2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)
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。
2019人教版高中物理必修第二册综合检测卷
2019人教版高中物理必修第二册综合检测卷本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第I卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每个小题给出的四个选项中，第1〜8小题，只有一个选项符合题意；第9〜12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分）1.关于运动的合成与分解，下列说法中不正确的是（）A.物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B.若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动C.合运动与分运动具有等时性D.速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则答案A解析物体的两个分运动是直线运动，则它们的台运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，若合速度方向与台加速度方向共线，则为直线运动，否则为曲线运动，A错误，B、C、D正确。
2.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，在飞镖世界杯大赛中某一选手在距地面高//,离靶面的水平距离L处，将质量为秫的飞镖以速度m水平投出，结果飞镖落在靶心正上方。
不计空气阻力，如只改变h、L、m、"o四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（）A,适当减小00 B.适当提高ZzC.适当减小秫D.适当减小乙答案A解析飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动；开始时飞镖落于靶心上方，说明在飞镖水平方向飞行L时，下落高度较小，而水平方向L=W,竖直方向,=5?#=《痈，为增大y，可以增大％或减小。
0,故A正确，D错误；若Z不变，"0不变，也可以降低//,故B错误；而平抛运动规律和物体的质量无关，故C错误。
3.如图所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一条直线上。
它们的轨道半径之比为1：2：3,质量相等，则下列说法中正确的是（）A.三颗卫星的加速度之比为9：4：1B.三颗卫星具有机械能的大小关系为E a VE b VE cC.B卫星加速后可与A卫星相遇D.A卫星运动27周后，C卫星也恰回到原地点答案B解析根据万有引力提供向心力C^^=ma,得a=^-,故qa：如：血=点：*：*=*：£：布=36：9：4,故A错误；卫星发射得越高，需要克服地球引力做功越多，故机械能越大，故E a<E b<E c,故B正确；B卫星加速后做离心运动，轨道半径要变大，不可能与A卫星相遇，故C错误；根据万有引力提供向心力普=nr^r,得7=2兀所以奈=即T c=>^T a,A卫星运动27周后，C卫星不会回到原地点，故D错误。
2019年高中物理模块综合检测二新人教版必修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点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )A．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解析：小球做匀变速曲线运动，所以加速度不变，故选项C错误；由于在D点速度方向与加速度方向垂直，则在C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角，所以质点由C到D 速率减小，即C点速率比D点大，故选项A正确；在A点速度方向与加速度方向的夹角也为钝角，故选项B错误；而从B到E的过程中速度方向与加速度的方向间的夹角越来越小，故选项D错误．答案：A2.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＝v0t，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 B 4h g ＝v A ·h g，可知x A ＞x B ，两球不可能落在地面上同一点，故B 、C 、D 均错误． 答案：A3.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 ＝a CB ．aC ＞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：C4．海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是(引力常量G 为已知量)( )A ．海卫1绕海王星运动的周期和半径B ．海王星绕太阳运动的周期和半径C ．海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量D ．海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量解析：计算海王星的质量：一种方法是知道海王星表面的重力加速度，根据公式mg ＝G Mm R2求解；另一种方法就是知道海王星的卫星绕它运动的周期和半径． 由GM 海m r 2＝mr 4π2T 2，得M 海＝r 3·4π2GT 2. B 能求出太阳的质量，C 、D 求不出，所以选A.答案：A5．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：C6．质量为2×103kg 、发动机的额定功率为80 kW 的汽车在平直公路上行驶．若该汽车所受阻力大小恒为4×103 N ，则下列判断中正确的有( )A ．汽车的最大速度是10 m/sB ．汽车以2 m/s 2的加速度匀加速启动，启动后第2 s 末时发动机的实际功率是32 kWC ．汽车以2 m/s 2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10 sD ．