魯科版高中物理必修第二冊期中學(xué)業(yè)水平檢測含答案

期中學(xué)業(yè)水平檢測注意事項:1.全卷滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。2.無特殊說明,本試卷中重力加速度g取10m/s2。一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動,則在這段時間內(nèi)()A.速度一定在不斷地改變,加速度也一定不斷地改變B.速度一定在不斷地改變,加速度可能不變C.速度可能不變,加速度一定不斷地改變D.速度可能不變,加速度也可能不變2.物體做自由落體運動,Ek表示動能,Ep表示重力勢能,h表示下落的距離,以水平地面為零勢能面。下列所示圖像中能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是()3.壁虎不僅能飛檐走壁,還可以在水面上輕松游動,有一只壁虎要穿過一條寬為3m的小河到對岸尋找食物,已知河岸兩側(cè)平行,河水流動的速度恒為0.5m/s,壁虎保持身體姿勢垂直河岸方向勻速游向河對岸,且它在靜止水面上的游動速度恒約為1.5m/s,下列說法正確的是()A.壁虎游到河對岸大約需要2s時間B.只要壁虎速度再大些,它就可以到達河正對岸C.上述條件下,壁虎的運動軌跡是一條曲線D.若河水流速達到2m/s,其他條件不變,壁虎過河時間將變慢4.我國首批隱形戰(zhàn)斗機已經(jīng)全面投入使用。演習(xí)時,在某一高度水平勻速飛行的戰(zhàn)斗機離目標水平距離為L時投彈(投彈瞬間炸彈相對戰(zhàn)斗機的速度為零),可以準確命中目標。若戰(zhàn)斗機水平飛行高度加倍,飛行速度大小減半,要求仍能命中目標,則戰(zhàn)斗機投彈時離目標的水平距離應(yīng)為(不考慮空氣阻力)()A.12LB.22LC.LD.5.如圖所示,重物沿豎直桿下滑,并通過繩子帶動小車沿斜面升高,則當滑輪右側(cè)的繩子與豎直方向成θ角且重物下滑的速度為v時,小車的速度為()A.vcosθB.vsinθC.vcosθD.v6.在豎直墻壁上懸掛一鏢靶,某人站在離墻壁一定距離的某處,先后將兩只飛鏢A、B由同一位置水平擲出,兩只飛鏢落在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖),若不計空氣阻力,下列說法中正確的是()A.A鏢比B鏢在空中的運動時間長B.A、B鏢的位移方向相同C.A、B鏢的速度變化方向可能不同D.A鏢擲出時的初速度比B鏢擲出時的初速度大7.2022年2月9日,在北京冬奧會自由式滑雪女子大跳臺決賽中,我國選手成功奪冠。圖甲為滑雪大跳臺的滑道示意圖,其主要由助滑道、跳臺、著陸坡組成,在助滑道與跳臺之間用一段彎曲的滑道銜接,助滑道與著陸坡均可以視為傾斜直道。運動員由起點滑下,從跳臺飛出后,在空中完成一系列動作,最后落至著陸坡。運動員離開跳臺至落到著陸坡階段的軌跡如圖乙所示,P為這段軌跡的最高點,不計空氣阻力,運動員可視為質(zhì)點。則下列說法正確的是()A.運動員一直處于超重狀態(tài)B.運動員在P點的速度為0C.運動員在P點時,重力的瞬時功率為0D.運動員落至著陸坡時的速度方向與剛離開跳臺時的速度大小無關(guān)8.如圖為某節(jié)能運輸系統(tǒng)的簡化示意圖。其工作原理為:貨箱在軌道頂端A時,自動將貨物裝入貨箱,然后貨箱載著貨物沿粗糙軌道無初速度下滑,接著壓縮輕質(zhì)彈簧,當彈簧被壓縮至最短時,立即鎖定并自動將貨物卸下,卸完貨物后隨即解鎖,貨箱恰好被彈回到頂端A,此后重復(fù)上述過程。若彈簧為自由長度時上端對應(yīng)軌道的位置是B,貨箱可看作質(zhì)點,則下列說法正確的是()A.貨箱每次運載貨物的質(zhì)量不一定相等B.貨箱由A到B和由B到A的過程中克服軌道摩擦力做的功相等C.貨箱由A到B過程中增加的動能小于貨箱由B到A過程中減小的動能D.貨箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)9.如圖所示,攻防箭是一項人們很喜愛的團體活動。若將質(zhì)量為m的箭(可視為質(zhì)點)從地面(初始高度可忽略)以與水平方向成一角度斜向上射出,初速度為v0,最高點離地高H,不計一切阻力,取地面為零勢能參考平面,以下說法正確的是()A.箭在最高點的機械能為mgHB.箭在最高點的機械能為12mC.箭剛要落地時的速度與拋出時速度相同D.箭剛要落地時的機械能大于mgH10.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在恒力作用下在xOy平面內(nèi)做曲線運動,它在x方向的v-t圖像和在y方向的y-t圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.質(zhì)點的初速度大小為5m/sB.2s末質(zhì)點速度大小為6m/sC.質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D.質(zhì)點所受的合外力大小為3N11.如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接,另一端與物體A相連,物體A靜止于光滑水平桌面上,右端接一細線,細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時用手托住B,讓細線恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是()A.A與B組成的系統(tǒng)機械能不守恒B.B物體機械能的減少量等于它所受重力與拉力做功之和C.B物體機械能的減少量等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量D.細線拉力對A物體做的功等于A物體機械能的增加量12.放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時間關(guān)系圖像和該拉力的功率與時間關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.0~6s內(nèi)物體的位移大小為12mB.0~6s內(nèi)拉力做功70JC.物體的質(zhì)量為10kgD.滑動摩擦力的大小為5N三、非選擇題(本題共6小題,共60分)13.(6分)宇航員登陸某星球用小球做了一個平拋運動實驗(小球可視為質(zhì)點),并用頻閃照相機記錄了小球做平拋運動的部分軌跡,且已知平拋初速度為5m/s。將相片放大到實際大小后在水平方向和豎直方向建立平面直角坐標系,A、B、C為小球運動中的3個連續(xù)的記錄點,A、B和C點的坐標分別為(0,0)、(0.50m,0.25m)和(1.00m,0.75m)。則:(1)頻閃照相機的頻閃頻率為Hz;

