本公式，以下说法正确的是：at2)A、位移与时间的关系公式为(s=v0t+12B、速度与时间的关系公式为(v=v0+at)at2)C、位移与速度的关系公式为(s=vt−12)D、平均速度的公式为(v avg=v0+v22、关于牛顿运动定律，以下说法正确的是：A、牛顿第一定律又称为惯性定律，指出一个物体如果不受外力作用，或者所受外力的合力为零，那么物体将保持静止或匀速直线运动状态。
最新人教版高中物理必修2第七章模块综合测评一(附答案)
模块综合测评（共150分，时间120分钟）第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本大题共12小题，每小题有一个或多个选项正确，全部选对得5分，选不全得3分，有选错的不得分，满分60分）1.有一重2 N 的石块静止在水平地面上，一个小孩用10 N 的水平力踢石块，使石块滑行了1 m 距离，则小孩对石块做的功（ ） A.等于12 J B.等于10 J C.等于2 JD.因条件不足，无法确定思路解析：根据功的公式W=Fscosα，10 N 的力作用下的位移未知，因而小孩对石块所做的功无法求出. 答案：D2.下列说法中正确的是（ ）图1A.人造卫星已进入轨道后做匀速圆周运动时，重力对卫星做功B.如图1所示，弹簧原来被压缩，将线P 烧断后弹簧弹力对B 做功，墙壁对A 的弹力对A 做功C.汽车加速时，静止在车上面的物体所受的静摩擦力对物体做功D.放在唱机转盘上的物体随转盘匀速转动，转盘的静摩擦力对物体做功思路解析：对于做匀速圆周运动的卫星，重力充当向心力，因为向心力不做功，所以重力对卫星不做功，选项Ａ错误.由于A 虽受墙的弹力，但A 没有位移，因此墙的弹力对A 不做功，选项Ｂ错误.汽车加速时，物体受到的静摩擦力不为零，而且在力的方向上有位移，因此选项Ｃ正确.放在唱机转盘上的物体随转盘匀速转动时，静摩擦力充当向心力，与物体运动方向始终垂直，因而此时静摩擦力对物体不做功，选项Ｄ错误. 答案：Ｃ3.竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度（ ） A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率思路解析：由于在上升和下降过程中，物体运动的高度h 相同，因此在上升和下降过程中克服重力所做的功和重力所做的功相同，故选项B 正确.上升过程中，物体所受空气阻力与重力方向相同，由牛顿第二定律，可得a 上=mF g mF mg f f+=+，虽然空气阻力正比于球的速度，但上升的平均加速度一定大于重力加速度g.同理，在下降过程中小球的加速度为a下=mF g f -，平均加速度小于重力加速度g ，又由公式h=221at ，得t=ah 2，所以t 上<t 下，重力的平均功率为tWP =，所以下上P P >，选项C 正确.故答案应选B 、C. 答案：BC4.质量为M 的物体放在水平面上，上面固定一根原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧，现用手竖直向上拉弹簧的上端P ，如图2所示，当P 点位移为H 时，物体离开地面一段距离，则物体在此过程中增加的重力势能是（ ）图2A.MgHB.MgH-kM C.MgH+k Mg 2)( D.MgH-kMg 2)(思路解析：弹簧伸长，弹簧拉力等于重力时，物体刚要离开地面，弹簧的形变量Δx=kMg，物体上升高度h=H-Δx=H -kMg，物体增加的重力势能为： E p =Mg(H-k Mg )=MgH-kMg 2)(.答案：D5.如图3所示，两质量相同的小球A 、B 分别用线悬在等高的O 1、O 2点，A 球的悬线比B 球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）（ ）图3A.A 球的速度大于B 球的速度B.A 球的动能大于B 球的动能C.A 球的机械能大于B 球的机械能D.A 球受到悬线的拉力大于B 球受到悬线的拉力思路解析：两球运动过程中机械能守恒，到最低点的速度v=gl 2，因此，A 球的速度大于B 球的速度，A 球的动能大于B 球的动能，但由于初态两球机械能相等，因此，此时A 、B 机械能依然相等，此时悬线的拉力T=mg+lv m2=3mg. 答案：AB6.如图4所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A 处固定质量为2m 的小球，B 处固定质量为m 的小球.支架悬挂在O 点，可绕过O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB 与地面相垂直，放手后开始运动.在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）图4A.A 球到达最低点时速度为零B.A 球机械能减小量等于B 球机械能增加量C.B 球向左摆所能达到的最高位置应高于A 球开始运动的高度D.当支架从左向右回摆时，A 球一定能回到起始高度思路解析：由题给装置中A 、B 两球以及地球所组成的系统机械能守恒，取初始状态B 球所在水平面为零势能面，则此系统机械能为2mgh.当A 球到达最低点时，由机械能守恒有 2mgh=mgh+21(m A +m B )v 2 即当A 球到达最低点时，A 、B 还有速度，应继续向左摆动，但整个过程系统机械能守恒.故应选B 、C 、D. 答案：BCD7.如图5所示，半径为r 的圆盘，以角速度ω绕过圆心O 的竖直轴匀速转动，在圆盘边缘P 点向中心发射子弹，子弹发射速度为v 0.下面说法中正确的是（ ）图5A.子弹对准O 发射有可能击中目标B.子弹发射方向向PO 左偏一适当角度，才可能击中目标C.子弹发射方向向PO 右偏一适当角度，才可能击中目标D.以上说法都不正确思路解析：子弹在射出枪口的瞬间，具有和盘缘相同的线速度，沿切线方向，要使子弹能击中目标O ，据运动的合成和分解知，子弹的合速度应指向O ，如图所示，v 1=rω,v 2=v 0,则sinθ=21v r v v ω=，v 0方向应偏向PO 左方θ角射击，才能命中目标.答案：B8.物体做平抛运动时，描述物体竖直方向的分速度v （取向下为正）随时间变化的图象是图6中的（ ）图6思路解析：做平抛运动的物体，从抛出时刻开始计时，则在竖直方向是自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动.注意运动物体速度图线的形式并不等同于物体的轨道，不能混淆，平抛运动的轨迹是抛物线，在竖直方向的v-t 图象却是直线. 答案：D9.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，如图7所示.则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）图7A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度D.卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度思路解析：本题主要考查人造地球卫星的运动，尤其是考查了同步卫星的发射过程，对考生理解物理模型有很高的要求.由r v m rMm G 22 ,得v=r GM.因为r 3>r 1，所以v 3<v 1 由2r Mm G=mω2r ，得ω=3r GM . 因为r 3>r 1，所以ω3<ω1卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度为地球引力产生的加速度，而在轨道2上经过Q 点时，也只有地球引力产生加速度，故应相等.同理，卫星在轨道2上经P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度. 答案：BD10.关于人造地球卫星绕地球做圆周运动的以下说法，正确的是（ ）A.卫星的线速度与轨道半径的平方根成反比B.卫星的角速度与轨道半径的23次方成反比 C.卫星绕行周期与轨道半径的23次方成反比D.卫星中物体处于失重状态，不受地球引力作用 思路解析：由卫星的线速度公式v=r Gm可得v ∝r1，选项A 正确.由开普勒第三定律得：T ∝23r ，又T=ωπ2，所以ω∝231r ，选项B 正确，选项C 错误.