2020人教版物理学案必修2 模块综合试卷

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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）。

2020春物理必修2(人教版)训练：模块综合检测(一) Word版含解析

模块综合检测(一)(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，一木块放在圆盘上，圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，木块和圆盘保持相对静止，那么()A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心C．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动的方向相反D．因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力解析：木块做匀速圆周运动，其合力提供向心力，合力的方向一定指向圆盘中心，因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向，所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心，选项B正确．答案：B2．(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解析：由于卫星为同步卫星，所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内，故A错误；由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度，所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度，所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，故C错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力所做的功越大，所以发射到近地圆轨道所需能量较小，故D正确．答案：D3．一辆汽车匀速率通过一座拱桥，拱桥可以看成是半径为R的圆的一段圆弧，A、B是桥上等高的两点，则()A．汽车从A点运动到B点过程中，受到的合力恒定B．汽车从A点运动到B点过程中，机械能先增大后减小C．汽车从A点运动到最高点过程中，合力做功等于重力势能的增加量D．汽车从A点运动到最高点过程中，牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功解析：汽车做竖直面内的匀速圆周运动，汽车所受的合力大小恒定，方向总是指向圆弧的圆心，方向始终变化，不是恒力，故A错误；汽车从A点到B点过程中，动能不变，重力势能先增大后减小，因此机械能先增大后减小，故B正确；从A点到最高点的过程中，动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，故C错误；从A点到最高点的过程中，根据功能关系，牵引力做功等于克服阻力做功与克服重力做功之和，因此牵引力做功大于克服阻力做功，故D错误．答案：B4．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是()A．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大B．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小D．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力不变解析：滑块从出发到最低点，由动能定理得：mgR＝12m v2－0，解得v2＝2gR.在最低点，有E k＝12m v2＝mgR，所以质量一定，轨道半径越大，滑块在最低点的动能越大；轨道半径一定，质量越大，滑块最低点的动能越大．在最低点，由牛顿第二定律得：F N－mg＝m v2 R，解得F N＝3mg.滑块的质量越大，对轨道的压力越大，且滑块对轨道压力的大小与轨道半径无关，故B正确，A、C、D错误．答案：B5.如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是()A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小无关解析：运动员和滑板做平抛运动，有h＝12gt2，故运动时间与初速度无关，故A错误；根据动能定理，有mgh＝12m v2－12m v2，解得v＝v20＋2gh，故v0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；射程x＝v0t＝v02hg，初速度越大，射程越大，故D错误．答案：B6．质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响，物体下落的加速度为45g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是()A．物体的动能增加了45mghB．物体的机械能减少了45mghC．物体克服阻力所做的功为45mghD．物体的重力势能减少了45mgh解析：下落阶段，物体受重力和空气阻力，由动能定理W＝ΔE k，即mgh－F f h＝ΔE k，F f＝mg－45mg＝15mg，可求ΔE k＝45mgh，选项A正确；机械能减少量等于克服阻力所做的功W ＝F f h ＝15mgh ，选项B 、C 错误；重力势能的减少量等于重力做的功ΔE p ＝mgh ，选项D 错误．答案：A7.(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”．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( )A ．周期为2π r 3GMB ．动能为 GMm 2RC ．角速度为 Gm r 3D ．向心加速度为 GM R 2 解析：由万有引力提供向心力，可得GMm r 2＝m 4π2T2r ＝mω2r ＝m v 2r ＝ma ，解得T ＝2π r 3GM ，故A 正确；解得v ＝ GM r ，由于E k ＝12m v 2＝GMm 2r ，故B 错误；解得ω＝GM r 3，故C 错误；解得a ＝GM r 2，故D 错误．答案：A8.(8分)如图所示，一小滑块(可视为质点)以某一初速度沿斜面向下滑动，最后停在水平面上．滑块与斜面间及水平面间的动摩擦因数相等，斜面与水平面平滑连接且长度不计，则该过程中，滑块的机械能与水平位移x关系的图线正确的是(取地面为零势能面)()解析：滑块在斜面上下滑时，根据功能关系得ΔE＝－μmg cos α·Δs ＝－μmgΔx，Δx是水平位移，则知Ex的斜率等于－μmg不变，图象是向下倾斜的直线；滑块在水平面上滑动时，根据功能关系得ΔE＝－μmgΔx，Δx是水平位移，则知Ex的斜率等于－μmg不变，图象是向下倾斜的直线，故A、B、C错误，D正确．答案：D9.质量为m的小球以v0的水平初速度从O点抛出后，恰好击中倾角为θ的斜面上的A点．如果A点距斜面底边(即水平地面)的高度为h，小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直(不计空气阻力)，如图所示．则以下叙述，正确的是()A．可以求出小球到达A点时重力的功率B．可以求出小球由O到A过程中动能的变化C．可以求出小球从A点反弹后落至水平地面的时间D．可以求出小球抛出点O距斜面端点B的水平距离解析：由小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直，可知小球的末速度方向与重力方向夹角为θ，竖直分速度为v y＝v0tan θ，可知小球到达A 点时重力的功率为P ＝mg v y ＝mg v 0tan θ，故A 项正确；小球的末速度为v ＝v 0sin θ，可知小球由O 到A 过程中动能的变化为ΔE k ＝12m v 2－12m v 20＝12m v 20⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2 θsin 2 θ，故B 项正确；由于不能具体得知小球从A 点反弹后的速度大小，故无法求出反弹后落至水平地面的时间，C 项错误；由几何关系知A 、B 间的水平距离为h tan θ，小球做平抛运动的时间为t ＝v y g ＝v 0g tan θ，O 、A 之间的水平距离为x ＝v 0t ＝v 20g tan θ，故O 距斜面端点B 的水平距离为h tan θ－v 20g tan θ，故D 项正确．答案：ABD10.如图所示为过山车轨道简化模型，以下判断正确的是( )A ．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B ．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于gRC ．过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D ．过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下能通过圆轨道最高点解析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A 错误；在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则mg ＝m v 2R，解得v ＝gR ，故B 正确；在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C 正确；过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下至最高点的过程中，根据动能定理，得mg (h －2R )＝12m v ′2＝0，解得v ′＝0，所以不能通过最高点，故D 错误．答案：BC11.2013年12月2日，我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，其飞行轨道示意图如图所示，从地面发射后奔向月球，在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q 为轨道Ⅱ上的近月点．下列关于“嫦娥三号”的运动，说法正确的是( )A ．发射速度一定大于7.9 km/sB ．在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大C ．在轨道Ⅱ上经过P 点的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的速度D ．在轨道Ⅱ上经过P 点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点的加速度解析：“嫦娥三号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s ，A 正确；由开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上从P 到Q 的过程中速率不断增大，选项B 正确；“嫦娥三号”从轨道Ⅰ上运动到轨道Ⅱ上要减速，故在轨道Ⅱ上经过P 点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 点时的速度，选项C 正确；在轨道Ⅱ上经过P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P 点时的加速度，D 错误．答案：ABC12.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环 ( )A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14m v 2 C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14m v 2－mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度解析：圆环下落时，先加速，在B 位置时速度最大，加速度减小至0.从B 到C 圆环减速，加速度增大，方向向上，选项A 错误．圆环下滑时，设克服摩擦力做功为W f ，弹簧的最大弹性势能为ΔE p .由A 到C 的过程中，根据功能关系有mgh ＝ΔE p ＋W f ；由C 到A 的过程中，有12m v 2＋ΔE p ＝W f ＋mgh ，联立解得W f ＝14m v 2，ΔE p ＝mgh －14m v 2.选项B 正确，选项C 错误．设圆环在B 位置时，弹簧的弹性势能为ΔE ′p .根据能量守恒，A 到B 的过程有12m v 2B ＋ΔE ′p ＋W ′f ＝mgh ′；B 到A 的过程有12m v ′2B ＋ΔE ′p ＝mgh ′＋W ′f ，比较两式得v ′B >v B .选项D 正确．答案：BD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)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A 由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B 也同时下落，闪光频率为10 Hz 的闪光器拍摄的照片中B 球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰．则A 球从离开桌面到和B 球碰撞时经过的时间为________s ，A 球离开桌面的速度为________m/s(g 取10 m/s 2)．解析：由h ＝12gt 2，得t ＝2h g＝0.3 s ，故v 0＝x t＝1 m/s. 答案：0.3 114．(9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．图甲(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．A ．动能变化量与势能变化量B ．速度变化量与势能变化量C ．速度变化量与高度变化量(2)(多选)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p ＝__________，动能变化量ΔE k＝________．图乙(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法解析：(1)在重物下落过程中，若任意两点间重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物的机械能守恒，所以A正确．(2)打点计时器需要交流电源，测量纸带上各点之间的距离需要刻度尺，本实验需要验证的等式为mgh＝12m v2，即gh＝12v2或mgh＝12m v22－12m v21，即gh＝12v22－12v21，所以不需要测量重物的质量，不需要天平．(3)从打O点到打B点的过程中，重力势能的变化量ΔE p＝－mgh B，动能的变化量ΔE k ＝12m v 2B ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫h C －h A 2T 2＝m （h C －h A ）28T 2. (4)重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是重物在运动过程中存在空气阻力和摩擦阻力，选项C 正确．答案：(1)A (2)AB (3)－mgh B m （h C －h A ）28T 2(4)C 15．(10分)如图所示为《快乐大冲关》节目中某个环节的示意图．参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB ，OA 是高h ＝3 m 的竖直峭壁，AB 是以O 点为圆心的弧形坡，∠AOB ＝60°，B 点右侧是一段水平跑道．选手可以自O 点借助绳索降到A 点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O 点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v 0的最小值；(2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的运动时间．解析：(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则h sin 60°≤v 0t ，h cos 60°＝12gt 2，解得：v 0≥3102m/s. (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，因v 1＜v 0，人将落在弧形坡上，下降高度y ＝12gt 2，水平前进距离x ＝v 1t ，且x 2＋y 2＝h 2，解得t ＝0.6 s.答案：(1)3102m/s (2)0.6 s 16．(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时所受阻力F f 的大小．(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大？解：(1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB 的长度为x ，则有v 2B ＝2ax ，由牛顿第二定律知mg H x－F f ＝ma ，联立以上两式，代入数据解得F f ＝144 N.(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到C 的过程中运用动能定理，得 mgh ＋W ＝12m v 2C －12m v 2B ，设运动员在C 点所受支持力为F N ，由牛顿第二定律，知F N －mg ＝m v 2C R，由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立以上两式，代入数据解得R ＝12.5 m.17．(15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 A ＝4 m/s.(g 取10 m/s 2)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．解析：(1)把小球到A 点的速度分解，如图所示，小球做平抛运动的初速度v 0等于v A 的水平分速度．由图可知v 0＝v x ＝v A cos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.(2)由图可知，小球运动至A 点时竖直方向的分速度v y ＝v A sin θ＝4×sin 60°＝2 3 m/s.设P 点与A 点的水平距离为x ，竖直高度为h ，则v y ＝gt ，v 2y ＝2gh ，x ＝v 0t ，联立以上各式解得x ≈0.69 m ，h ＝0.6 m.(3)取A 点为重力势能的零点，由机械能守恒定律，得12m v 2A ＝12m v 2C＋mg (R ＋R cos θ)，代入数据得v C ＝7 m/s.设小球到达圆弧最高点C 时，轨道对它的弹力为F N ，由圆周运动向心力公式得F N ＋mg ＝m v 2C R，代入数据得F N ＝8 N.由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小F N ′＝F N ＝8 N ，方向竖直向上．答案：(1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 方向垂直向上。