(2)該星球表面重力加速度為m/s2;

(3)小球開始做平拋運動的初始位置坐標為x=m,y=m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

14.(8分)小華在實驗室中用打點計時器驗證機械能守恒定律,其實驗裝置如圖甲所示。甲(1)為了完成實驗,下列器材中必備的是。

A.交流電源B.刻度尺C.秒表D.天平(2)選擇好器材后,小華同學(xué)通過正確的操作得到了一條實驗紙帶,如圖乙所示,圖中O點是打出的第1個點,計數(shù)點A、B、C、D之間分別還有一個點。各計數(shù)點與O點之間的距離已測出。已知打點計時器的打點周期為T=0.02s,則打點計時器打下C點時重錘的速度vC=m/s。(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

乙(3)小華通過紙帶得到OC的距離h及C點的速度vC,當兩者間的關(guān)系式滿足時,說明下落過程中重錘的機械能守恒(已知重力加速度為g)。

15.(10分)如圖所示,質(zhì)量M=50kg的運動員在進行體能訓(xùn)練時,腰部系著一不可伸長的輕繩,繩另一端連接質(zhì)量m=11kg的輪胎。當運動員由靜止開始沿水平跑道勻加速奔跑時,繩的拉力大小為70N,繩與跑道間的夾角為37°,5s末繩突然斷裂。輪胎與跑道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,空氣阻力不計,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)運動員的加速度大小;(2)3s末運動員克服繩拉力做功的功率;(3)整個過程中輪胎克服摩擦力做的功。16.(10分)某砂場為提高運輸效率,研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上運動的關(guān)系,建立如圖所示的物理模型。豎直平面內(nèi)有一傾角θ=37°的直軌道,其下方右側(cè)放置一水平傳送帶。軸間距L=2m的傳送帶保持逆時針方向勻速運行,水平傳送帶距離地面的高度為H=3m?，F(xiàn)將一小物塊放在距離傳送帶高h處的A點靜止釋放,假設(shè)小物塊從直軌道上的B端運動到傳送帶上的C點時,速度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴?。已知小物塊與直軌道和傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5。(sin37°=0.6)(1)若h1=2.4m,求小物塊到達B端時速度的大小;(2)若h2=6m,求小物塊落地點到D點的水平距離x。17.(12分)質(zhì)量為1.0×103kg的汽車,沿傾角為30°的斜坡由靜止開始向上運動,汽車在運動過程中所受摩擦阻力大小恒為2000N,汽車發(fā)動機的額定輸出功率為5.6×104W,開始時以a=1m/s2的加速度做勻加速運動。求:(1)汽車做勻加速運動的時間t1;(2)汽車所能達到的最大速率;(3)若斜坡長143.5m,且認為汽車到達坡頂之前,已達到最大速率,則汽車從坡底到坡頂需多長時間?18.(14分)某同學(xué)正對籃板起跳投籃,球出手后斜向上拋出,如圖所示,出手時速度v0的方向與水平方向的夾角θ=53°,籃球恰好垂直擊中籃板,反彈后速度沿水平方向,而后進入籃筐。球剛出手時,球心O點離地的高度h1=2.25m,籃球擊中籃板的位置離地的高度為h2=3.5m、離籃筐的高度為h3=0.45m,籃筐的直徑d1=0.45m,籃板與籃筐的最小距離l=0.15m,籃球的直徑d2=0.24m,不考慮空氣阻力和籃球的轉(zhuǎn)動。已知籃板平面保持豎直且與籃筐所在平面垂直,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)籃球擊中籃板時的速度大小;(2)籃球在O點時的速度v0大小;(3)要使籃球落入籃筐而進球(即球心下降到籃筐所在平面時,球未與籃圈接觸),籃球打板后反彈的速度范圍。