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5 m/s 时，加速度为8 m/s 2解析：当牵引力大小等于阻力时速度最大，根据P ＝fv m 得，汽车的最大速度v m ＝P f ＝80 0004 000m/s ＝20 m/s ，故A 错误；根据牛顿第二定律，得F －f ＝ma ，解得F ＝f ＋ma ＝4 000 N ＋2 000×2 N ＝8 000 N ，第2 s 末的速度v ＝at ＝2×2 m/s ＝4 m/s ，第2 s 末发动机的实际功率P ＝Fv ＝8 000×4 W ＝32 kW ，故B 正确；匀加速直线运动的末速度v ＝P F ＝80 0008 000m/s ＝10 m/s ，做匀加速直线运动的时间t ＝v a ＝102s ＝5 s ，故C 错误；当汽车速度为5 m/s 时，牵引力F ＝P v ＝80 0005 N ＝16 000 N ，根据牛顿第二定律，得汽车的加速度a ＝F －f m＝16 000－4 0002 000m/s 2＝6 m/s 2，故D 错误．选B. 答案：B7.一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时刻开始，受到水平外力F 作用，如图所示．下列判断正确的是( )A ．0～2 s 内外力的平均功率是4 WB ．第2 s 内外力所做的功是4 JC ．第2 s 末外力的瞬时功率最大D ．第1 s 末与第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶5解析：0～1 s 内，质点的加速度a 1＝F 1m ＝31m/s 2＝3 m/s 2，则质点在0～1 s 内的位移x 1＝12a 1t 21＝12×3×1 m ＝1.5 m ，1 s 末的速度v 1＝a 1t 1＝3×1 m/s ＝3 m/s ，第2 s 内质点的加速度a 2＝F 2m ＝11 m/s 2＝1 m/s 2，第2 s 内的位移x 2＝v 1t 2＋12a 2t 22＝3×1 m ＋12×1×1 m ＝3.5 m ，在0～2 s 内外力F 做功的大小W ＝F 1x 1＋F 2x 2＝3×1.5 J ＋1×3.5 J ＝8 J ，可知0～2 s内外力的平均功率P ＝W t ＝82W ＝4 W ，故A 正确；第2 s 内外力做功W 2＝F 2x 2＝1×3.5 J ＝3.5 J ，故B 错误；第1 s 末外力的瞬时功率P 1＝F 1v 1＝3×3 W ＝9 W ，第2 s 末的速度v 2＝v 1＋a 2t 2＝3 m/s ＋1×1 m/s ＝4 m/s ，则外力的瞬时功率P 2＝F 2v 2＝1×4 W ＝4 W ，可知第2 s 末外力的瞬时功率不是最大，第1 s 末和第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶4，故C 、D 错误．答案：A8．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25L D ．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．我国已发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面H 处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，其运行的周期为T ，随后“嫦娥三号”在该轨道上A 点采取措施，降至近月点高度为h 的椭圆轨道Ⅱ上，如图所示．若以R 表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则下述判断正确的是( )A ．“嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加速才能降至椭圆轨道ⅡB ．“嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为（2R ＋H ＋h ）38（R ＋H ）3T C ．月球的质量为4π2（R ＋H ）3GT 2 D ．月球的第一宇宙速度为 2πR （R ＋H ）3TR解析：“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运动，要使其沿椭圆轨道运动，“嫦娥三号”需做近心运动，故在轨道Ⅰ上需要对“嫦娥三号”减速，“嫦娥三号”才可以沿轨道Ⅱ运动，故A 错误；根据开普勒第三定律a 3T 2＝k ，得“嫦娥三号”在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的周期应满足T ⅠT Ⅱ＝（R ＋H ）3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12（2R ＋H ＋h ）3，T Ⅰ＝T ，解得T Ⅱ＝（2R ＋H ＋h ）38（R ＋H ）3T ，故B 正确；“嫦娥三号”在图中轨道Ⅰ上运动时，根据万有引力提供它做圆周运动的向心力，有G Mm （R ＋H ）2＝m 4π2T 2(R ＋H )，解得月球的质量为M ＝4π2（R ＋H ）3GT 2，故C 正确；据G Mm R 2＝m v 2R ，得月球的第一宇宙速度为v ＝ GM R ＝2πR （R ＋H ）3TR，故D 正确． 答案：BCD10．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．如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g .飞船在半径为4R 的圆形轨道Ⅰ上运动，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，再次点火进入半径约为R 的近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则( )A ．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率等于12g 0R B ．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率小于在轨道Ⅱ上B 处的速率C ．飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上B 处的加速度D ．飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的周期之比T Ⅰ∶T Ⅲ＝4∶1解析：根据G Mm （4R ）2＝m v 214R，得飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v 1＝GM 4R ，又GM ＝g 0R 2，解得v 1＝ g 0R 4＝12g 0R ，故A 正确；根据G Mm r 2＝m v 2r ，解得v ＝ GM r，飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上的速率关系为v Ⅲ＞v Ⅰ，飞船在轨道Ⅱ上的B 处减速进入轨道Ⅲ，则飞船在轨道Ⅰ上的运行速率小于在轨道Ⅱ上B 处的速率，故B 正确；根据牛顿第二定律，得a ＝G Mmr 2m ＝GM r 2，飞船在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上B 处的加速度，故C 错误；根据G Mm r 2＝mr 4π2T2，得T ＝4π2r 3GM ，飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的轨道半径之比为4∶1，则周期之比为8∶1，故D 错误．