虽然卫星中物体处于失重状态，但仍受重力作用. 答案：AB11.“神舟”六号飞船飞行到第5圈时，在地面指挥控制中心的控制下，由椭圆轨道转变为圆轨道，轨道的示意图如图8所示，O 为地心，轨道1是变轨道的椭圆轨道，轨道2是变轨后的圆轨道.飞船沿椭圆轨道通过Q 点的速度和加速度的大小分别设为v 1和a 1，飞船沿圆轨道通过Q 点的速度和加速度的大小分别设为v 2和a 2，比较v 1和v 2、a 1和a 2的大小，有（ ）图8 A.v 1>v 2，a 1=a 2 B.v 1<v 2，a 1≠a 2 C.v 1>v 2，a 1≠a 2 D.v 1<v 2，a 1=a 2思路解析：飞船沿椭圆轨道通过Q 点时，rmv F 211>引，飞船沿圆轨道通过Q 点时，F 引2=r m v 22.因为F 引1=F 引2，所以v 2>v 1，又因加速度a=mF 引，所以a 1=a 2，故D 正确.答案：D12.(2006江苏南京模拟)如图9，一轻弹簧左端固定在长木块M 的左端，右端与小物块m 连接，且m 、M 及M 与地面间接触光滑，开始时，m 和M 施加等大反向的水平恒力F 1和F 2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m 、M 和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度）.正确的说法是（ ）图9A.由于F 1、F 2等大反向，故系统机械能守恒B.F 1、F 2分别对m 、M 做正功，故系统动量不断增加C.F 1、F 2分别对m 、M 做正功，故系统机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F 1、F 2大小相等时，m 、M 的动能最大思路解析：由于F 1、F 2两外力对系统均同时做正功和负功，故系统在运动过程中机械能不守恒，A 错误.由于I F 1+I F 2=0，故系统动量守恒，B 错误.M 在F 2和弹力f 作用下，先向左做变加速运动，当F 2=f 时，M 速度最大，之后由F 2<f ，M 做变减速直线运动，F 2做正功.当速度为零时物体M 运动反向，之后做变加速运动、变减速运动，F 2做负功，同理分析m 的运动规律可知F 1先做正功后做负功，故C 错误，D 正确. 答案：D第Ⅱ卷 非选择题二、填空题（每空3分，共21分）13.如图10所示，固定在地面上的倾角为θ的斜面上有一质量为m 的物体，在水平推力F 作用下沿斜面由静止移动了s 距离.若物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则推力F 做的功为__________，物体克服摩擦力做的功为___________，物体获得的动能为___________.图10思路解析：方法一：物体受力如图所示，由公式W=Fscosθ，则推力F 的功为W F =Fscosθ，克服摩擦力的功W f =μNs其中N=mgcosθ+Fsinθ，所以W f =μ·s(mgcosθ+Fsinθ)， 由牛顿第二定律可得 物体运动的加速度a=mmg F mg F θθθμθsin )sin cos (cos -+-，末速度v t =as 2=msmg F mg F ]sin )sin cos (cos [2θθθμθ-+-，获得的动能E k =221t mv =Fscosθ-mgsinθ-μmgscosθ-μFssinθ. 方法二：由动能定理∑W=ΔE k ,E k =Fscosθ-mgssinθ-μmgscosθ-μFssinθ.方法三：应用功能关系，推力的功W F 与阻力的功W f 的差等于增加的机械能，即 ΔE k +ΔE p =W F -W fΔE k =W F -W f -ΔE p =Fscosθ-mgssinθ-μmgscosθ-μFssinθ.答案：Fscosθμs(mgcosθ+Fsinθ)Fscosθ-mgssinθ-μmgscosθ-μFssinθ14.如图11所示，高为h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a ，车厢顶部A 点处有油滴滴落在车厢地板上，车厢地板上的O 点位于A 点正下方，则油滴落在地板上的点必在O 点_____________（填“左”或“右”）方，离O 点的距离为____________.图11思路解析：油滴离开车厢顶部时，油滴水平方向不受力，做匀速直线运动.油滴竖直方向受重力，做自由落体运动.设油滴离开车厢顶部时，车速为v 0，油滴落到车厢上的时间为t ，取水平向右为正方向，那么这段时间油滴水平位移为s 1=v 0t ，车的水平位移为 s 2=v 0t-221at 所以油滴落在O 点右方，距O 点距离 Δs=s 1-s 2=221at 而h=221at ,得t=gh 2， 所以得离O 点的距离为Δs=gahat =221. 答案：右gah15.已知地球半径约为6.4×106 m ，地球表面重力加速度为10 m/s 2，月亮绕地球运动的圆半径约为3.8×108 m.则月亮绕地球运动的线速度大小为，加速度大小为.（结果保留三位有效数字） 思路解析：设地球半径为R ，月亮绕地球运动的圆半径为r ，地球的质量为m 地，地球表面物体的质量为m 0，月亮的质量为m.则对地球表面的物体有20Rm m G地=m 0g,Gm 地=R 2g月亮绕地球运动，则rv m r m m G22=地，月亮绕地球运动的线速度v=rgR r Gm 2=地≈1.04×103 m/s. 月亮绕地球运动的加速度a=rv 2≈2.84×10-3 m/s 2.答案：1.04×103 m/s 2.84×10-3 m/s 2三、分析计算题（本大题5小题，共69分）16.(2004北京春季高考)（10分）铁路提速，要解决许多技术问题.通常，列车阻力与速度平方成正比，即f=kv 2.列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引.试计算列车分别以120 km/h 和40 km/h 的速度行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理中重要的公式有F=ma ，W=Fs ，P=Fv ，s=v 0t+221at ）. 思路解析：从功率的瞬时表达式P=Fv 入手，展开思路，寻找已知量和未知量的关系.注意挖掘隐含条件：列车匀速运动时牵引力F 与阻力f 平衡.这是解决此类问题的突破点. 列车匀速运动时牵引力F 与受到的阻力f 相等，即F=f ① 列车的功率P=Fv ② 列车所受阻力与速度的关系 f=kv 2 ③ 由①②③式可得P=kv 3 ④将v 1=120 km/h ，v 2=40 km/h 代入④式可得P 1∶P 2=27∶1. 答案：27∶117.（14分）如图12所示，一辆质量为M 的超重车，行驶在半径为R 的圆弧形拱桥顶点，已知此处桥面能承受的最大压力只是该车重的43.要使车能安全沿桥面行驶，求在此处的速度应为何值.图12思路解析：对车受力分析，由点到面压力不能过大，由向心力公式求出速度值的下限，再根据压力为零时，求出脱轨速度即行驶速度的上限.对车受力分析知受竖直向上的桥面支持力N 和竖直向下的重力为Mg ，由∑F=ma=R v m 2，得Mg-N=R v M 2,N=Mg-Rv M 2由Mg N 34≤得 Mg R v M Mg 342≤-所以Rg v 21≥又当N=0，即Mg-Rv M 2=0时，得脱轨速度为v=Rg .要使车能沿桥安全行驶，故通过此处的速度应为Rg v Rg <≤21. 答案：Rg v Rg <≤2118.(2006北京春季高考)（15分）“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342 km 的圆形轨道.已知地球半径R=6.37×103 km ，地面处的重力加速度g=10 m/s 2.试导出飞船在上述圆轨道上运动的周期T 的公式（用h 、R 、g 表示），然后计算周期T 的数值.（保留两位有效数字） 思路解析：设飞船质量为m ，地球质量为M ，有2)(h R GMm+=m(T π2)2(R+h)，又2R GMm =mg,所以T=ghR R h R ++)(2π，代入数值，得T=5.4×103 s.答案：5.4×103 s19.