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.。

2020学年人教版高中物理必修二学练测练习：模块综合检测卷

模块综合检测卷（时间：90分钟满分：100分）一'选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分.1〜8题为单选题，9-15题为多选题）1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的解析：选A平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A 正确；平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错、口7天.2.（2019-黄冈期末）如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.。

是圆弧的圆心，是Q4与竖直方向的夹角，必是与竖直方向的夹角，贝*）A.辫=2tan出ci=2 ['tan01t an但B.tan。

1t an必=2 D.tan_解析：选B由题意知tan们=忠=宜，tan02=|=^=^,由以上两式得tan0itan02=2.故B项正确.3.宇宙飞船正在离地面高H=2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则弹簧秤的读数为（）A.0B.fmgC.^mgD.mg解析：选A宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，其向心加速度等于飞船所在轨道处的重力加速度，因此宇宙飞船及其内部物体均处于完全失重状态，故重物对弹簧秤的拉力为零，A正确.4.某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中，铅球的速率0、机械能E、动能Ek和重力的瞬时功率P随时间，变化的图象中可能正确的是（）A B C D解析：选D铅球运动的过程中，重力先做负功，再做正功.由动能定理知，动能先减小再增大，则速率0先减小后增大，故A错误；因只受重力所以机械能守恒，故B错误；动能先减小后增大，但是落地时的动能要比抛出时的动能大，故C错误；重力的瞬时功率P=mgVy=mg-gt=mg2t,上升过程中竖直速度均匀减小，下降过程中竖直速度均勾增大，所以D正确.5.“嫦娥四号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面高入的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行，如图所示.之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面高h的圆形轨道III上绕月球做匀速圆周运动.用A、3、匚分别表示卫星在椭圆轨道I、II 和圆形轨道III的周期，用。

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)。

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，。

安徽省芜湖市2020学年度第二学段高一物理模块学习考试试卷(必修2)人教版

芜湖市2020学年度第二学段高一模块学习考试物理试卷（必修2）一、单项选择（本题共10小题.每题4分，共40分。

请将正确的序号填入选择题答案表内）1．投飞镖是一项非常有趣的体育活动，如图所示，一位投飞镖的人想投中靶子的中心，他瞄准时应对准（）A ．靶子的中心B ．靶子的上方C ．靶子的下方D ．要根据到靶子的远近，决定投掷的瞄准点2．设一个恒力拉着一个物体沿斜面向上运动一段距离，拉力的功为1W ，同样大小的力拉着物体沿斜面向下运动同样的距离，拉力的功为2W ，已知拉力与物体运动方向相同。

比较1W 和2W 的大小（）A ．12W W >B ．12W W =C ．12W W <D ．以上说法都不正确3．一个人站在高出地面h 处，抛出一个质量为m 的物体，物体落地时速率为v ，空气阻力可以忽略不计，则人对物体所做的功为( )A ．mghB ．212mvC ．212mv mgh -D ．212mv mgh +4．下左图是“凤凰”号火星探测器的示意图，美国宇航局今年5月13日说，去年8月升空的“凤凰”号火星着陆探测器目前已经飞抵火星附近。

火星的直径相当于第１题图地球的半径，表面积只有地球的四分之一，体积只有地球的15%，质量只有地球的11%。

则火星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙的（）A．5011倍 B．11200倍 C．310倍 D．1150倍5．上右图是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98米；世界排名第五。

游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25分钟，每个箱轿共有6个座位。

试判断下列说法中正确的是A．每时每刻，每个人受到的合力都不等于零B．每个乘客都在做加速度为零的匀速转动C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变6．随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。