答案：AB12．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 k 0，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：BCD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：(1)方法一 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.(2)方法二 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)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＝24 mg.(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＝mω20R sin θ，解得ω0＝2g R.(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＝mω21R sin θ，f sin θ＋mg＝F N cos θ，联立以上三式，解得ω1＝32g 2R.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＝mω22R sin θ，mg＝F N cos θ＋f sin θ，联立解得ω2＝2g 2R.答案：(1) 2gR(2)32g2R2g2R16．(12分)宇航员在太空中待久了会由于失重使其身体肌肉变得虚弱，有人设想为了防止航天器中的宇航员的身体肌肉变得虚弱而用旋转的离心力模拟重力，其原理就是让太空舱旋转产生离心力，让里面的人和物体像受到重力一样．但是如果太空舱的旋转角速度大于0.2 rad/s 人就会感到头晕．已知地球半径R ＝6.4×103 km ，地球表面重力加速度g 取10 m/s 2.试问：(1)若航天器绕地球做匀速圆周运动时，宇航员对航天器侧壁的压力与在地面上对地面的压力相等，且不感到头晕，则太空舱的半径至少为多大？(2)若航天器在离地面距离也为R 的高空中绕地球做匀速圆周运动，则航天器的运动周期有多大？(3)若航天器绕地球做匀速圆周运动，航天器中的太空舱直径d ＝5 m ，要使太空舱中的宇航员不感到头晕且其自转的加速度与航天器绕地球公转的加速度大小相等，则航天器离地面至少多远？解析：(1)宇航员对航天器侧壁的压力与在地面上对地面的压力相等时，有 m ω2r ＝ma ＝mg ，r ＝gω2，当ω＝0.2 rad/s 时，r 取最小值，即r min ＝250 m.(2)航天器在离地面距离也为R 的高空中绕地球做匀速圆周运动时，有GM R 2＝g ，GMm （R ＋h ）2＝m 4πT 2(R ＋h )，h ＝R . 解得T ＝3 2002π s.(3)当太空舱自转的加速度与绕地球公转的加速度相等时，有ω2×d 2＝GM （R ＋h ）2，且GMR 2＝g ，解得h ＝ 2gR2ω2d －R ， 当ω＝0.2 rad/s 时，h 取最小值，解得h min ＝5.76×104 km.答案：(1)250 m (2)3 2002π s (3)5.76×104 km17．(15分)如图所示，固定在水平面上的组合轨道，由光滑的斜面、光滑的竖直半圆(半径R ＝2.5 m)与粗糙的水平轨道组成；水平轨道动摩擦因数μ＝0.25，与半圆的最低点相切，轨道固定在水平面上．一个质量为m ＝0.1 kg 的小球从斜面上A 处由静止开始滑下，并恰好能到达半圆轨道最高点D ，且水平抛出，落在水平轨道的最左端B 点处．不计空气阻力，小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失，g 取10 m/s 2.求：(1)小球从D 点抛出的速度v D ；(2)水平轨道BC 的长度x ；(3)小球开始下落的高度h .解析：(1)小球恰好能到达半圆轨道最高点D ，此时只有重力作为向心力，即mg ＝m v 2D R， 所以小球从D 点抛出的速度v D ＝gR ＝10×2.5 m/s ＝5 m/s.(2)根据竖直方向上的自由落体运动，可得2R ＝12gt 2， 所以运动的时间为t ＝4Rg ＝4×2.510s ＝1 s ， 水平轨道BC 的长度即为平抛运动的水平位移的大小，所以x ＝v D t ＝5×1 m ＝5 m.(3)对从A 到D 的过程，利用动能定理，可得mgh －μmgx －mg ·2R ＝12mv 2D ，解得h ＝7.5 m.答案：(1)5 m/s (2)5 m (3)7.5 m。
2019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 W B ．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 ＝W t ＝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 ＝kv 2)．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 km C ．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 ＝2h gB ．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．t2～t3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)6516 m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 0 2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 ＝7916 m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/sFL 1－μmgs ＝12mv 12所以L 1＝6516 m②若小物块落到半圆的右半边，同理可得v 2＝9 m/sL 2＝14516 m ＞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＝10－01－0 m/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＝12－102－1 m/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 cosθm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＝12×2×122J ＝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.。