(2006山东济南模拟，18)（15分）我国已宣布了探测月球的“嫦娥计划”.若把月球和地球都视为质量均匀分布的球体，已知月球和地球的半径之比6.3121=r r ，月球表面和地球表面的重力加速度之比6121=g g ，求： （1）月球和地球的密度之比21ρρ； （2）取月球r 1=1.7×103 km ，月球表面重力加速度g 1=1.6 m/s 2，为了今后开发月球的需要，有人设想在月球表面覆盖一层一定厚度的大气，若月球表面附近的大气压p 0=1.0×105 Pa ，且已知大气层厚度比月球半径小得多.试估算应给月球表面添加的大气层的总质量m （答案保留两位有效数字）. 思路解析：（1）设M 1、M 2分别表示月球和地球的质量，则有211r m GM =mg 1,222r mGM =mg 2 ① 且M 1=31134r πρ,M 2=32234r πρ ② 由以上各式，得：166.31122121⨯⨯==r g r g ρρ=0.60. ③ （2）设大气层总质量为m ，则mg 1=2104r p π ④m=12104g r p π 2.2×1018 kg.答案：(1)0.6 (2)2.2×1018 kg20.(2006山东济南模拟,15)（15分）如图13所示，竖直平面内固定的3/4圆弧形内侧光滑轨道半径为R ，A 端与圆心O 等高，MD 为水平面，B 点在O 的正上方，M 点在O 点的正下方.一个小球在A 点正上方由静止释放，自由下落至A 点进入圆轨道并沿内侧恰能达到B 点.求：图13（1）释放点距A 点的竖直高度； （2）落点C 与A 点的距离.思路解析：（1）小球恰好到B 点：mg=Rv m B2v B =gRmgh=mg·R+221B mv h=R 23. （2）⎪⎩⎪⎨⎧∙==tv MC R gt B 2212得到MC=2R 所以AC=R 2. 答案：(1)h=R 23(2)AC=R 2。
人教版高中物理必修2模块综合测试卷【解析版】
高中物理必修2模块综合练习题(限时：90分钟总分：100分)一、选择题 每小题 分，共 分．某物体在一足够大的光滑水平面上向西运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是．直线运动且是匀变速直线运动．曲线运动但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动．曲线运动但加速度方向改变、大小不变，是非匀速曲线运动．曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动．某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动合成，已知水平方向的运动加速度为 ，竖直方向的加速度为 ，则该物体实际运动的加速度大小为． ．． ．在 ～ 之间，具体大小不确定．某人以一定的速率乘小船垂直河岸向对岸划去，在平时水流缓慢时，渡河所用时间为 分钟，某次由于降雨，河里的水流速度加快，若这个人仍以这一速率垂直渡河，则这次渡河的时间．比 分钟时间长 ．比 分钟的时间短．时间仍等于 分钟 ．由于水速不清，故时间不能确定．质量为 的物体随水平传送带一起匀速运动， 为传送带的终端皮带轮．如图 所示，皮带轮半径为 ，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为图．如图 所示，质量为 的小球固定在长为 的细轻杆的一端，绕细杆的另一端 在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点 时，线速度的大小为，此时图．杆受到 的拉力 ．杆受到 的压力．杆受到 的拉力 ．杆受到 的压力． 山东卷 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是．甲的周期大于乙的周期 ．乙的速度大于第一宇宙速度．甲的加速度小于乙的加速度 ．甲在运行时能经过北极的正上方．木星至少有 颗卫星， 年 月 日伽利略用望远镜发现了其中的 颗．这 颗卫星被命名为木卫 、木卫 、木卫 和木卫 他的这个发现对于打破 地心说 提供了重要的依据．若将木卫 、木卫 绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫 的轨道半径大于木卫 的轨道半径，则它们绕木星运行时．木卫 的周期大于木卫 的周期．木卫 的线速度大于木卫 的线速度．木卫 的角速度大于木卫 的角速度．木卫 的向心加速度大于木卫 的向心加速度．星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度 叫做第一宇宙速度，物体脱离星球引力所需要的最小速度 叫做第二宇宙速度， 与 的关系是 ＝ 已知某星球的半径为 ，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度 的 若不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度 和第二宇宙速度 分别是． ．． ．．中国人自己制造的第一颗直播通信卫星 鑫诺二号 在西昌卫星发射中心发射成功，定点于东经 度的上空 拉萨和唐古拉山口即在东经 度附近 ， 鑫诺二号 载有 个大功率转发器，如果正常工作，可同时支持 余套标准清晰度的电视节目，它将给中国带来 亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会，它还承担着 村村通 的使命，即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望．关于 鑫诺二号 通信卫星的说法正确的是．它一定定点在赤道上空．它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空．它绕地球运转，有可能经过北京的上空．与 神舟六号 载人飞船相比， 鑫诺二号 的轨道半径大，环绕速度小．有一宇宙飞船到了某行星上 该行星没有自转运动 ，以速度 接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为 ，已知万有引力常量为 ，则可得．该行星的半径为 ．该行星的平均密度为．无法测出该行星的质量 ．该行星表面的重力加速度为二、填空题 每题 分，共 分．在 探究平抛运动的运动规律 的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：．让小球多次从 位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图 中的 、 、 、 所示．．按图安装好器材，注意斜槽末端 ，记下平抛初位置 点和过 点的竖直线． ．取下白纸以 为原点，以竖直线为 轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．图 图完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．上述实验步骤的合理顺序是 ．已知图 中小方格的边长 ＝ ，则小球平抛的初速度为 ＝ ，小球在 点的速率为 取 ＝ ．小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度．他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度．经过骑行，他得到如下的数据：在时间 内踏脚板转动的圈数为 ，那么脚踏板转动的角速度 ＝ ；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有 ；自行车骑行速度的计算公式 ＝图．我国在 年 月 日成功发射了第一颗试验地球同步通信卫星， 年 月 日又成功发射了一颗地球同步通信卫星，它们进入预定轨道后，这两颗人造卫星的运行周期之比 ∶ ＝ ，轨道半径之比 ∶ ＝ ，绕地球公转的角速度之比 ∶ ＝． 年 月 日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印，迈出了人类征服月球的一大步．