下图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。

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： ×。

2020新人教版物理必修2 模块综合测评

模块综合测评(教师用书独具)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共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题只有一项符合题目要求，第7～10题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)1．关于曲线运动，下面说法中正确的是()A．做曲线运动物体的速度方向必定变化B．做曲线运动物体的加速度必定变化C．物体在变力作用下一定做曲线运动D．在匀速行驶的列车上，相对列车水平向后抛出的一个小球，则在地面上观察小球一定做曲线运动A[做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向是轨迹的切线方向必定变化，选项A正确；曲线运动有匀变速曲线运动(如平抛运动)和变加速曲线运动，故曲线运动的加速度可以不变，选项B错误；往复直线运动中物体受的力就是变力，选项C错误；若小球相对车向后抛出的速度与车前进速度大小相同，则小球相对地面的速度为零，故做自由落体运动，选项D错误．] 2．如图所示，某质点运动的v-t图象为正弦曲线．从图象可以判断()A．质点做曲线运动B．在t1时刻，合外力的功率最大C．在t2～t3时间内，合外力做负功D．在0～t1和t2～t3时间内，合外力的平均功率相等D[质点运动的v-t图象描述的是质点的直线运动的图线，选项A错误；在t1时刻，加速度为零，外力为零，外力功率的大小为零，选项B错误；由图示图象可知，在t2～t3时间内，物体的速度增大，动能增大，由动能定理可知，外力做正功，故C错误；在0～t1和t2～t3时间内，动能的变化量相同，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D正确；故选D.]3．A、B、C三物体在水平转台，它们与台面的动摩擦因数相同，质量之比为3∶2∶1，与转轴的距离之比为1∶2∶3，当转台以角速度ω旋转时它们均无滑动，它们受到的静摩擦力的大小关系是()A．f A＜f B＜f C B．f A＞f B＞f CC．f A＝f C＜f B D．f A＝f B＞f CC[当圆盘匀速转动时，A、B、C三个物体相对圆盘静止，由向心力的表达式F＝mω2r知，它们的角速度相同，质量大的，半径大的，向心力大；根据题意可知，质量之比为3∶2∶1，与转轴的距离之比为1∶2∶3，因此向心力最大的是B物体，A与C的向心力相等，而通过静摩擦力提供向心力，所以它们的静摩擦力大小关系为f A＝f C＜f B，C正确．]4．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆．已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比()A．火卫一距火星表面较近B．火卫二的角速度较大C．火卫一的运行速度较小D．火卫二的向心加速度较大A[由GMmr2＝ma＝m v2r＝m4π2T2r得：a＝GMr2，v＝GMr，r＝3GMT24π2，则T越大时，r越大，a越小，v越小，且由ω＝2πT知，T越大，ω越小，故正确选项为A.]5．如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R 的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是()A．两小球到达底端时速度相同B．两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同C．两小球到达底端时动能相同D．两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率C[根据动能定理得mgR＝12m v2，知v＝2gR，两物块达到底端时的速度大小相等，但是速度的方向不同，速度不同，故A错误．两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，有W G＝mgh＝mgR，由于质量m相同，则重力做功相同，故B错误．两小球到达底端时动能12m v2＝mgR，m相同，则动能相同，故C正确．两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，则甲球重力做功的瞬时功率小于乙球重力做功的瞬时功率，故D错误．]6．如图所示，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v1；当小球做半径为3L的匀速圆周运动时，速率为v2.设弹簧总处于弹性限度内，则v1∶v2等于()A.2∶ 3 B．2∶1 C．1∶3 D．1∶ 3D[由圆周运动知识可得：k(2L－L)＝m v212L…①，k(3L－L)＝mv223L…②.联立两式解得v1v2＝13，故A、B、C错误，D正确．]7．一赛车在平直赛道上以恒定功率加速，其功率为200 kW，设所受到的阻力不变，加速度a和速度的倒数1v的关系如图所示，则赛车()A．做匀加速直线运动B．质量为500 kgC．所受阻力大小为2 000 ND．速度大小为50 m/s时牵引力大小为3 000 NBC[由题图可知，加速度变化，故做变速直线运动，选项A错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F－f＝ma，其中：F＝P v联立得：a＝Pm v－fm，结合图线，当汽车的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a＝0时，1v＝0.01，v＝100 m/s，所以最大速度为100 m/s，由图象可知：－fm＝－4,0＝Pm v－fm解得：m＝500 kg，f＝2×103N，选项B、C正确；由P＝F v可知，F＝P v＝200 00050N＝4 000 N，选项D错误．]8．如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A∶AB＝1∶3.若不计空气阻力，则两小球()A．抛出的初速度大小之比为1∶4B．落地速度大小之比为1∶3C．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4∶1D．通过的位移大小之比为1∶ 3AC[两小球的水平位移分别为O′A和O′B，水平位移之比为O ′A ∶(O ′A ＋AB )＝1∶4；小球在竖直方向上做自由落体运动，而两球的抛出高度相同，根据t ＝2hg 可知下落时间相同，根据x ＝v 0t 可得两小球的初速度之比为1∶4，A 正确；落地速度v ＝v 20＋(gt )2，通过的位移X ＝x 2＋y 2＝(v 0t )2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫12gt 22，由于未知两小球的下落高度，故无法求出准确的落地速度比和位移比，B 、D 错误；落地速度与水平地面夹角的正切值tan θ＝v y v x，因竖直分速度相等，而水平初速度比值为1∶4，故正切值的比值为4∶1，C 正确．]9．图甲为0.1 kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m 的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C ，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示．g 取10 m/s 2，B 为AC 轨道中点．下列说法正确的是( )甲乙A ．图乙中x ＝4B ．小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能C ．小球从A 到C 合力做的功为－1.05 JD ．小球从C 抛出后，落地点到A 的距离为0.8 mACD [当h ＝0.8 m 时小球在C 点，由于小球恰能到达最高点C ，故mg ＝m v 2C r ，所以v 2C ＝gr ＝10×0.4 m 2·s －2＝4 m 2·s －2，故选项A 正确；由已知条件无法计算出小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能，故选项B 错误；小球从A 到C ，由动能定理可知W 合＝12m v 2C －12m v 2A ＝12×0.1×4 J －12×0.1×25 J ＝－1.05 J ，故选项C 正确；小球离开C 点后做平抛运动，故2r ＝12gt 2，落地点到A 的距离x 1＝v C t ，解得x 1＝0.8 m ，故选项D 正确．]10．如图所示，a 是静止在赤道上随地球自转的物体，b 、c 是在赤道平面内的两颗人造卫星，b 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c 是同步卫星．下列关系正确的是( )A ．物体a 随地球自转的线速度小于卫星b 的线速度B ．卫星b 的角速度小于卫星c 的角速度C ．物体a 随地球自转的周期等于卫星c 的周期D ．物体a 随地球自转的向心加速度小于卫星c 的向心加速度ACD [地球赤道上的物体a 与地球同步卫星c 具有相同的角速度，由v ＝rω知，物体a 随地球自转的线速度小于卫星c 的线速度．对于卫星b 、c ，根据万有引力提供向心力得G Mm r 2＝m v 2r ，可得v ＝GM r ，则知卫星c 的线速度小于卫星b 的线速度，所以物体a 随地球自转的线速度小于卫星b 的线速度，故A正确；对于卫星b 、c ，由ω＝v r ＝GM r 3知，卫星b 的角速度大于卫星c 的角速度，故B 错误；c 是地球的同步卫星，其运行周期与地球自转周期相同，故C 正确；对于a 、c ，角速度相等，由a ＝rω2比较知，物体a 随地球自转的向心加速度小于卫星c 的向心加速度，故D 正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答) 11．(6分)用落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式m v22＝mgh对实验条件的要求是，打点计时器打点的时间间隔为0.02 s，则所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近．(2)若实验中所用重物的质量m＝1 kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物的速度v B＝，重物的动能E k B＝，从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是，由此可得出的结论是(g＝9.8 m/s2，结果保留三位有效数字)．[解析](1)重物自由下落时，在最初0.02 s内的位移应为h＝12gT2＝12×9.8×(0.02)2 m≈2 mm.(2)v B＝AC2T＝(31.2－7.8)×10－32×0.02m/s＝0.585 m/s，此时重物的动能为E k B＝12m v2B＝12×1×(0.585)2J≈0.171 J，重物的重力势能减少量为ΔE p B＝mgh＝1×9.8×17.6×10－3 J≈0.172 J．故在误差允许范围内机械能守恒．[答案](1)重物从静止开始自由下落 2 mm(2)0.585 m/s0.171 J0.172 J在误差允许范围内机械能守恒12．(8分)如图所示，在“研究平抛运动”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：A．让小球多次从释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．B．安装好器材，注意，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线．C．取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹．(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)已知图中小方格的边长L＝1.25 cm，则小球平抛的初速度为v0＝(用L、g表示)，其值是．(取g＝9.8 m/s2)(4)b点的速度v b＝.(用L、g表示)[解析](1)这种方法，需让小球重复同一个平抛运动多次，才能记录出小球的一系列位置，故必须让小球每次由同一位置静止释放．斜槽末端切线水平，小球才会做平抛运动．(3)由Δy＝aT2得两点之间的时间间隔T＝Lg，所以小球的初速度v0＝2LT＝2Lg，代入数据得v0＝0.7 m/s.(4)v by＝3L2T＝3Lg2，由v b＝v2by＋v20得v b ＝9Lg 4＋4Lg ＝52Lg . [答案] (1)同一位置静止斜槽末端切线水平 (2)BAC(2)2Lg 0.7 m/s (4)52Lg 13．(8分)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球，经时间t 落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R ，引力常量为G ，求：(1)该星球表面的重力加速度g ′；(2)该星球的第一宇宙速度v ；(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T .[解析] (1)根据平抛运动知识tan α＝g ′t v 0 解得g ′＝v 0tan αt .(2)物体绕星球表面做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，则有GMm R 2＝m v 2R 又因为G Mm R2＝mg ′ 联立解得v ＝g ′R ＝v 0R tan αt.(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动时，运行周期最小，则有T ＝2πRv 所以T ＝2πRtv 0R tan α＝2πRtv 0tan α.[答案] (1)v 0tan αt (2)v 0R tan αt(3)2πRtv 0tan α14．(10分)如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m ＝2 kg 的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.5，在台阶右侧固定了一个14圆弧挡板，圆弧半径R ＝3 m ，圆弧的圆心也在O 点．今以O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝20 N 的水平恒力拉动小物块，到O 点时撤去拉力，小物块水平抛出并击中挡板(g 取10 m/s 2)则：(1)若小物块击中挡板上的P 点(OP 与水平方向夹角为37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求F 的作用时间；(2)改变拉力F 的作用时间，可使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时速度的最小值和击中点的位置坐标．(结果可保留根式)[解析] (1)若小物块击中挡板上的P 点，则v 0t ＝R cos 37° 12gt 2＝R sin 37° 解得：v 0＝4 m/s在水平面上，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得：F －μmg ＝ma又t ＝v 0a 解得：t ＝0.8 s.(2)小物块击中挡板时：x ＝v 0t ，y ＝12gt 2且x 2＋y 2＝R 2击中挡板时速度v ＝v 20＋(gt )2＝gR 2＋3gy 22y＝gR 2y ＋3gy2当gR 2y ＝3gy ，即y ＝33R 时速度最小，此时x ＝R 2－y 2＝63R 故v min ＝10 3 m/s ，击中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫63R ，33R .[答案] (1)0.8 s (2)10 3 m/s ⎝ ⎛⎭⎪⎫63R ，33R15．(14分)如图所示，餐桌中心是一个半径为r ＝1.5 m 的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计．已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为μ1＝0.6，与餐桌的动摩擦因数为μ2＝0.225，餐桌离地高度取h ＝0.8 m ．设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 取10 m/s 2.(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度ω的最大值为多少？(2)缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值为多大？(3)若餐桌半径R′＝2r，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离L为多少？[解析](1)由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大．当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，则有f m＝μ1N＝mrω2，N＝mg两式联立可得：ω＝μ1gr＝2 rad/s.(2)由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小值．设物体在餐桌上滑动的位移为s，物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a，则：a＝fm，f＝μ2mg所以：a＝μ2g＝2.25 m/s2物体在餐桌上滑动的初速度为：v0＝ωr＝3 m/s由运动学公式v2t－v20＝－2as可得：s＝2 m由图形可得餐桌半径的最小值为：R＝r2＋s2＝2.5 m.(3)当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度v′1，由题意可得：v′21－v20＝－2as′由于餐桌半径为R′＝2r，所以s′＝r＝1.5 m所以可得：v′t＝1.5 m/s物体做平抛运动的时间为t，则：h＝12gt2解得：t＝2hg＝0.4 s所以物体做平抛运动的水平位移为s x＝v t′t＝0.6 m 所以由题意可得：L＝s′＋s x＝2.1 m.[答案](1)2 rad/s(2)2.5 m(3)2.1 m16．(14分)如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB 与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与倾斜轨道AB及水平轨道CD、EF间的动摩擦因数均为0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.求：(在运算中，根号中的数值无需算出)(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小；(2)小球刚到达C时对轨道的作用力；(3)为使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足的条件．[解析](1)设小球到达C点时速度为v C，小球从A运动至C过程，由动能定理，得：mg(5R sin 37°＋1.8R)－μmg cos 37°·5R＝12m v2C可得：v C＝27gR 5.(2)小球沿BC轨道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为F N，由牛顿第二定律，得：F N－mg＝m v2C r其中r满足：r＋r·sin 53°＝1.8R联立上式可得：F N＝6.6mg由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg，方向竖直向下．(3)要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道，则小球在最高点的速度v应满足：mv2R′≥mg小球从C直到此最高点过程，由动能定理，有：－μmgR－mg·2R′＝12m v2－12m v2C可得：R′≤2325R＝0.92R情况二：小球上滑至与圆周轨道圆心等高时，速度减为零，然后滑回D，则由动能定理有：－μmgR－mg·R′＝0－12m v2C解得：R′≥2.3R所以要使小球不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足R′≤0.92R 或R′≥2.3R.[答案](1)27gR5(2)6.6mg竖直向下(3)R′≤0.92R或R′≥2.3R。