高一下期末模块综合测试题 高中物理 (人教版2019必修第二册)
2021—2022学年高一下期末模块综合测试题【05卷】（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：必修第二册）第Ⅰ卷（选择题 共43分）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，只有一项符合题目要求）1. 关于重力势能,下列说法中正确的是( ) A.重力势能有正负,是矢量B.重力势能的大小只取决于物体的质量C.水平地面上物体的重力势能一定等于零D.教室内日光灯的重力势能实际上是日光灯和地球所共有的 【答案】D【解析】重力势能有正负之分,但重力势能是标量,其正负不表示方向,故A 错误;重力势能P E mgh =,故重力势能大小取决于质量和相对于零势能面的高度,故B 错误;重力势能的大小与零势能面的选择有关,若选择水平地面之外的某一高度处为零势能面,则水平地而上的物体重力势能不为零,故C 错误;教室内日光灯的进力势能实际上是日光灯和地球所共有的,故D 正确。
2.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D 点（D 点是曲线的拐点）时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A 点运动到E 点的过程中，下列说法中正确的是( )A.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，C D v v >，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。
3. 已知天王星距太阳约287099万千米,某太阳探测器最终将在距离太阳约600万千米的位置飞行。
2019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 ．t 1＜t 2B ．t 1＝t 2C ．v 1＜v 2D ．v 1＞v 2答案 C 解析 根据平抛运动规律知下落时间t ＝2h g ，由于h 1＞h 2，故t 1＞t 2，所以A 、B 错误；根据v ＝xt，得v 1＜v 2，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/sB ．重力势能为4.9×104 J ，角速度为0.2 rad/sC ．重力势能为5.4×104 J ，角速度为4.2×10－3 rad/sD ．重力势能为4.9×104 J ，角速度为4.2×10－3rad/s答案 C解析 E p ＝mgh ＝5.4×104 J T ＝25 min ＝1 500 sω＝2πT≈4.2×10－3 rad/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 ＝W t ＝0.6750.5 W ＝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 ＝kv 2)．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 kmB ．40 kmC ．10 kmD ．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 ＝2h gB ．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 ＝2h g，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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R t C ．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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫v R 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mghB ．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．t2时刻小球的速度为零C．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小D．t2～t3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 B 22 (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 ＝1.020×10－22.55×10－3 m/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 A 22－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 H x－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 C2R ⑤ 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)6516 m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 ＝7916 m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/sFL 1－μmgs ＝12mv 12所以L 1＝6516 m②若小物块落到半圆的右半边，同理可得v 2＝9 m/sL 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 ABt ＝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＝10－01－0 m/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＝12－102－1 m/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＝12×2×122J ＝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.。
2019年高中物理 模块综合检测(一)新人教版必修2