在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧秤称量出质量为 的仪器的重力为 ；而另一位宇航员科林斯驾驶指令舱，在月球表面附近飞行一周，记下时间为 ，根据这些数据写出月球质量的表达式 ．三、计算题 每题 分，共 分． 分 水平抛出的一个石子，经过 落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是 ， 取 ， ＝ ， ＝ 求：石子的抛出点距地面的高度；石子抛出的水平初速度；石子的落地点与抛出点的水平距离．． 分 如图 所示，一过山车在半径为 的轨道内运动，过山车的质量为 ，里面人的质量为 ，运动过程中人与过山车始终保持相对静止．求：当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力？此时过山车对轨道的压力为多大？当过山车以 的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？图分 如图 所示，在倾角为 ＝ 的光滑斜面顶点处固定一原长 ＝ 的轻弹簧，弹簧另一端与放在光滑斜面体上质量 ＝ 的物体 相连后，弹簧长度变为 ＝ ．当斜面连同物体 一起绕竖直轴 转动时，求：图转速 ＝ 时弹簧的长度是多少？转速为多少时，物体 对斜面无压力？ 取． 分天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞 人马座 的质量与太阳质量的倍数关系．研究发现，有一星体 绕人马座 做椭圆运动，其轨道半长轴为 天文单位 地球公转轨道的半径为一个天文单位 ，人马座 就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到 星的运行周期为 年．若将 星的运行轨道视为半径 ＝ 天文单位的圆轨道，试估算人马座 的质量 是太阳质量 的多少倍 结果保留一位有效数字 ；黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚．由于引力的作用，黑洞表面处质量为 的粒子具有的势能为 ＝ 设粒子在离黑洞无限远处的势能为零 ，式中 、 分别表示黑洞的质量和半径．已知引力常量 ＝ － ，光速 ＝ ，太阳质量 ＝ ，太阳半径 ＝ ，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求人马座 的半径 与太阳半径 之比应小于多少 结果按四舍五入保留整数 ．人教版高中物理必修 模块综合测试卷参考答案 解析：由于物体后来受到的是一个向南的恒力作用，因而物体将做匀变速运动，又由于物体所受的这个力向南，与物体原来的运动方向不在一直线上，因而物体一定做曲线运动，一定要注意加速度是由物体所受的外力和质量决定的，且加速度方向总和合外力方向一致．答案：解析：有的人可能会错选 ，造成错误的主要原因是对两个分运动的确定性没有把握好，因为两个分运动一个水平方向另一个竖直方向，大小也都确定了，当然合运动也是一个定值，而不是一个范围，由平行四边形定则很容易可以求出合运动的加速度 ＝ 若两个分运动是确定的，则合运动就一定是确定的，因而做题前，一定要看清题目，避免画蛇添足．答案：解析：造成错解的主要原因是对运动的独立性没有理解透彻，认为水流加快时，船的速度增大，渡河时间减少，而实际上，船的速度增大了，但是船的位移也增大了，而船在垂直河岸的分速度大小并没有改变，河的宽度是一定的，由于渡河时间等于垂直河岸的位移与垂直河岸的渡河速度即小船速度的比值，而以上两个量都不变，故时间不变，仍为 分钟．答案：解析：如果物体的速度为 ，则在圆周最高点，即对轨道无压力，物体做平抛运动．答案：解析：假设球受杆的拉力，则，负号说明球受杆的力应向上，故杆受球的压力大小为答案：解析：本题考查万有引力与航天中的卫星问题，意在考查考生对天体运动规律、第一宇宙速度的理解和同步卫星的认识．对同一个中心天体而言，根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，周期就越长， 正确．第一宇宙速度是环绕地球运行的最大线速度， 错．由可得轨道的半径大的天体加速度小， 正确．同步卫星只能在赤道的正上空，不可能经过北极的正上方， 错．答案：解析：木卫 和木卫 做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，即解得，，；由题设条件知 ，所以 ， ， ， ，选项 正确．答案：解析：对于贴着星球表面的卫星，解得：，又由，可求出答案：解析：“鑫诺二号”通讯卫星是同步卫星，必位于赤道上空， 正确．由地理知识，拉萨、唐古拉山、北京均不在赤道， 、 错误．同步卫星 ＝ ，大于“神舟六号”飞船的周期，根据，，知 大， 大，则 小， 正确．答案：解析：由可得：， 正确；又可得：， 错误；由，得：， 正确，又，得：， 正确．答案：解析：由表格可以看出， 、 、 、 四点水平方向之间的距离都是 个方格边长，所以它们相邻两点之间的时间间隔相等，根据 － ＝ 得 ＝ ＝ ＝ ＝ ＝平抛运动的初速度等于水平方向匀速运动的速度，即，点的竖直分速度 ＝＝ ， 故 点的速率 ＝＝答案： 同一 ．切线水平解析：依据角速度的定义式 ＝，得 ＝；要求自行车的骑行速度，还要知道牙盘的齿轮数 半径 、飞轮的齿轮数 半径 、自行车后轮的半径 ；由 ＝ ＝ ＝ ，又齿轮数与轮子的半径成正比，则有 ＝ ，且 ＝ 后， ＝ 后 ，联立以上各式解得 ＝ ＝ 或 ＝ ＝答案： 牙盘的齿轮数 、飞轮的齿轮数 、自行车后轮的半径 牙盘的半径 、飞轮的半径 、自行车后轮的半径 或．解析：所有同步卫星除与质量有关的物理量不同外，其他所有物理量的大小都是相同的． 答案： ∶ ∶ ∶解析：在月球表面质量为 的物体重力近似等于万有引力．设月球的半径为 ，则由 ＝，得 ＝ ①；设指令舱的质量为 ′，指令舱靠近月球表面飞行，其轨道半径约等于月球半径，做圆周运动的向心力等于万有引力，则有 ②，则由①②式得答案： 解析： 由得 ＝ 解得 ＝＝ ＝答案：解析： 在最高点时，人的重力和座椅对人的压力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律， ＝ ，解得 ＝将过山车和人作为一个整体，向心力由整体的总重力和轨道的压力的合力提供，设此时轨道对整体的压力为 ，根据牛顿第二定律，解得 ＝ ＋根据牛顿第三定律，过山车对轨道的压力为 ＋ ，方向向上．在最低点时，以人为研究对象 ′－ ＝，解得 ′＝ 根据牛顿第三定律可知，人对座椅的压力为 ，方向向下．答案： ＋解析：图物体在斜面上受到三个力作用： 、 和 ，如图 所示．设弹簧劲度系数为 ，物体放在斜面上平衡时 ＝ ，由胡克定律得 ＝ － ，所以 － ＝ ， ＝ － ＝设斜面体和物体 以 ＝ ＝ 转动时弹簧的长度为 ，此时，物体所受的力在竖直方向上平衡，即 ＋ － ＝ ，在水平方向上合力为向心力，即 － － ＝ ，由以上两式解得 ＝设转速为 ′时，物体对斜面无压力，此时弹簧的长度为 由 － ＝ ， － ＝ ′ ，得 ＝＋ ＝ ，所以 ′＝≈ ＝绿色圃中小学教育网答案：解析： 星绕人马座 做圆周运动的向心力由人马座 对 星的万有引力提供，设 星的质量为 ，角速度为 ，周期为 ，则，，设地球质量为 ，公转轨道半径为 ，周期为 ，则，综合上述三式得 式中＝ 年， ＝ 天文单位，代入数据可得引力对粒子作用不到的地方即为无限远，此时粒子的势能为零．“处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”，说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功，粒子在到达无限远之前，其动能便减小为零，此时势能仍为负值，则其能量总和小于零．根据能量守恒定律，粒子在黑洞表面处的能量也小于零，则有，依题意可知 ＝ ， ＝ ，可得，代入数据得 ×答案： ×。
必修二高中物理人教版模块综合测试（附答案）