2020高中物理人教版(2019)第二册教师文档含习题：综合模块检测 Word版含解析

综合模块检测本试卷分第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。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题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)1．下列说法正确的是()A．物体做直线运动时，所受的合力一定为零B．物体做曲线运动时，所受的合力一定变化C．物体做匀速圆周运动时，物体的速度保持不变D．物体做平抛运动时，物体的加速度保持不变答案 D解析物体做直线运动时，所受的合力不一定为零，如匀加速直线运动，故A错误；物体做曲线运动时，所受的合力不一定变化，如平抛运动，故B错误；物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动，故C错误；平抛运动的加速度为重力加速度，不变，故D正确。

2．下列说法正确的是()A．第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的速度B．第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度C．如果需要，地球同步通讯卫星可以定点在地球上空的任何一点D．地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的答案 B解析第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，而人造卫星环绕地球运动的速度随着半径增大而减小，故A错误，B正确；地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上的圆形轨道，运行周期与地球自转一周的时间相等，故C错误；地球同步卫星，又称静止轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，轨道为圆轨道，故D错误。

3．惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图形是()答案 C解析从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测量，根据相对论长度收缩效应可知，沿x轴方向正方形边长缩短，而沿y轴方向正方形边长没有改变，则其形状变成长方形，故C正确，A、B、D错误。