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．关于摩擦力做功，以下说法正确的是( )A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功B．静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动趋势，但不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功D．一对相互作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功解析：摩擦力可以是动力，故摩擦力可做正功；一对相互作用力，可以都做正功，也可以都做负功；静摩擦力可以做功，也可以不做功，故选项A、B、D错误，C正确．答案：C3．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则( )A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换五种不同挡位C ．当A 轮与D 轮组合时，两轮的角速度之比ωA ∶ωD ＝1∶4D ．当A 轮与D 轮组合时，两轮的角速度之比ωA ∶ωD ＝4∶1解析：由题意知，A 轮通过链条分别与C 、D 连接，自行车可有两种速度，B 轮分别与C 、D 连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位；当A 与D 组合时，两轮边缘线速度大小相等，A 转一圈，D 转4圈，即ωA ωD ＝14，选项C 对． 答案：C4.如图所示，滑板运动员以速度v 0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 ．v 0越大，运动员在空中运动时间越长B ．v 0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v 0大小无关解析：运动员和滑板做平抛运动，有h ＝12gt 2，故运动时间与初速度无关，故A 错误；根据动能定理，有mgh ＝12mv 2－12mv 20，解得v ＝v 20＋2gh ，故v 0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B 正确，C 错误；射程x ＝v 0t ＝v 02h g ，初速度越大，射程越大，故D 错误． 答案：B5．质量为m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M ，月球半径为R ，月球表面重力加速度为g ，引力常量为G ，不考虑月球自转的影响，则航天器的( )A ．线速度v ＝GM R B ．角速度ω＝gR C ．运行周期T ＝R g D ．向心加速度a ＝GmR2 解析：由万有引力提供向心力，可得G Mm R 2＝ma ＝m v 2R ＝m ω2R ＝m 4π2T2R ，忽略月球自转时，有G Mm R2＝mg ，联立各式解得相关物理量后可判断选项A 正确．答案：A6．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45mgh B ．物体的机械能减少了45mgh C ．物体克服阻力所做的功为45mgh D ．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．双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为( ) A.n 3k 2T B.n 3k T C.n 2k T D.n kT 解析：设两颗星的质量分别为m 1、m 2，做圆周运动的半径分别为r 1、r 2，根据万有引力提供向心力，可得G m 1·m 2（r 1＋r 2）2＝m 1r 14π2T 2，G m 1·m 2（r 1＋r 2）2＝m 2r 24π2T 2，联立解得：m 1＋m 2＝4π2（r 1＋r 2）3GT 2，即T 2＝4π2（r 1＋r 2）3G （m 1＋m 2），因此，当两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍时，两星做圆周运动的周期为T ′＝n 3kT ，选项B 正确． 答案：B 8．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a 和b ，落地点的水平位移为x 1和x 2，自抛出到落地的过程中，重力做的功分别为W 1、W 2，落地瞬间重力的即时功率为P 1和P 2( )A ．若x 1＜x 2，则W 1＞W 2，P 1＞P 2B ．若x 1＜x 2，则W 1＞W 2，P 1＜P 2C ．若x 1＝x 2，则W 1＞W 2，P 1＞P 2D ．若x 1＝x 2，则W 1＜W 2，P 1＜P 2解析：若x 1＜x 2，由于高度决定了平抛运动的时间，所以两个物体运动时间相等． 由x ＝v 0t ，知水平抛出两个物体的初速度关系为v 1＜v 2.由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量关系是m 2＜m 1.自抛出到落地的过程中，重力做的功W ＝mgh ，所以W 1＞W 2，平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以落地瞬间两个物体的竖直方向速度v y 相等，根据瞬时功率P ＝Fv cos α，落地瞬间重力的即时功率P ＝mgv y .由于m 2＜m 1，所以P 1＞P 2，故A 正确，B 错误．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a 和b ，由于高度决定时间，所以两个物体运动时间相等．若x 1＝x 2，平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以水平抛出两个物体的初速度相等．由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量相等．所以自抛出到落地的过程中，重力做的功相等，即W 1＝W 2.落地瞬间重力的即时功率相等，即P 1＝P 2，则C 、D 错误．故选A.答案：A9.如图所示，两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD 中点的轴OO 1在水平面内转动，已知两物块质量相等，杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B 到OO 1轴的距离为物块A 到OO 1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是( )A ．A 受到的静摩擦力一直增大B ．B 受到的静摩擦力先增大，后保持不变C ．A 受到的静摩擦力先增大后减小D ．A 受到的合外力一直在增大解析：在转动过程中，两物块做圆周运动都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以提供所需向心力时，绳子中就会产生拉力，当这两个力的合力都不足以提供向心力时，物块将会与CD 杆发生相对滑动．根据向心力公式F 向＝m v 2R＝m ω2R ，可知在发生相对滑动前物块的运动半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力大小等于物块所受的合力，故D 正确．