答案全解全析1.B2.B3.A4.B5.A6.D7.C8.C9.BD10.AD11.AC12.BCD1.B物體做曲線運動,其速度方向一定變化,即速度一定發(fā)生變化,物體一定受力的作用,若所受力為恒力,則加速度不變,反之,則加速度變化,故B正確。2.B設(shè)物體的質(zhì)量為m,開始時重力勢能為E0,則有Ep=E0-Ek=E0-12mv2=E0-12mg2t2=E0-mgh。綜上可知只有3.A壁虎游到河對岸大約需要的時間t=dv壁虎=31.5s=2s,A正確;由于壁虎參與了兩個運動,一個是垂直河岸的運動,另外一個是沿河水流動方向的運動,因此無論壁虎的速度多大,它都不可能到達河正對岸,B錯誤;由于兩個分運動都是勻速直線運動,因此合運動是勻速直線運動,軌跡是一條直線,C錯誤;若河水流速達到2m/s,其他條件不變,壁虎在垂直河岸方向的速度不變,因此過河時間不變,D4.B炸彈被投下后做平拋運動,在水平方向上的分運動為勻速直線運動,在豎直方向上的分運動為自由落體運動,所以在豎直方向上,h=12gt2,解得t=2?g,在水平方向上,L=v0t=v02?g,可知,當戰(zhàn)斗機飛行的高度加倍,飛行速度大小減半時,炸彈的水平位移變?yōu)樵瓉淼?2,5.A將重物的速度按圖示兩個方向分解,繩子的速率為v繩=vcosθ,而繩子速率等于小車的速率,則有小車的速率為v車=v繩=vcosθ,故A正確。6.D飛鏢B下落的高度大于飛鏢A下落的高度,根據(jù)h=12gt2得t=2?g,B下降的高度大,則B鏢的運動時間長,故A錯誤;兩飛鏢平拋的起點相同,而落點不同,則由起點指向落點的位移方向不同,故B錯誤;因為A、B鏢都做平拋運動,速度變化量的方向與加速度方向相同,均豎直向下,故C錯誤;因為水平位移相等,B鏢的運動時間長,則B鏢的初速度小,故D7.C運動員離開跳臺后至落到著陸坡前只受重力作用,加速度為重力加速度,處于完全失重狀態(tài),故A錯誤;運動員在P點時,豎直方向的速度為0,水平方向的速度不為零,故B錯誤;運動員在P點時,豎直方向速度為0,根據(jù)PG=mgvy,可知運動員在P點時,重力的瞬時功率為0,故C正確;運動員起跳時速度越大,落到著陸坡的距離越遠,則豎直方向速度變化量越大,著陸時,速度與豎直方向夾角越小,故D錯誤。8.C根據(jù)動能定理,從頂端A到彈簧被壓縮至最短的過程有,(M+m)gLsinθ-μ(M+m)gLcosθ-W彈=0,從解鎖瞬間到回到頂端A有,-MgLsinθ-μMgLcosθ+W彈=0,聯(lián)立解得貨物質(zhì)量m=2μMcosθsinθ?μcosθ,其中M為貨箱質(zhì)量,故貨箱每次運載貨物的質(zhì)量一定相等,故A錯誤;貨箱上滑與下滑過程中,位移大小相等,但摩擦力大小不同,故摩擦力做的功不相等,貨箱克服摩擦力做的功不相等,故B錯誤;貨箱由A到B過程中增加的動能ΔEk=MgLABsinθ-μMgLABcosθ,貨箱由B到A過程中減小的動能ΔEk'=MgLABsinθ+μMgLABcosθ,故C正確;9.BD將質(zhì)量為m的箭(可視為質(zhì)點)從地面(初始高度可忽略)以與水平方向成一角度斜向上射出,初速度為v0,箭做斜拋運動,最高點速度不為零,故箭在最高點的機械能大于mgH,故A錯誤;因為全過程只有重力做功,機械能守恒,初始機械能為12mv02,則箭在最高點的機械能為12mv02,故B正確;箭剛要落地時的速度與拋出時速度大小相等,方向不同,故C錯誤;根據(jù)機械能守恒,可知箭剛要落地時的機械能為12mv10.AD質(zhì)點在x方向的初速度大小為vx=3m/s,y方向的初速度大小為vy=4m/s,故質(zhì)點的初速度大小為v0=vx2+vy2=5m/s,A正確;2s末質(zhì)點的速度大小為v=62+42m/s=213m/s,B錯誤;合外力沿x方向,而初速度既不沿x方向,也不沿y方向,故質(zhì)點初速度的方向與合外力方向不垂直,C錯誤