【人教版】2020学年高中物理模块综合试卷新人教版必修2

模块综合试卷(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)1．(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)在物理学发展史上伽利略、开普勒等许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中不符合他们观点的是( )A．伽利略认为：在忽略空气阻力的情况下，羽毛和铁块下落速度一样快B．伽利略认为：物体沿光滑斜面下滑后上升到另一光滑斜面，最终将回到原来的高度C．开普勒认为：火星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相同D．开普勒认为：绕太阳公转的所有行星轨道半长轴的长度跟它的公转周期的比值都相等答案 D2.一户外健身器材如图1所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的( )图1A．转速n B＞n AB．周期T B＞T AC．线速度v B＞v AD．角速度ωB＞ωA答案 C3．(2018·浙江6月学考)如图2所示为1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中牛顿所画草图．他设想在高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落点就一次比一次远．当速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星．若不计空气阻力，这个速度至少为( )图2A．7.9 km/s B．8.9 km/sC．11.2 km/s D．16.7 km/s答案 A4．(2018·浙江6月学考)如图3所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为F f，重力加速度为g，则( )图3A．拉力对小车做的功为Fl cos αB．支持力对小车做的功为Fl sin αC．阻力对小车做的功为－F f lD．重力对小车做的功为mgl答案 C解析根据力做功的公式W＝Fl cos θ，其中θ为力、位移的夹角，所以拉力做的功为W＝Fl sin α，选项A错误；支持力、重力不做功，选项B、D错误，阻力做功W f＝－F f l，选项C正确．5．“投壶”是我国一种传统投掷游戏．如图4所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”(可视为质点)，都能投入地面上的“壶”内，“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2.忽略空气阻力，则( )图4A．t1＜t2B．t1＝t2C．v1＜v2D．v1＞v2答案 C解析根据平抛运动规律知下落时间t＝2hg，由于h1＞h2，故t1＞t2，所以A、B错误；根据v＝xt，得v1＜v2，C正确，D错误．6.(2017·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)如图5所示，在水平桌面上摆一条弯曲的轨道，它是由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成的．通过压缩弹簧使钢球从轨道的C端进入，在轨道的约束下做曲线运动．则下列说法中正确的是( )图5A ．小球运动过程中，受到重力、弹力和向心力作用B ．小球在运动过程中做速度不变的运动C ．弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能D ．从A 点飞出时，小钢球的速度方向一定沿着A 点的切线方向答案 D7.(2018·宁波市高三上学期期末“十校联考”)如图6是位于某游乐园的摩天轮，高度为108 m ，直径是98 m ．一质量为50 kg 的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min.如果以地面为零势能面，则他到达最高点时的(g ＝10 m/s 2，不计空气阻力)( )图6A ．重力势能为5.4×104J ，角速度为0.2 rad/s B ．重力势能为4.9×104 J ，角速度为0.2 rad/s C ．重力势能为5.4×104J ，角速度为4.2×10－3rad/s D ．重力势能为4.9×104J ，角速度为4.2×10－3rad/s 答案 C解析 E p ＝mgh ＝5.4×104 JT ＝25 min ＝1 500 sω＝2πT≈4.2×10－3rad/s ，C 正确．8．(2018·浙江省名校协作体第二学期考试)游乐园中的竖直摩天轮在匀速转动时，其每个载客轮舱都能始终保持竖直直立状(如图7所示)，一质量为m 的旅行包放置在该摩天轮轮舱水平底板上．已知旅行包在最高点对底板的压力为0.8mg ，下列说法正确的是( )图7A．摩天轮转动过程中，旅行包所受合力不变B．旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平底板的摩擦力作用C．旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时受到的摩擦力为0.2mgD．旅行包随摩天轮运动的过程中机械能守恒答案 C解析摩天轮匀速转动，旅行包所受合外力大小不变，方向变化，A错误；在最高点向心力由重力和底板的支持力提供，F n＝mg－F N＝mg－0.8mg＝0.2mg在圆心等高处，向心力由摩擦力提供F f＝F n＝0.2mg，C正确．旅行包在最高点和最低点不受摩擦力作用，B项错误；由于动能不变，重力势能变化，故旅行包随摩天轮运动过程中机械能不守恒，D项错误．9．(2018·温州市六校协作体高三上学期期末联考)有一种特殊的手机，在电池能量将要耗尽时，为了应急需要，可以通过摇晃手机来维持通话．假设每摇晃一次相当于将150 g的重物举高45 cm，每秒摇两次，则( ) A．摇晃手机的平均功率约为1.4 WB．每摇晃一次手机做的功约为1.4 JC．摇晃过程中手机的机械能直接转化为化学能D．摇晃过程中手机的电能直接转化为机械能答案 A解析摇晃一次手机所做的功W＝mgh＝0.15×10×0.45 J＝0.675 J，B错．P＝Wt＝0.6750.5W＝1.35 W≈1.4 W，A对．摇晃过程中手机的机械能直接转化为电能，C、D错．10．(2015·浙江10月选考科目考试)快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f＝kv2)．若油箱中有20 L 燃油，当快艇以10 m/s匀速行驶时，还能行驶40 km，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s匀速行驶时，还能行驶( )A．80 km B．40 kmC．10 km D．5 km答案 C解析 20 L 燃油可用于克服阻力做功一定，即F f s ＝kv 2s 一定，s 与v 2成反比，当速度增加为原来的2倍时，路程应为原来的14，C 对．11．(2018·余姚市高一第二学期期中考试)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)运动，与“天宫二号”单独运行相比，组合体运行的( ) A ．周期变大 B ．角速度变大 C ．动能变大 D ．向心加速度变大答案 C解析由于对接后组合体的轨道半径与“天宫二号”相同，故v 、ω、T 、a 大小不变，由E k ＝12mv 2知，由于质量变大，故动能变大．12.(2018·浙江省9＋1高中联盟第二学期期中考试)“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8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 ；若质量为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 ，则( )图8A ．棋子从最高点落到平台上所需时间t ＝2hgB ．若棋子在最高点的速度v 变大，则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，重力势能增加mghD ．棋子落到平台上时的速度大小为2gh 答案 A解析由h ＝12gt 2得：t ＝2hg，A 项正确；下落时间与初速度v 无关，B 项错误；下落过程中，重力势能减少mgh ，C 项错误；由机械能守恒定律：12mv ′2＝12mv 2＋mgh 得：v ′＝v 2＋2gh ，D 项错误．13．(2018·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以速率v 按顺时针方向做半径为R 的匀速圆周运动，如图9所示．假设t ＝0时刻苹果在最低点a 且重力势能为零，关于苹果从最低点a 运动到最高点c 的过程，下列说法正确的是( )图9A ．苹果在最高点c 受到的手的支持力为mg ＋m v 2RB ．苹果的重力势能随时间的变化关系为E p ＝mgR ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫vR tC ．苹果在运动过程中机械能守恒D ．苹果在运动过程中的加速度越来越小答案 B解析在最高点，苹果受到手的支持力，方向向上，受到重力，方向向下，故根据牛顿第二定律可得mg －F N ＝m v 2R ，解得F N ＝mg －m v 2R ，A 错误；t 时刻苹果相对于a 点的高度h ＝R (1－cos ωt )＝R [1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R t ]，所以重力势能随时间的变化关系式为E p ＝mgR ·⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫vR t ，B 正确；手的支持力对苹果做功，苹果的机械能不守恒，C 错误；苹果做匀速圆周运动，加速度大小恒定不变，方向时刻指向圆心，D 错误．二、不定项选择题(本题共3小题，每小题3分，共9分)14.如图10所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处．将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点速度为v ，AB 间的竖直高度差为h ，忽略空气阻力，则( )图10A ．由A 到B 重力对小球做的功等于mgh B ．由A 到B 小球的重力势能减少12mv 2C ．由A 到B 小球克服弹力做功为mghD ．小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh －mv 22答案 AD解析重力做功只和高度差有关，故由A 到B 重力做的功等于mgh ，选项A 正确；由A 到B 重力势能减少mgh ，选项B 错误；由A 到B 小球克服弹力做功为W ＝mgh －12mv 2，又小球在A 处时，弹簧无形变，故小球在B 处时弹簧的弹性势能为mgh －12mv 2，选项C 错误，D 正确．【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用15．