由于A 的运动半径比B 的小，A 、B 的角速度相同，知当角速度逐渐增大时，B 物块先达到最大静摩擦力；角速度继续增大，B 物块靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力；角速度增大，拉力增大，则A 物块所受的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A 物块所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A 物块所受的摩擦力反向增大．所以A 所受的摩擦力先增大后减小，再增大；B 物块所受的静摩擦力一直增大，达到最大静摩擦力后不变，故A 、C 错误，B 正确．答案：BD10．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 高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得mg (h －2R )＝12mv ′2＝0，解得v ′＝0，所以不能通过最高点，故D 错误．故选BC.答案：BC11.一物体自t ＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是( )A ．在0～6 s 内，物体离出发点最远为30 mB ．在0～6 s 内，物体经过的路程为40 mC ．在0～4 s 内，物体的平均速率为7.5 m/sD ．在5～6 s 内，物体所受的合力做负功解析：0～5 s 内物体向正方向运动，5～6 s 内向负方向运动，故5 s 末离出发点最远，由面积法求出0～5 s 内的位移l 1＝35 m ，A 错误；5～6 s 内的位移l 2＝－5 m ，总路程为40 m ，B 正确；由面积法求出0～4 s 内的位移l ＝30 m ，此段时间内路程等于位移的大小，故平均速率v －＝l t＝7.5 m/s ，C 正确；由题图象知5～6 s 内物体加速运动，合力和位移同向，合力做正功，D 错误．答案：BC12.2013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：ABC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：因为h ＝12gt 2，所以t ＝2h g＝0.3 s ， 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 ＝12mv 2，即gh ＝12v 2或mgh ＝12mv 22－12mv 21，即gh ＝12v 22－12v 21，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 ＝12mv 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)据报道，人们最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍．已知一个在地球表面质量为50 kg 的人在这个行星表面的重量约为800 N ，地球表面处的重力加速度为10 m/s 2.求：(1)该行星的半径与地球的半径之比；(2)若在该行星上距行星表面2 m 高处，以10 m/s 的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力)，则小球的水平射程是多大．解析：(1)在该行星表面处，有G 行＝mg 行，得g 行＝16 m/s 2.在忽略自转的情况下，物体所受的万有引力等于物体所受的重力，得GMm R 2＝mg ，得R 2＝GM g ， 故R 2行R 2地＝M 行g 地M 地g 行＝4，所以R 行R 地＝2. (2)由平抛运动的规律，有h ＝12g 行t 2，s ＝vt ， 故s ＝v 2hg 行，代入数据，解得s ＝5 m.答案：(1)2∶1 (2)5 m17．(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 12mv 2A ＝12mv 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。
高一下期末模块综合测试题 高中物理 (人教版2019必修第二册)
2021—2022学年高一下期末模块综合测试题【03卷】（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：必修第二册）第Ⅰ卷（选择题 共43分）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，只有一项符合题目要求）1．以下说法正确的是( )A ．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态B ．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水甩掉C ．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能一定守恒D ．合力对物体做功为零时，机械能一定守恒【答案】B【解析】绕地球沿圆轨道飞行的航天器中，悬浮的液滴受到的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，故A 错误；洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水甩掉，故B 正确；匀速直线运动受到的合力等于零，但机械能不一定守恒，如竖直方向的匀速直线运动机械能不守恒，故C 错误；合力对物体做功为零时，可能有除重力以外的力对物体做功，机械能不守恒，如起重机匀速向上吊起货物时货物的机械能不守恒，故D 错误。
2．“七星坛上卧龙登，一夜东风江水腾。
不是孔明施妙计，周郎安得逞才能？”三国时，诸葛亮借东风，周瑜火烧赤壁。
孔明怕遭伤害，于是东风初起，便于七星坛上，披发而下，于江边上船渡江，为尽可能缩短过江时间，孔明估测了一下江面的宽度及水速，于是调整船头，使船头垂直于河岸，船在静水中的速度为v 1，从A 沿直线运动到B ，渡河所用时间为t 1；周瑜从后面追赶，船头垂直于AB ，船在静水中的速度为v 2，也从A 沿直线运动到B ，渡河所用时间为t 2，若AB 与河岸的夹角为α，河水速度恒定。
则下列表达式成立的是( )A ．v 1v 2 ＝sin αB ．v 1v 2 ＝1sin αC ．t 1t 2 ＝cos 2αD ．t 1t 2 ＝1cos 2α【答案】C【解析】设河水速度为v ，当船头垂直河岸时v 1＝v tan α，合速度v 合1＝v cos α，当船头垂直AB 时v 2＝v sin α，合速度v 合2＝v cos α，因此v 1v 2 ＝1cos α，A 、B 两项错误；由于两次位移相同，因此时间之比t 1t 2 ＝v 合2v 合1＝cos 2α，C 项正确，D 项错误。
2019年高中物理综合测试卷02新人教版必修2