高中物理模块必修二综合测试（共100分，时间90分钟）分钟）班级：班级： 号数：号数：号数： 姓名：姓名：姓名： 成绩：成绩：成绩：（共100分，时间90分钟）分钟）一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分）分）1．(经典回放)在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，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应等于（应等于（ ）A.arcsin Rg v 2B.arctan Rgv 2C.21arcsin Rg v 22D.arccot Rgv 2 2．(经典回放)某品牌电动自行车的铭牌如下：某品牌电动自行车的铭牌如下： 车型：20时（车轮直径：508mm ） 电池规格：36V 12 Ah （蓄电池）（蓄电池）（蓄电池） 整车质量：40kg 额定转速：210r/min(转/分）分）外形尺寸：L 1 800mm×W 650mm×H 1 100mm 充电时间：2-8h 电机：后轮驱动、直流永磁式电机电机：后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流：36V/5 A 根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（ ）A.15 km/h B.18 km/h C ．20 km/h D.25 km/h 3．小轿车和吉普车的质量之比为3∶2，如果它们以相同的功率在同一平直马路上匀速行驶，设所受阻力与车重成正比，那么刹车后，它们滑行的距离之比为（ ） A.4∶9 B.9∶4 C.4∶3 D.3∶4 4．下列实例中，系统的机械能守恒的是（．下列实例中，系统的机械能守恒的是（ ） A.物体做平抛运动，不计空气阻力物体做平抛运动，不计空气阻力 B.物体沿光滑斜面向上匀速运动物体沿光滑斜面向上匀速运动C.站在静止小车上的人，从车上向后跳出站在静止小车上的人，从车上向后跳出D.弹簧将小球竖直向上弹出弹簧将小球竖直向上弹出5．1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，号小行星命名为吴健雄星，该小行星该小行星的半径为16km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星的速度与地球相同.已知地球半径R=6 400km ，地球表面重力加速度为g ，这个小行星表面的重力加速度为（ ）A.400g B.4001g C.20g D.201g 6．雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风.下述说法中正确的是（下述说法中正确的是（ ） A.风速越大，雨滴下落时间越长风速越大，雨滴下落时间越长B.风速越大，雨滴着地时速度越大风速越大，雨滴着地时速度越大C.雨滴下落时间与风速无关雨滴下落时间与风速无关D.雨滴着地速度与风速无关雨滴着地速度与风速无关7．三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，如图1所示.已知m A =m B >m C ，则（则（）图1 A.线速度的大小关系为v A >v B =v CB.周期的大小关系为T A <T B =T CC.向心力的大小关系为F A =F B <F CD.半径与周期的关系为323232CC BB AA T R T R T R ==8．(2004高考上海卷，8)滑块以速率v 1惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v 2，且v 1>v 2，若滑块向上运动的位移中点为A ．取斜面底端重力势能为零，则…（ ）A.上升时机械能减小，下降时机械能增大上升时机械能减小，下降时机械能增大B.上升时机械能减小，下降时机械能也减小上升时机械能减小，下降时机械能也减小C.上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方点上方D.上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方点下方9．(2005高考全国卷，21)最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1 200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍．假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（两个数据可以求出的量有（ ） A ．恒星质量与太阳质量之比．恒星质量与太阳质量之比 B ．恒星密度与太阳密度之比．恒星密度与太阳密度之比 C ．行星质量与地球质量之比．行星质量与地球质量之比D ．行星运行速度与地球公转速度之比．行星运行速度与地球公转速度之比10．如图2所示，一光滑圆环竖直放置，AB 为其水平方向的直径，甲、乙两球以同样大小的初速度从A 处出发，沿环的内侧始终不脱离环运动到达B 点，则（点，则（）图2 A.甲先到达B B.乙先到达B C.同时到达B D.若质量相同，它们同时到达B 二、填空题（每空2分，共18分）分）11．2003年10月，我国成功发射了质量为m 的“神舟”五号载人宇宙飞船，它标志着我国载人航天技术达到了一个新的水平．该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行，设运行过程中它的速度最大值为v m ，当它由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做的功为W ，则宇宙飞船在近地点处的速度为__________，在远地点处的速度为__________. 12．质量为m 的汽车，启动后在发动机功率P 保持不变的条件下行驶，保持不变的条件下行驶，经过一段时间后将经过一段时间后将达到以速度v 匀速行驶的状态；若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则汽车从静止开始启动后，在车速增至41v 时，汽车加速度的大小为__________. 13．小球做平抛运动的闪光照片的一部分如图3所示．图中每小格边长为1.09cm ，闪光的快慢为每秒30次．根据此图计算小球平抛运动的初速度v 0=__________和当地的重力加速度g＝__________. 图3 14．如图4所示，水平桌面上固定着斜面体A ，斜面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲面下端的切面是水平的，另有小铁块B ，现提供的实验测量工具有天平、直尺，其他的实验器材可根据实验需要自选要求设计一个实验，测出小铁块B 自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中摩擦力对小铁块B 做的功.请回答下列问题：请回答下列问题：（1）简要说明实验中要测量的物理量（要求在图上标明）____________________________；（2）简要说明实验步骤________ __________ _______ __ _；（3）写出实验结果的表达式（重力加速度g 已知）___________________. 15．一艘宇宙飞船飞到月球的表面附近，一艘宇宙飞船飞到月球的表面附近，绕月球做近表面匀速圆周运动绕月球做近表面匀速圆周运动若宇航员用一只机械表测得绕行一周所用时间为T ，则月球的平均密度的大小是___________________. 三、计算题（本题共6个小题，每小题7分，共42分）分） 16．我国台湾省的一位特技演员第一个骑摩托车飞越长城．已知他跨越的水平距离约60m ，如果起跳的水平台比着地水平台高约7.2 7.2 mm ，且有100 100 m m 的水平助跑道，则他在助跑道上乘车行驶的平均加速度是多大 17．如图5所示，半径为R 、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m 的小球A 、B 以不同的速率进入管中，A 通过最高点C 时，对管壁上部的压力为3mg,B 通过最高点C 时，对管壁下部的压力为0.75mg.求A 、B 两球落地点间的距离. 图5 18．一个质量为m 的小球拴在钢绳的一端，另一端施大小为F 1的拉力作用，在水平面上做半径为R 1的匀速圆周运动(如图6所示)．