(2018·浙江省百校开学摸底联考)2017年6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A 卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过多次轨迹调整，7月5日卫星成功变轨进入预定轨道．卫星变轨原理图如图11所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q 改变速度进入预定轨道Ⅱ，P 点为椭圆轨道近地点，下列说法正确的是( )图11A ．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在P 点的速度等于在Q 点的速度B ．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q 点的速度小于在预定轨道Ⅱ的Q 点的速度C ．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q 点的加速度大于在预定轨道Ⅱ的Q 点的加速度D ．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变大答案 BD16．如图12甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t ＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F 随时间t 变化的图象如图乙所示，则( )图12A ．运动过程中小球的机械能守恒B ．t 2时刻小球的速度为零C ．t 1～t 2这段时间内，小球的动能在逐渐减小D ．t 2～t 3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加答案BD解析运动过程中弹簧的弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，A错误．t2时刻，弹簧弹力最大，说明弹簧的压缩量最大，小球的速度为零，B正确．t1～t2这段时间内，小球接触弹簧并把弹簧压缩到最短，小球的速度先增大到最大，然后减小到零，所以小球的动能先增大后减小，C错误．t2～t3这段时间内，弹簧弹力从最大值开始逐渐减小，说明弹簧的压缩量逐渐减小，小球开始逐渐上升，弹簧的弹力对小球做正功，所以小球的机械能增加，即其动能与重力势能之和在增加，D正确．【考点】系统机械能守恒定律的应用【题点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用三、实验题(本题共2小题，共12分)17．(6分)(2018·台州中学高二下学期期中考试)在探究“功和速度变化的关系”的实验中，小张同学用如图13所示装置，尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究，则：图13(1)下列说法正确的是________．A．该方案需要平衡摩擦力B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量C．该方案操作时细绳应该与木板平行D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度(2)某次实验获得的纸带如图14所示，小张同学每隔4点标一个计数点，则C点的速度为________ m/s(电火花计时器的工作频率为50 Hz，计算结果保留3位有效数字)．图14(3)小张同学又设计了如图15所示装置，尝试通过橡皮筋弹射小球的方式来探究“功和速度变化的关系”，测得小球离地高度为h，弹射水平距离为L，重力加速度为g，则小球的抛出速度可表示为________．图15答案 (1)ABC (2)0.178(0.173～0.183均可) (3)L g 2h18.(6分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．图16(1)某同学用20分度游标卡尺测量出小球的直径为1.020 cm.如图16所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A 、B ，计时装置测出小球通过A 、B 的时间分别为2.55 ms 、5.15 ms ，由此可知小球通过光电门A 、B 时的速度分别为v A 、v B ，其中v A ＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A 、B 间的距离h ，已知当地的重力加速度为g ，只需比较________(用题目中涉及的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒．(3)通过多次实验发现，小球通过光电门A 的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_____________________________________________________．答案 (1)4(4.0或4.00也对) (2)gh 和v A 22－v B22(3)小球上升过程中受到空气阻力的作用，速度越大，所受阻力越大解析 (1)小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以v A ＝d t A ＝1.020×10－22.55×10－3m/s ＝4 m/s ；(2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于重力势能的增加量，即gh 与v A22－v B 22是否相等；(3)小球通过A 的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力就越大，损失的能量就越多，动能的减少量和重力势能的增加量差值就越大．四、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 19．(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图17所示，质量m ＝60 kg(包括雪具在内)的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道平滑衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧．助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h ＝5 m ，运动员在B 、C 间运动时阻力做功W ＝－1 530 J ，取g ＝10 m/s 2.图17(1)求运动员在AB 段下滑时受到的阻力F f 的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大．答案 (1)144 N (2)12.5 m解析 (1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB 的长度为x ，则有v B 2＝2ax ① 由牛顿第二定律有mg Hx－F f ＝ma ② 联立①②式，代入数据解得F f ＝144 N③(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ，在由B 到达C 的过程中，由动能定理得mgh ＋W ＝12mv C 2－12mv B 2④设运动员在C 点所受的支持力为F N ，由牛顿第二定律有F N －mg ＝m v C2R⑤由题意知F N ＝6mg ⑥联立④⑤⑥式，代入数据解得R ＝12.5 m.20．(14分)(2018·浙江省名校协作体高三上学期考试)如图18所示，质量m ＝1 kg 的小物块静止放在粗糙水平面上，它与水平面表面的动摩擦因数μ＝0.4，且与水平面边缘O 点的距离s ＝8 m ．在台阶右侧固定了一个12圆弧挡板，半径R ＝3 m ，左端为O 点，圆心与桌面同高．今以O 点为原点建立平面直角坐标系．现用F ＝8 N 的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)图18(1)若小物块恰能击中圆弧最低点，求其离开O 点时的动能大小；(2)在第(1)中拉力F 作用的时间；(3)若小物块在空中运动的时间为0.6 s ，则拉力F 作用的距离．答案 (1)7.5 J (2)7932 s (3)6516m 解析 (1)小物块离开O 点后做平抛运动，故：R ＝v 0tR ＝12gt 2E k O ＝12mv 02 代入数值解得E k O ＝7.5 J(2)开始运动到小物块到达O 点的过程，由动能定理得：Fx －μmgs ＝12mv 02 所以x ＝7916m 由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，a ＝4 m/s 212at 02＝x ，t 0＝7932 s (3)小物块离开O 点后做平抛运动，由下落时间可知下落距离y ＝12gt 2，y ＝1.8 m ， ①若小物块落到半圆的左半边，则平抛运动水平位移x 1＝R －R 2－y 2＝0.6 mv 1＝x 1t＝1 m/s FL 1－μmgs ＝12mv 12所以L 1＝6516m ②若小物块落到半圆的右半边，同理可得v 2＝9 m/s L 2＝14516m ＞8 m(舍去)21．(14分)(2018·浙江省高三“五校联考”第一次考试)如图19甲所示，倾角为θ＝37°的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m ＝2 kg 的小物体轻轻放在传送带的A 端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2 s 末物体到达B 端，取沿传送带向下为正方向，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图19(1)小物体在传送带A 、B 两端间运动的平均速度v 的大小；(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ；(3)2 s 内物体机械能的减少量ΔE 及因与传送带摩擦产生的内能Q .答案 (1)8 m/s (2)0.5 (3)48 J 48 J解析 (1)由v －t 图象与t 轴所围面积表示位移可知，x AB ＝16 m ，则v ＝x AB t＝8 m/s. (2)由v －t 图象可知传送带运行速度为v 1＝10 m/s ，物体从A 到B 先做加速度为a 1＝10－01－0m/s 2＝10 m/s 2的匀加速运动，经过时间t 1＝1 s 后再做加速度为a 2＝12－102－1m/s 2＝2 m/s 2的匀加速运动，再经过时间t 2＝1 s ，物体以大小为v 2＝12 m/s 的速度到达传送带B 端．由物体在传送带上的受力情况知 a 1＝mg sin θ＋μmg cos θm 或a 2＝mg sin θ－μmg cos θm解得μ＝0.5.(3)小物体到达传送带B 端时的速度大小v 2＝12 m/s物体的动能增加了ΔE k ＝12mv 22＝12×2×122 J ＝144 J 物体的重力势能减少了ΔE p ＝mgx AB sin θ＝2×10×16×0.6 J＝192 J所以物体机械能的减少量ΔE ＝48 J由功能关系可知Q ＝μmg cos θ(v 1t 1－v 12t 1)＋μmg cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1＋v 22t 2－v 1t 2 代入数值得Q ＝48 J.。