综合测试卷（二）【时间：90分钟满分：110分】学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）评卷人得分一、单选题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求)1．如图两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B，细线上端固定在同一点，若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内，则下列说法中正确的是（）A．线速度 B．角速度C．加速度 D．周期2．在一次体育活动中，两位同学一前一后在同一水平直线上的两个位置沿水平方向分别拋出两个小球和，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。
要使两小球在空中发生碰撞，则必须（）A．先抛出球再抛出球B．先抛出球再抛出球C．球抛出速度小于球抛出速度D．球抛出速度大于球抛出速度3．2017年4月20日“天舟一号”货运飞船发射飞往太空与“天宫二号”空间实验室成功对接，开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证。
“天舟一号”是我国第一艘货运飞船，也是我国目前为止体积最大、重量最重的航天器，标志着中国航空航天技术又向前跨进一大步。
如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是( )A．对接过程中，“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点B．对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点C．对接成功后，“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中D．对接成功后，以“天舟一号”为参考系“天宫二号”在做匀速圆周运动4．如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星。
则下列说法正确的是（）A．角速度的大小关系是B．向心加速度的大小关系是C．线速度的大小关系是D．周期的大小关系是5．如图所示，甲乙两个质量相等的物体从高度相同、倾角不同的两个粗糙斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端。
(人教版2019)高中物理必修第二册 第五章综合测试01(1)(含答案)
第五章综合测试一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。
1～9小题为单选，10～12小题为多选。
多选题中，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或未选的不得分）1.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A.它所受的合力可能为零B.有可能处于平衡状态C.速度方向一定时刻改变D.受到的合力方向有可能与速度方向在同一条直线上0.5m/s，流水的2.一快艇从离岸边100m远的河中使船头垂直于岸边行驶。
已知快艇在静水中的加速度为2速度为3m/s。
则（）A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边所用的时间为20sD.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边经过的位移为100m45，重力加速3.一个做平抛运动的物体，初速度为9.8m/s，经过一段时间，它的末速度与初速度的夹角为°9.8m/s，则它下落的时间为（）度g取2A.0.5sB.1.0sC.2.0sD.4.0s4.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。
处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。
为了判断卡车是否超速，需要测量的是（）A.车的长度，车的质量B.车的高度，车的重量C.车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离v、方向与上游河岸成θ的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时5.如图5-1所示，小船以大小为1间正好到达对岸的B处。
现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种（）v的同时，也必须适当减小θ角A.在减小1B .在增大1v 的同时，也必须适当增大θ角C .只要增大1v 大小，不必改变θ角D .只要增大θ角，不必改变1v 大小6.一船要渡过宽为150m 的河流。
2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)
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 km/s，第二宇宙速度为 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 km/sB．小于等于 km/sC．大于等于 km/s，而小于 km/sD．一定等于 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 m/s2，测得所用重物的质量为 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 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＝ m/s2)；(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＝ m/s.(3)ΔE p ＝mg×OB ＝ J ，ΔE k ＝12mv B 2＝ 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) m/s (3) J 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 4 x/cm s/cm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/s2)(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 v2r故F＝G－mv2r＝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．启动加速度a1 4 m/s2制动加速度a 2 8 m/s 2直道最大速度v 1 40 m/s 弯道最大速度v 2 20 m/s 直道长度s218 m解析：①不合理②理由：因为按这位同学的解法可得t 1＝v 1a 1＝10s ，t 2＝（v 1－v 2）a 2＝总位移x ＝v 12t 1＋v 1＋v 22t 2＝275m>s.