今将力的大小改为F 2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R 2，在小球运动的半径由R 1变为R 2的过程中拉力对小球做的功多大？功多大？19．在H=20m 高的阳台上，高的阳台上，弹簧枪将质量弹簧枪将质量m=15g 的弹丸以v 0=10m/s 的速度水平射出，的速度水平射出，弹弹丸落入沙坑后，在沙坑中运动的竖直距离h=20cm.不计空气阻力，试求：不计空气阻力，试求： （1）弹簧枪对弹丸所做的功；）弹簧枪对弹丸所做的功； （2）弹丸落到沙坑时的动能；）弹丸落到沙坑时的动能；（3）弹丸克服沙坑阻力所做的功.(g 取10m/s 2) 20．侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h.要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机每次至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?(设地球半径为R ，地面处的重力加速度为g ，地球自转的周期为T) 21．(2005高考广东卷，15)已知万有引力常量G ，地球半径R ，月球和地球之间的距离r ，同步卫星距地面的高度h ，月球绕地球的运转周期T 1，地球的自转周期T 2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M 的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由G 222)2(Tm hMm p =h 得M=22224GT h p . （1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由.如不正确，请给出正确的解法和结果; （2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解出结果. m M ¢3pr 3()rGMp 2GMr 324p又因为m A =m B >m C ，所以F a >T b >T c ，C 错误.根据G 2r Mm =mr(T p 2)2可得：2234pGM T r =，所以它们的半径与周期的关系为：232323C C B B A A T R T R T P ==，D 错误. 答案：AB 8、解析：由题意可知，上升过程中摩擦力做负功，下降过程中摩擦力还做负功，故A 错，B 对设物体上升最大位移为s ，动、势能相等时位移为l ，速度为v 0，则在上升过程中由动能定理得(mgsinθ+F 摩）·s=21mv 12①(mgsinθ+F 摩）·l=21mv 12-21mv 32② 由动、势能相等得mglsinθ=21mv 32③联立②③得l=m g F m v 22121+摩，由①得s=m g F m v +摩2121所以l>2s，C 对，D 错．错．答案：BC 9、解析：太阳系外的行星围绕恒星做圆周运动，地球围绕太阳做圆周运动，万有引力提供行星或地球运动的向心力，根据牛顿运动定律得：G2rMm =mr(T p 2)2，再加上题中的已知条件可得恒星与太阳的质量之比，A 正确.由于不知道恒星和太阳的半径之比，由于不知道恒星和太阳的半径之比，所以无法所以无法比较恒星与太阳的密度之比，B 错误.行星质量无法求出，行星质量无法求出，也就无法比较行星质量与地球质也就无法比较行星质量与地球质量大小及它们的比值，C 错误但根据G 2r Mm =m r v 2可以比较行星运行速度与地球公转速度之比，D 正确.正确的选项为A 、D. 答案：AD 1010、、解析：圆环是光滑的，没有摩擦力的作用，在小球由A 点开始运动的过程中，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，甲、乙两小球在A 点的速度相同，又没有任何阻力做功，则小球在B 点的速度大小也相等，点的速度大小也相等，且与且与A 点的速度大小相等甲小球是先减速后加速，而乙小球则是先加速后减速，而乙小球则是先加速后减速，到达到达B 点的速度均相等，点的速度均相等，所以乙小球在运动的过程中的平均所以乙小球在运动的过程中的平均速度肯定要大于甲小球运动的平均速度，所以乙小球先到达，正确选项为B. 答案：B 1111、、解析：宇宙飞船在运动的过程中，只有万有引力做功，所以宇宙飞船的机械能守恒，根据机械能守恒定律可知，飞船在近地点时离地面的距离小，飞船在近地点时离地面的距离小，所以飞船的速度大所以飞船的速度大.而在远地点时，飞船离地面的高度大，势能大，动能小，速度也就小，所以宇宙飞船在运动的过程中，最大的速度就是近地点的速度，即v m ；在宇宙飞船由近地点到远地点运动的过程中，根据机械能守恒定律得：21mv m 2=W+21mv 2，则可得远地点时的速度为v=m W v m 22-答案：v m mWv m 22-1212、、解析：本题考查汽车行驶过程中的功率问题当汽车以恒定功率行驶时，当汽车以恒定功率行驶时，汽车的牵引力汽车的牵引力等于汽车所受的摩擦阻力，即F=f ，根据功率与牵引力的关系P=Fv=fv ，所以，所以f=v P ；当汽车由静止开始速度行驶至41v 时，此时的牵引力为F′，则P=F′4v ，得到，得到 F′=v P 4，根据牛顿第二定律，F′F′-f=ma -f=ma ，将上述数据代入解得a=mv P3. 答案：mv P 31313、、解析：由题图中的闪光照片可以看出，小球从A→B→C→D 的过程中，在水平方向上都是一个小格，而在竖直方向上，小球从A→B→C→D 的过程中分别是2、3、4个小格，很显然，A 点不是小球的抛出点，但做平抛运动的物体在竖直方向上做匀加速运动.满足在任何相等的时间间隔内的位移之差为一常数，根据平抛运动的规律可解出小球平抛运动的初速度和重力加速度的值.根据水平方向的匀速运动可以得到：l=v 0t ，得：v 0=3011009.12-´=t l m/s=0.327 m/s ；在竖直方向上，根据Δy=gT 2，则g=222)301(1009.1-´=D T ym/s 2=9.81 m/s 2. 答案：0.327 m/s 9.81 m/s 21414、、解析：（1）在本题中，应该考虑求小铁块在最低点的速度的大小，就应该将小铁块的运动是平抛运动分解开来，即水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，所以在实验中要测量的物理量是斜面的高度H ，桌面到地面的高度h ，O 到P 的距离s ，小铁块B 的质量m.（2）实验的步骤：①用天平测出B 的质量；②如下图所示安装实验器材，地面铺白纸、复写纸并用胶带粘牢；③用手按住斜面A ，让B 从斜面顶端由静止开始滑下，记录落地点P 1；④重复③步骤五次，找到平均落点位置P ；⑤用直尺测图中标明的H 、h 、s;⑥实验结束，整理仪器归位.（3）小铁块B 由斜面顶端运动到底端的过程中，根据动能定理可得：据动能定理可得：mgH-W F =21mv 02，所以W F =mgH-21mv 02，又s=v 0t;h=21gt 2，联立以上各式解得：，联立以上各式解得：W F =mgH-h m gs 42答案：（1）斜面的高度H ，桌面到地面的高度h ，O 到P 的距离s ，小铁块B 的质量m （2）实验的步骤见思路分析）实验的步骤见思路分析（3）W F =mgH-hm gs 42 1515、、解析：宇宙飞船绕月球做近表面匀速圆周运动时万有引力提供宇宙飞船做圆周运动的向心力，根据牛顿运动定律和向心力公式得：G2RMm =mR(T p 2)2，由此可得月球的质量为：M=2324GTR p ，根据公式ρ=VM 得：得：ρ=232323344GT R GT R V M p p p ==. 答案：23GT p1616、、解析：特技演员骑摩托车飞越长城时做平抛运动，根据平抛运动的水平方向的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动，可以得到：x=v 0t,h=21gt 2，代入数据：，代入数据： 60=v 0t,7.2=21×10×10×t t 2，由此可解得：v 0=50 m/s.特技演员在水平跑道上做匀加速直线运动，特技演员在水平跑道上做匀加速直线运动，根据运动学公式可得：v 02=2as ，代入数据502=2×=2×a×a×a×100100，所以a=12.5 m/s2. 