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。

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。

2020-2021学年物理人教版必修2模块综合评估 (1)

模块综合评估时间：90分钟分值：100分一、单项选择题(共6小题，每小题4分)1．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( B ) A.k v k 2－1 B.v 1－k 2 C.k v 1－k 2 D.v k 2－1解析：去程时船头垂直河岸如图所示，由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d ，则去程时间t 1＝d v 1；回程时行驶路线垂直河岸，故回程时间t 2＝d v 21－v2，由题意有t 1t 2＝k ，则k ＝v 21－v 2v 1，得v 1＝v 21－k 2＝v 1－k2，选项B 正确．2.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是( A )A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功解析：货物处于平衡状态，受到重力mg、支持力F N和摩擦力F f，则根据平衡条件有：mg sinθ＝F f，F N＝mg cosθ，当θ增大时，F f增大，F N减小，故A正确，B错误．货物受到的支持力的方向与瞬时速度方向相同，所以支持力对货物做正功，故C错误；摩擦力的方向与位移方向垂直，不做功，故D错误．3．假设在质量与地球质量相同、半径为地球半径两倍的某天体上进行运动比赛，那么与地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是(A)①跳高运动员的成绩会更好②用弹簧秤称体重时，体重数值会变得更小③投掷铁饼的距离会更远④用手投出的篮球，水平方向的分速度会更大A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④解析：根据万有引力定律可知人在该天体上受到的引力小于地球上的重力，即物体好像变“轻”了，所以①、②、③是正确的，选A.4．由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(B)A．西偏北方向，1.9×103 m/sB．东偏南方向，1.9×103 m/sC．西偏北方向，2.7×103 m/sD．东偏南方向，2.7×103 m/s解析：设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时，速度为v1，发动机给卫星的附加速度为v2，该点在同步轨道上运行时的速度为v.三者关系如图，由图知附加速度方向为东偏南，由余弦定理知v22＝v21＋v2－2v1v cos30°，代入数据解得v2≈1.9×103 m/s.选项B正确．5.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法中正确的是(C)A．物体从A下降到B的过程中，动能不断变小B．物体从B上升到A的过程中，动能不断变小C．物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，动能都是先增大，后减小D．物体从A下降到B的过程中，物体动能和重力势能的总和不变解析：物体从A下降到B的过程中，物体的动能先增大后减小，同理，物体从B返回到A的过程，动能先增大后减小，A、B错误，C正确；物体运动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，因弹簧的弹性势能变化，故动能和重力势能的和在变化，D错误，故选C.6．如图所示，由倾角为45°的光滑斜面和半径为R的34光滑圆周组成的轨道固定在竖直平面内，斜面和圆周之间由小圆弧平滑连接，一小球以一定的初速度释放，始终贴着轨道内侧顺时针运动，则其通过斜面的时间可能是(重力加速度为g)(A)A．(10－6)Rg B．(10＋6)RgC．(10－3)Rg D．(10＋3)Rg解析：由于小球始终贴着轨道内侧顺时针运动，可知小球通过圆周最高点的速度满足v≥gR，由机械能守恒可知小球到达斜面轨道的顶端时的速度v0＝v2＋2gR≥3gR，小球沿斜面下滑时加速度a＝g sin45°＝22g，则由运动学公式有2R＝v0t＋12at2可解得0<t≤(10－6)Rg，A正确．二、多项选择题(共4小题，每小题4分)7．如图a所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为30°的光滑长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图b所示．下列说法正确的是(BC)A．甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B．甲、乙两球的质量之比为4 1C．甲、乙两球的动能相等时，两球重力的瞬时功率之比为11D．甲、乙两球的动能相等时，两球高度相同解析：甲、乙两球在运动的过程中都是只有重力做功，所以甲、乙两球机械能都守恒，故A错误；根据动能定理F合x＝ΔE k，可知动能与位移的图象斜率表示合外力大小，甲球的合外力为m甲g sin30°，乙球的合外力为m乙g，由题图知m甲g sin30°＝2m乙g，所以m甲m乙＝41，故B正确；根据E k＝12m v2知，动能相等时，v甲v乙＝12，两球重力的瞬时功率之比m甲g v甲sin30°m乙g v乙＝11，所以C正确；由题图知，甲、乙两球的动能均为E k0时，两球高度不相同，所以D错误．8．2016年9月落成起用的“中国天眼”是我国自主研制的、世界最大最灵敏的单口径射电望远镜，如图所示．射电望远镜是观测和研究来自天体的射电波的基本设备，脉冲星、宇宙微波背景辐射等天文学的重大发现都与射电望远镜有关．脉冲星是一种高速自转的中子星，它的密度极高，每立方厘米质量达上亿吨．脉冲星在计时、引力波探测、广义相对论检验等领域具有重要应用．到目前为止，“中国天眼”已探测到数十个优质脉冲星候选体．其中脉冲星FP1的自转周期为1.83 s，距离地球约1.6万光年；脉冲星FP2的自转周期为0.59 s，距离地球约4 100光年．根据以上资料可以判断，下列说法中正确的是(AD)A．脉冲星FP1的自转周期小于地球的自转周期B．脉冲星FP1到地球的距离小于太阳到地球的距离C．脉冲星FP1的自转角速度大于脉冲星FP2的自转角速度D．脉冲星FP1的自转角速度小于脉冲星FP2的自转角速度解析：脉冲星FP1的自转周期为1.83 s，地球自转周期为1天，显然脉冲星FP1的自转周期小于地球的自转周期，故A正确；脉冲星FP1到地球的距离约1.6万光年，即光1.6万年通过的路程，而光从太阳到地球只要8分钟多点，故脉冲星FP1到地球的距离大于太阳到地球的距离，故B错误；脉冲星FP1的自转周期为1.83 s，脉冲星FP2的自转周期为0.59 s，根据ω＝2πT，脉冲星FP1的自转角速度小于脉冲星FP2的自转角速度，故C错误，D正确；故选A、D.9．质量为m的物体始终静止在倾角为θ的斜面上，下列说法正确的是(ABC)A．若斜面水平向右匀速运动距离x，斜面对物体不做功B．若斜面向上匀速运动距离x，斜面对物体做功mgxC．若斜面水平向左以加速度a运动距离x，斜面对物体做功maxD．若斜面向下以加速度a运动距离x，斜面对物体做功m(g＋a)x解析：物体受到平衡力作用而处于匀速直线运动状态，与重力相平衡的力是斜面给它的作用力，方向竖直向上．斜面沿水平方向匀速运动时，力与位移垂直，斜面对物体不做功．斜面向上匀速运动时，力与位移同向，W＝F·x＝mgx.斜面水平向左加速运动时，物体所受的合外力为ma，恰等于斜面给它的作用力在位移方向的分量，W＝F·x＝max.斜面向下加速时，对物体有mg＋F＝ma，W＝F·x＝m(a －g)·x，故选A、B、C.10．如图所示，M为固定在桌面上的异形木块，abcd为34圆周的光滑轨道，a为轨道最高点，de面水平且与圆心等高．今将质量为m 的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，使其自由下落到d处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是(CD)A．在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关B．只要改变h的大小，就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de面上C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点之后，又落回轨道之内D．要使小球飞出de面之外(即落在e的右边)是可能的解析：只要小球能通过轨道的最高点a，即有v a≥gR.小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a点后做平抛运动的水平射程x，由平抛运动公式x ＝v a t 及R ＝12gt 2得x ≥2R ，由此可知，小球在通过a 点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de 面之外，C 、D 正确．