高中物理 綜合能力檢測B 新人教版必修2

【成才之路】-學年高中物理綜合能力檢測B新人教版必修2本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．如圖甲所示，滑雪運動員沿斜坡高速向下滑行，其速度—時間圖象如圖乙所示，則由圖象中AB段曲線可知，運動員在此過程中()A．做曲線運動 B．機械能守恒C．所受力的合力不斷增大 D．平均速度v>eq\f(vA＋vB,2)答案：D解析：速度—時間圖象并不是表示物體的運動軌跡，A錯誤；由圖象可知，運動員的加速度越來越小，故運動員所受的合外力越來越小，且運動員的機械能不守恒，B、C錯誤；利用圖象的面積表示位移可知，此運動過程中的平均速度v>eq\f(vA＋vB,2)，D正確。2．如圖所示，直徑為d的紙制圓筒，以角速度ω繞中心軸勻速轉動，把槍口垂直對準圓筒軸線，使子彈穿過圓筒，結果發(fā)現(xiàn)圓筒上只有一個彈孔，則子彈的速度不可能是()A．eq\f(dω,π) B．eq\f(dω,2π)C．eq\f(dω,3π) D．eq\f(dω,5π)答案：B解析：圓筒上只有一個彈孔，表明子彈從一個位置進入和離開圓筒，故子彈穿過圓筒的時間t內(nèi)，轉過的角度θ＝(2n＋1)π(n＝0,1,2…)，故子彈的速度v＝eq\f(d,t)＝eq\f(dω,θ)＝eq\f(dω,2n＋1π)。n＝0時，v＝eq\f(dω,π)，A對，n＝1時，v＝eq\f(dω,3π)，C對。n＝2時，v＝eq\f(dω,5π)，D對，故子彈的速度不可能是eq\f(dω,2π)，選項B符合題意。3．如圖所示的圖形為中國月球探測工程形象標志，它以中國書法的筆觸，抽象地勾勒出一輪明月，一雙腳印踏在其上，象征著月球探測的終極夢想，一位敢于思考的同學，為探月宇航員設計了測量一顆衛(wèi)星繞某星球表面做圓周運動的最小周期的方法：在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，若物體只受該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，如果在這個星球上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星，其做圓周運動的最小周期為()A．eq\f(π,v0)eq\r(dh) B．eq\f(2π,v0)eq\r(dh)C．eq\f(π,v0)eq\r(\f(d,h)) D．eq\f(2π,v0)eq\r(\f(d,h))答案：B解析：veq\o\al(2,0)＝2g′h，∴g′＝eq\f(v\o\al(2,0),2h)，又mg′＝meq\f(4π2,T2)·eq\f(d,2)，∴T＝eq\f(2π,v0)eq\r(dh)。4．“嫦娥一號”是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為200km的圓形軌道上運行，運行周期為127分鐘。已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球半徑約為1.74×103A．8.1×1010kgC．5.4×1019kg答案：D解析：本題考查萬有引力定律在天體中的應用。解題的關鍵是明確探月衛(wèi)星繞月球運行的向心力是由月球對衛(wèi)星的萬有引力提供。由Geq\f(Mm,r2)＝mreq\f(4π2,r2)得M＝eq\f(4π2r3,GT2)，又r＝R月＋h，代入數(shù)值得月球質量M＝7.4×1022kg，選項D正確。5．如圖所示，高為h＝1.25m的平臺上覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質量為60kg的滑雪愛好者以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°(取重力加速度g＝10m/s2)。由此可知下列各項中錯誤的是()A．滑雪者離開平臺邊緣時的速度大小是5.0m/sB．滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5mC．滑雪者在空中運動的時間為0.5sD．著地時滑雪者重力做功的瞬時功率是300W答案：D解析：著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°，故v0＝vy＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×1.25)m/s＝5.0m/s，A正確；x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))＝5×eq\r(\f(2×1.25,10))m＝2.5m，B正確；t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×1.25,10))s＝0.5s，C正確；著地時滑雪者重力做功的瞬時功率P＝mgvy＝60×10×5W＝3000W，D錯誤。6．(葫蘆島市五校協(xié)作體12～13學年高一下學期期中)隨著人們生活水平的提高，高爾夫球將逐漸成為普通人的休閑娛樂。如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴，則()A．球被擊出后做平拋運動B．該球從被擊出到落入A穴所用的時間為eq\r(\f(2h,g))C．球被擊出時的初速度大小為Leq\r(\f(g,2h))D．