答案：12.5 m/s 21717、、解析：根据小球A 、B 在管的上端的受力情况，列牛顿第二定律方程进行求解.小球A在最高点C 受重力mg 、管上部对它的向下的压力3mg ，列方程得：mg+3mg=m Rv A 2,可解得：v a =gR 2；对小球B 在最高点C 处的受力情况进行分析列方程得：处的受力情况进行分析列方程得：mg-0.75mg=m R v B 2，可解得：v b =2gR .小球从C 点出去后，再做平抛运动，因为两小球所在竖直高度相同，所以运动时间相同，时间的大小可由公式2R=21gt 2，得，得t=gR2由水平方向上的匀速运动可得：由水平方向上的匀速运动可得：x a =v a t=gR 2×gR2=4R ，x b =v b t=2gR ×gR2=R ，所以A 、B 两球落地点间距离为：两球落地点间距离为：Δx=x a -x b =4R-R=3R. 答案：3R 1818、、解析：在本题中，绳的拉力作为小球做圆周运动的向心力是变力，求变力做的功应使用动能定理.设半径为R 1、R 2时小球圆周运动的线速度大小分别为v 1、v 2，由向心力公式得F 1=m2121R v ①F 2=m2222R v ②由动能定理得：W=21mv 22-21mv 12③由①②③式得：W=21(F 2R 2-F 1R 1) 答案：21(F 2R 2-F 1R 1) 1919、、解析：（1）弹簧枪对弹丸做功的过程是发生在弹簧枪将弹丸射出的过程，在此过程中根据动能定理得：根据动能定理得： W F =21mv 02=21×15×15×1010-3×102 J=0.75 J. （2）弹丸被弹出后做平抛运动，对弹丸的运动，由动能定理得：mgH=21mv 2-21mv 02，代入数据，可得落地动能为：入数据，可得落地动能为：14pp2θ=2π1④s=32)(4+p. ：32)(4+pG2)(+=m(2p)M=2)(4+p②F=G2=m(2p)M=24p方法二：在地面重力近似等于万有引力，由F=G 2RMm=mg 得M=G gR 2。
新教材人教版高中物理选择性必修第二册模块综合检测(期末试卷)
高中物理选择性必修第二册综合测评第一套 (1)第二套 (12)一、单项选择题(本题共8 小题,每小题3 分,共24 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.关于电磁波,下列说法正确的是( )A.所有电磁波的频率相同B. 电磁波只能在真空中传播C. 电磁波在任何介质中的传播速度相同D. 电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/sγ 射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波,其波长不同,则频率不同,故A 错误; 电磁波可以在真空中传播,速度为光速,在介质中的传播速度由介质决定, 即在不同介质中传播速度不一样,故B 、C 错误,D 正确。
2.有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置,下列说法正确的是( ) A.两个传感器都是光电传感器B.两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C.两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D.只有光照和温度都适合时排气扇才能工作, 由此可见两个传感器一个是光电传感器,一个是温度传感器, 而且排气扇自动工作只需光照或温度一个满足条件即可,A、C 、D 错,B 对。
3.下列关于无线电广播的叙述,错误的是( )A.发射无线电广播信号必须采用调频方式B.发射无线电广播信号必须进行调制C.接收无线电广播信号必须进行调谐D.接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放,可以采用调频,也可以采用调幅,所以A 错误,B 正确。
接收无线电广播信号必须经过调谐也就是选台,C 正确。
由于无线电波中有高频信号,所以要经过解调将低频信号检出来, 才能由扬声器播放,D 正确。
4.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈a 固定,另一较小的圆形线圈b 从a 的正上方下落,在下落过程中两线圈始终保持平行且共轴。
则线圈b 从线圈a 的正上方下落过程中, 从上往下看线圈b 应是( )A.有逆时针方向的感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.先有顺时针方向的感应电流,后有逆时针方向的感应电流D.先有逆时针方向的感应电流,后有顺时针方向的感应电流,穿过b 环的磁通量先增大后减少;在a 环上方时,穿过b 环的磁通量增大, 由楞次定律知,感应电流的磁场与原磁场方向相反,根据安培定则得感应电流方向为顺时针方向; 同理可得b 穿过a 后,磁通量减少,感应电流的方向应该是逆时针方向,选C 。
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10.解析：由 可得： ，A正确；又 可得： ，C错误；由 ，得： ，B正确，又 ，得： ，D正确．
答案：ABD
11.解析：由表格可以看出，a、b、c、d四点水平方向之间的距离都是2个方格边长，所以它们相邻两点之间的时间间隔相等，根据Δybc－Δyab＝gt2得t＝ ＝ ＝ ＝ s＝0.05 s.
答案：2π 牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R) ωR或 ．
13.解析：所有同步卫星除与质量有关的物理量不同外，其他所有物理量的大小都是相同的．
答案：1∶11∶11∶1
14.解析：在月球表面质量为m的物体重力近似等于万有引力．设月球的半径为R，则由F＝ ，得R＝ ①；
16．(10分)如图6所示，一过山车在半径为R的轨道内运动，过山车的质量为M，里面人的质量为m，运动过程中人与过山车始终保持相对静止．求：
(1)当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力？此时过山车对轨道的压力为多大？
(2)当过山车以 的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？
18．(10分天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系．研究发现，有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50×102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位)，人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到S2星的运行周期为15.2年．
(1)若将S2星的运行轨道视为半径r＝9.50×102天文单位的圆轨道，试估算人马座A*的质量MA是太阳质量MS的多少倍(结果保留一位有效数字)；
A．它一定定点在赤道上空
B．它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空
C．它绕地球运转，有可能经过北京的上空
D．与“神舟六号”载人飞船相比，“鑫诺二号”的轨道半径大，环绕速度小
10．有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知万有引力常量为G，则可得()
12．小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度．他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度．经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度ω＝________；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有________；自行车骑行速度的计算公式v＝________.