;質(zhì)點的加速度大小為a=1.5m/s211.AC由于彈簧對A與B組成的系統(tǒng)的彈力做負功,則A與B組成的系統(tǒng)機械能減小,減小的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,因此A與B組成的系統(tǒng)機械能不守恒,A正確;細線的拉力對B物體做負功,B物體的機械能減少,因此B物體機械能的減少量等于它克服細線拉力做的功,B錯誤;根據(jù)上述分析可知,A、B物體與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒,即B物體機械能的減少量等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量,C正確;細線拉力對A做正功,彈簧彈力對A做負功,則細線拉力對A物體做的功與彈簧彈力做功之和等于A物體機械能的增加量,D錯誤。故選A、C。12.BCD0~6s內(nèi)物體的位移大小等于v-t圖像中圖線與時間軸所包圍的面積,即x=12×2×2+4×2m=10m,A錯誤;0~2s內(nèi)拉力做的功W1=P1t1=0+302×2J=30J,2~6s內(nèi)拉力做的功W2=P2t2=10×4J=40J,所以0~6s內(nèi)拉力做的總功W=W1+W2=70J,B正確;在2~6s內(nèi),v2=2m/s,P2=10W,物體做勻速直線運動,F2=f,則滑動摩擦力f=F2=P2v2=102N=5N,當P1=30W時,v1=2m/s,得到牽引力F1=P1v1=302N=15N,在0~2s內(nèi),物體做勻加速直線運動,加速度a=ΔvΔt=1m/s2,由牛頓第二定律可得:13.答案(1)10(1分)(2)25(1分)(3)-0.25(2分)-0.031(2分)解析(1)平拋運動在水平方向上為勻速直線運動,有T=xv0=0.1s,所以頻閃照相機的頻閃頻率為f=1(2)根據(jù)Δy=g'T2可得g'=ΔyT2=0.50?0.250.1(3)小球在B點的豎直分速度vBy=yAC2T=0.75則拋出點到B點的豎直距離h=vBy22g'=小球到達B點的時間tB=vByg'=3.7525則拋出點的縱坐標為y=-(0.28125-0.25)m=-0.03125m≈-0.031m拋出點的橫坐標為x=-(v0tB-xB)=-(5×0.15-0.5)m=-0.25m。14.答案(1)AB(2分)(2)3.1(3分)(3)12vC2=gh解析(1)用打點計時器驗證機械能守恒定律時,必備的器材是交流電源和刻度尺,因為打點計時器自帶計時功能,所以不需要秒表,不需要稱質(zhì)量,所以不需要天平。故選項A、B正確。(2)根據(jù)公式可求得vC=0.6300?0.38154×0.02m/s≈3.1m/s(3)根據(jù)機械能守恒定律可知,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,則有12mvC即滿足12vC2=15.答案(1)2m/s2(2)336W(3)1400J解析(1)運動員拉著輪胎勻加速奔跑時,運動員的加速度等于輪胎的加速度。對輪胎,由牛頓第二定律得Tcos37°-Ff=ma,FN+Tsin37°=mg(2分)又因為:Ff=μFN(1分)解得:a=2m/s2。(1分)(2)3s末運動員的速度為v=at1=6m/s(1分)3s末運動員克服繩子拉力做功的功率P=Tvcos37°=336W。(1分)(3)在加速過程中,輪胎的位移為x=12at2=25m(1分全過程對輪胎由動能定理得:WT+Wf=0(2分)則:Wf=-WT=-Txcos37°=-1400J。(1分)所以整個過程中輪胎克服摩擦力做的功為1400J。16.答案(1)4m/s(2)23m解析(1)小物塊由A到B的過程,根據(jù)動能定理有mgh1-μmgcosθ·?1sinθ=12mvB解得vB=4m/s(1