③由上可知摩托车不能达到最大速度v 2，设满足条件的最大速度为v ，则v 22a 1＋v 2－v 222a 2＝218.解得v ＝36 m/s ，这样加速时间t 1＝v a 1＝9 s ，减速时间t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2 s ，因此所用的最短时间t ＝t 1＋t 2＝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/s 2，cos 37°＝，sin 37°＝，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 ＝ssin 37° h BC ＝12gt 2水平方向： scos 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 ＝12mv B 2－0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。
2019年人教版高中物理必修二综合测试题(含答案)
物理必修二综合测试一、单项选择题(每小题4分，共40分)1．关于匀速圆周运动，下列说法不正确的是A．线速度不变B．角速度不变C．频率不变D．周期不变2．在发射宇宙飞船时，利用地球的自转可以尽量减少发射时火箭所提供的能量，那么最理想的发射场地应在地球的A．北极B．赤道C．南极D．除以上三个位置以外的其他某个位置3．雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是①风速越大，雨滴下落时间越长②风速越大，雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A．①②B．②③C．③④D．①④4．飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动中，关于A球和B球的相对位置关系，正确的是A．A球在B球的前下方B．A球在B球的后下方C．A球在B球的正下方5m处D．A球在B球的正下方，距离随时间的增加而增加5．某星球与地球的质量比为a，半径比为b，则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为A．a/b B．ab2C．a/b2D．ab6．一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力所做的功为A．0 B．8J C．16J D．32J7．质点所受的力随时间变化的规律如图1所示，力的方向始终在一直线上，已知t=0时质点的速度为零，在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1B．t2C．t3D．t48．在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图2所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒9．长度为L=0. 5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图3所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2.0m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，则此时细杆OA受到A．6.0N的拉力B．6.0N的压力C．24N的拉力D．24N的压力10．如图4，桌面高为h，质量m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为A．0 B．mgh C．mgH D．mg(H+h) 二、填空题(每小题3分，共15分)11．河宽420m，船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则船过河的最短时间为________s。
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2019年(人教版)高中物理必修二：模块综合检测卷(含答案)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/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/s2)；(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 ＝12mv 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 J 0.48 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 4 x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00 s/cm10.2015.1420.1025.30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/s2)(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 v2r故F＝G－mv2r＝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．启动加速度a1 4 m/s2制动加速度a28 m/s2直道最大速度v140 m/s弯道最大速度v220 m/s直道长度s 218 m解析：①不合理②理由：因为按这位同学的解法可得t 1＝v 1a 1＝10s ，t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2.5s总位移x ＝v 12t 1＋v 1＋v 22t 2＝275m>s.③由上可知摩托车不能达到最大速度v 2，设满足条件的最大速度为v ，则v 22a 1＋v 2－v 222a 2＝218.解得v ＝36m/s ，这样加速时间t 1＝v a 1＝9 s ，减速时间t 2＝（v 1－v 2）a 2＝2 s ，因此所用的最短时间t ＝t 1＋t 2＝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/s 2，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 ＝ssin 37° h BC ＝12gt 2水平方向： scos 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 ＝12mv B 2－0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。