答案：C
4.解析：如果物体的速度为 ，则在圆周最高点 ，即对轨道无压力，物体做平抛运动．
答案：C
5.解析：假设球受杆的拉力，则 ，负号说明球受杆的力应向上，故杆受球的压力大小为 .
答案：B
6.解析：本题考查万有引力与航天中的卫星问题，意在考查考生对天体运动规律、第一宇宙速度的理解和同步卫星的认识．对同一个中心天体而言，根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，周期就越长，A正确．第一宇宙速度是环绕地球运行的最大线速度，B错．由 可得轨道的半径大的天体加速度小，C正确．同步卫星只能在赤道的正上空，不可能经过北极的正上方，D错．
答案：C
3.解析：造成错解的主要原因是对运动的独立性没有理解透彻，认为水流加快时，船的速度增大，渡河时间减少，而实际上，船的速度增大了，但是船的位移也增大了，而船在垂直河岸的分速度大小并没有改变，河的宽度是一定的，由于渡河时间等于垂直河岸的位移与垂直河岸的渡河速度即小船速度的比值，而以上两个量都不变，故时间不变，仍为2分钟．
图6
17. (10分)如图7所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面顶点处固定一原长l0＝0.2m的轻弹簧，弹簧另一端与放在光滑斜面体上质量m＝2kg的物体C相连后，弹簧长度变为l1＝0.25m．当斜面连同物体C一起绕竖直轴AB转动时，求：
图7
(1)转速n＝60 r/min时弹簧的长度是多少？
(2)转速为多少时，物体C对斜面无压力？(g取10m/s2)
A．比2分钟时间长B．比2分钟的时间短
C．时间仍等于2分钟D．由于水速不清，故时间不能确定
4．质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮．如图1所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()
图1
A. B. C. D.
5．如图2所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为 ，此时()
图2
A．杆受到mg/2的拉力B．杆受到mg/2的压力
C．杆受到3mg/2的拉力D．杆受到3mg/2的压力
6．(2011·山东卷)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是()
A．甲的周期大于乙的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲在运行时能经过北极的正上方
7．木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗．这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据．若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星运行时()
平抛运动的初速度等于水平方向匀速运动的速度，即 ，
b点的竖直分速度vby＝ m/s＝0.75m/s，
故b点的速率vb＝ ＝1.25m/s.
答案：(1)A.同一B．切线水平(2)BAC(3)1.01.25
12.解析：依据角速度的定义式ω＝ ，得ω＝ ；要求自行车的骑行速度，还要知道牙盘的齿轮数m(半径r1)、飞轮的齿轮数n(半径r2)、自行车后轮的半径R；由v1＝ωr1＝v2＝ω2r2，又齿轮数与轮子的半径成正比，则有ωm＝ω2n，且ω2＝ω后，v＝ω后R，联立以上各式解得v＝ ωR＝2π 或v＝ ωR＝ .
D．曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动
2．某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动合成，已知水平方向的运动加速度为4m/s2，竖直方向的加速度为3m/s2，则该物体实际运动的加速度大小为()
A．7m/s2B．1m/s2
C．5m/s2D．在1～7m/s2之间，具体大小不确定
3．某人以一定的速率乘小船垂直河岸向对岸划去，在平时水流缓慢时，渡河所用时间为2分钟，某次由于降雨，河里的水流速度加快，若这个人仍以这一速率垂直渡河，则这次渡河的时间()
A．木卫2的周期大于木卫1的周期
B．木卫2的线速度大于木卫1的线速度
C．木卫2的角速度大于木卫1的角速度
D．木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度
8．星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度v1叫做第一宇宙速度，物体脱离星球引力所需要的最小速度v2叫做第二宇宙速度，v2与v1的关系是v2＝ v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6.若不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度v1和第二宇宙速度v2分别是()
B．按图安装好器材，注意斜槽末端________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．
图3图4
(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．
(2)上述实验步骤的合理顺序是________．
(3)已知图3中小方格的边长L＝2.5 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________m/s，小球在b点的速率为________m/s.(取g＝10m/s2)
人教版高中物理必修2模块综合测试卷参考答案
1.解析：由于物体后来受到的是一个向南的恒力作用，因而物体将做匀变速运动，又由于物体所受的这个力向南，与物体原来的运动方向不在一直线上，因而物体一定做曲线运动，一定要注意加速度是由物体所受的外力和质量决定的，且加速度方向总和合外力方向一致．
答案：B
2.解析：有的人可能会错选D，造成错误的主要原因是对两个分运动的确定性没有把握好，因为两个分运动一个水平方向另一个竖直方向，大小也都确定了，当然合运动也是一个定值，而不是一个范围，由平行四边形定则很容易可以求出合运动的加速度a＝5m/s2.若两个分运动是确定的，则合运动就一定是确定的，因而做题前，一定要看清题目，避免画蛇添足．
三、计算题(每题10分，共40分)
15．(10分)水平抛出的一个石子，经过0.4 s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，(g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：
(1)石子的抛出点距地面的高度；Hale Waihona Puke (2)石子抛出的水平初速度；
(3)石子的落地点与抛出点的水平距离．
设指令舱的质量为m′，指令舱靠近月球表面飞行，其轨道半径约等于月球半径，做圆周运动的向心力等于万有引力，则有 ②，则由①②式得 .
答案：
15.解析：(1)由 得h＝0.8m.
答案：AC
7.解析：木卫1和木卫2做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，即
,解得 ， ， ；由题设条件知r2>r1，所以a1>a2，v1>v2，ω1>ω2，T1<T2，选项A正确．
答案：A
8.解析：对于贴着星球表面的卫星 ，解得： ，又由 ，可求出 .
答案：B
9.解析：“鑫诺二号”通讯卫星是同步卫星，必位于赤道上空，A正确．由地理知识，拉萨、唐古拉山、北京均不在赤道，B、C错误．同步卫星T＝24 h，大于“神舟六号”飞船的周期，根据 ， ，知T大，r大， 则v小，D正确．
A． B．
C． D．
9．中国人自己制造的第一颗直播通信卫星“鑫诺二号”在西昌卫星发射中心发射成功，定点于东经92.2度的上空(拉萨和唐古拉山口即在东经92.2.度附近)，“鑫诺二号”载有22个大功率转发器，如果正常工作，可同时支持200余套标准清晰度的电视节目，它将给中国带来1 000亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会，它还承担着“村村通”的使命，即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望．关于“鑫诺二号”通信卫星的说法正确的是()