三、填空题(共2小题，共14分)11．(6分)我国已启动了月球探测计划——“嫦娥工程”．右图所示为“嫦娥一号”月球探测器飞行路线的示意图．(1)在探测器飞离地球的过程中，地球对它的引力逐渐减小(填“增大”“减小”或“不变”)．(2)已知月球与地球的质量之比为M 月M 地＝181，当探测器飞至月地连线上某点P 时，月球与地球对它的引力恰好相等，此时P点到月心与到地心的距离之比为19. (3)结合图中信息，通过推理，可以得出的结论是BD.A ．探测器飞离地球时速度方向指向月球B ．探测器经过多次轨道修正，进入预定绕月轨道C ．探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致D ．探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道解析：(1)根据万有引力定律F ＝G Mm r2可知，当距离增大时，引力减小．(2)根据万有引力定律及题意得G M 月m r 2月＝G M 地m r 2地又M 月M 地＝181，所以r 月r 地＝19.(3)由探测器的飞行路线可以看出：探测器飞离地球时速度方向指向月球公转的前方，当到达月球轨道时与月球“相遇”，选项A 错误；探测器经过多次轨道修正后，才进入预定绕月轨道，选项B 正确；探测器绕地球的旋转方向为逆时针方向，绕月球的旋转方向为顺时针方向，选项C错误；探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道，选项D正确．12．(8分)探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：ω/(rad·s－1)0.5123 4n 52080180320E k/J0.5281832另外已测得砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为10πN.(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系式为E k＝2ω2.(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则它转过45圈后的角速度为2 rad/s.解析：(1)从脱离动力到最后停止转动，由动能定理得－F f·n·πD＝0－E k0，即E k0＝nF fπD＝0.1n.将n的不同数值代入可得到相应的转动动能如下表：E k/J0.5281832(2)E k与角速度ω的关系式为：E k＝2ω2.(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则此时砂轮脱离时的动能E k0＝2ω2＝12.5 J，转过45圈时的动能：E k＝2ω′2，此过程摩擦力做功W＝－f·n·πD＝－4.5 J，再根据动能定理得：W＝E k －E k0，代入数据得：ω′＝2 rad/s.四、计算题(共4小题，共46分)13．(8分)汽车在平直的公路上由静止启动，做直线运动，下图中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系(除6～16 s时间段图线为曲线外，其余时间段图线均为直线)，直线2表示汽车的功率和时间的关系．设汽车在运动过程中受到的阻力不变，在16 s末汽车的速度恰好达到最大．(1)定性描述汽车的运动状态；(2)求汽车受到的阻力和最大牵引力；(3)求汽车的质量．解析：(1)汽车刚开始做初速度为零的匀加速直线运动，6 s末开始做加速度减小的变加速直线运动，16 s末开始做匀速直线运动．(2)汽车受到的阻力f＝Pv m＝7×10312N≈583.3 N.6 s末的速度为8 m/s，是匀加速直线运动的末速度，此时牵引力最大，F＝Pv1＝7×1038N＝875 N.(3)汽车匀加速运动的加速度为a＝86m/s2＝43m/s2由牛顿第二定律得F－f＝ma解得m＝F－fa＝875－583.343kg≈218.8 kg.★★★答案★★★：(1)见解析(2)583.3 N875 N(3)218.8 kg 14．(12分)某一空间飞行器质量为m，从地面起飞时，恰好沿与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，此时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，经时间t后，将动力方向沿逆时针旋转60°，同时适当调节其大小，使飞行器沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，重力加速度为g，求：(1)t时刻飞行器的速度；(2)t时刻发动机动力的功率；(3)从起飞到上升到最大高度的整个过程中，飞行器发动机动力做的总功．解析：(1)对飞行器进行受力分析如图，则F sin α－mg ＝ma y ① F cos α＝ma x ② 又a ya x＝tan θ③联立①②③式，并代入数据得F ＝3mg .飞行器的加速度a ＝a 2x ＋a 2y .联立以上各式，并代入数据得a ＝g . t 时刻飞行器的速度v ＝at ＝gt . (2)设t 时刻发动机动力的功率为P ，则 P ＝F v cos30°＝32mg 2t .(3)飞行器加速过程位移为x 1＝12at 2.飞行器加速过程，由动能定理得 W 1－mgx 1sin30°＝12m v 2.将动力方向沿逆时针旋转60°后与速度方向垂直，所以减速过程发动机动力做的功W 2＝0.飞行器从地面到最大高度的整个过程中发动机动力做的功W ＝W 1＋W 2.联立上式得W ＝34mg 2t 2.★★★答案★★★：(1)gt (2)32mg 2t (3)34mg 2t 215．(12分)一组太空人乘坐太空穿梭机，去修理距离地球表面6.0×105 m 的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H ，机组人员使穿梭机S 进入与H 相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处．如图所示，设G 为引力常量，M 为地球质量(已知地球半径R ＝6.4×106 m ，地球表面重力加速度g ＝9.8 m/s 2，地球的第一宇宙速度v ＝7.9 km/s)．(1)在穿梭机内，一质量为70 kg 的太空人的视重是多少？ (2)计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期．解析：(1)穿梭机内的人处于完全失重状态，故视重为0. (2)由mg ＝G Mm R 2，得g ＝GM R 2，g ′＝GMr 2，则g ′g ＝R 2r 2＝(6.4×106)2(6.0×105＋6.4×106)2≈0.84，所以轨道上的重力加速度g ′＝0.84g＝0.84×9.8 m/s 2≈8.2 m/s 2；由G MmR 2＝m v 2R ，得v ＝GM R ，则v ′＝GM r ，得v ′v ＝Rr ＝6.4×1066.0×105＋6.4×106≈0.96.所以穿梭机在轨道上的速率v ′＝0.96v ＝0.96×7.9 km/s ≈7.6 km/s ；由v ＝2πrT 得穿梭机在轨道上的周期T ＝2×3.14×(6.4×106＋6.0×105)7.6×103s ≈5.8×103 s. ★★★答案★★★：(1)0 (2)8.2 m/s 2 7.6 km/s 5.8×103 s16．(14分)如图所示，小球P 用长l ＝1 m 的细绳系着，在水平面内绕O 点做匀速圆周运动，其角速度ω＝2π rad/s.另一小球Q 质量m ＝1 kg ，在高出水平面h ＝0.8 m 的水平槽上．槽与绳平行，且槽光滑，槽口A 点在O 点正上方．当小球Q 受到水平恒力F 作用时，两小球同时开始运动．当小球Q 运动到A 点时，撤去力F .求：(1)恒力F 为何值时两小球可能相碰？(2)在满足(1)条件的前提下，小球Q 运动到槽口的最短时间和相应的小球Q 在槽上滑行的距离．(g 取10 m/s 2)解析：(1)设小球Q 在水平槽上的运动时间为t 1，则到达A 点时的速度v 0＝F m t 1①小球Q 做平抛运动时，有h ＝12gt 22②l 1＝v 0t 2③由②得平抛运动的时间t 2＝2hg ＝0.4 s.要使两小球相碰，小球Q 做平抛运动的水平位移 l 1＝l ＝1 m.由③得初速度v 0＝lt 2＝10.4m/s ＝2.5 m/s.根据题中给出的条件可知两球相遇的时间关系为t 2＋t 1＝T2＋nT ，其中T ＝2πω＝1 s ，则t 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12T －t 2＝(n ＋0.1) s (n ＝0,1,2，…) 由①得恒力F ＝m v 0t 1＝ 2.5n ＋0.1N(n ＝0,1,2，…)．(2)当n ＝0时，小球Q 运动到槽口的时间最短最短时间t min ＝πω－t 2＝0.1 s相应时间内小球Q 在槽上滑行的距离 x ＝v 02t min ＝0.125 m.★★★答案★★★：(1) 2.5n ＋0.1 N(n ＝0,1,2，…) (2)0.1 s 0.125m感谢您的下载!快乐分享，知识无限！由Ruize收集整理！。