球被擊出后受到的水平風力的大小為mgh/L答案：B解析：球在水平方向做勻減速運動，豎直方向做自由落體運動。L＝eq\f(v0,2)th＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))v0＝2Leq\r(\f(g,2h))又F·L＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)得F＝eq\f(mgL,h)所以選項B正確。7．船在靜水中的速度與時間的關系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離的變化關系如圖乙所示，則當船沿渡河時間最短的路徑渡河時()A．船渡河的最短時間為60sB．要使船以最短時間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度是5m/s答案：BD解析：據(jù)圖象可知，船在靜水中的速度v靜＝3m/s，河寬d＝300m，河水正中間流速最大為v水m＝4m/s，當船頭始終垂直河岸渡河時，渡河時間最短，最短時間為tmin＝eq\f(d,v靜)＝100s，選項A錯誤，B正確；船渡河時，在垂直河岸方向上做勻速直線運動，該方向上合力為零，在平行于河岸方向上先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動，該方向上合力不為零，船的合外力沿平行于河岸方向，因為船在垂直河岸方向上有速度分量，合速度與合外力之間存在夾角，船做曲線運動，其運動軌跡是一條曲線，選項C錯誤；船在河水中的最大速度是vm＝eq\r(32＋42)m/s＝5m/s，選項D正確。8．年6月20日上午10時，中國首位“太空教師”王亞平在天宮一號太空艙內(nèi)做了如下兩個實驗：實驗一，將用細線懸掛的小球由靜止釋放，小球呈懸浮狀。實驗二，拉緊細線給小球一個垂直于線的速度，小球以懸點為圓心做勻速圓周運動。設線長為L，小球的質量為m，小球做圓周運動的速度為v。已知地球對小球的引力約是地面重力mg的0.9倍，則在兩次實驗中，繩對小球拉力大小是()A．實驗一中拉力為0 B．實驗一中拉力為0.9mgC．實驗二中拉力為0.9mg＋meq\f(v2,L) D．實驗二中拉力為meq\f(v2,L)答案：AD解析：因為在“太空艙”內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)所以實驗一中繩的拉力為零，實驗二中小球只受繩的拉力做勻速圓周運動F＝meq\f(v2,L)，選項A、D正確。9．如圖所示是“嫦娥一號”衛(wèi)星的飛行路線示意圖。在衛(wèi)星快要到達月球時，依靠控制火箭的反向助推減速。在被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月球衛(wèi)星，最終在離月球表面200千米高度的極地軌道繞月球飛行，開展拍攝三維影像等工作。已知月球的質量約為地球質量的eq\f(1,81)，月球的半徑約為地球半徑的eq\f(1,4)，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，由以上信息，下列說法正確的是()A．“嫦娥一號”飛離地球的過程中，地球對它的引力不斷減小，月球對它的引力不斷增大B．當“嫦娥一號”飛至所受月球與地球對它的引力恰好抵消的位置時，該位置到月球球心與地球球心的距離之比為1∶9C．“嫦娥一號”在離地500千米的橢圓軌道上時，萬有引力等于向心力D．“嫦娥一號”成為環(huán)月衛(wèi)星后，若認為貼近月球表面，則“嫦娥一號”的速率為18km/s答案：AB解析：由萬有引力定律F＝Geq\f(m1m2,r2)得：當r變大時，F(xiàn)減小，A正確。由eq\f(GM月m,r\o\al(2,月))＝eq\f(GM地m,r\o\al(2,地))得，eq\f(r月,r地)＝eq\r(\f(M月,M地))＝eq\f(1,9)，B正確。在橢圓軌道上的近地點F萬<F向，“嫦娥一號”做離心運動，C錯誤?！版隙鹨惶枴背蔀榻滦l(wèi)星后，其線速度大小v＝eq\r(\f(GM月,R月))，又對地球的第一宇宙速度v1＝eq\r(\f(GM地,R地))，所以v＝eq\f(2,9)v1＝1.76km/s，D錯誤。10．(日照～學年高一下學期五校聯(lián)考)如圖所示，兩個3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對于下述說法中錯誤的是()A．若hA＝hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點B．若hA＝hB＝3R/2，由于機械能守恒，兩小球在軌道上上升的最大高度均為3R/2C．適當調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后再次進入圓形軌道運動D．若使小球沿軌道運動并從最高點飛出，A小球在hA≥5R/2，B小球在hB>2R的任意高度均可答案：ABC解析：A球到達最高點的臨界條件為vA＝eq\r(gR)根據(jù)機械能守恒mghA＝mg2R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)得hA＝2.5RB球到達最高點的臨界條件為vB＝0顯然hB＝2R，即可達最高點。故A錯誤，D選項正確；由于A小球離開軌道后在水平方向有初速度，根據(jù)機械能守恒可判B選項錯誤；若使小球從最高點飛出后再次進入圓形軌道，據(jù)平拋運動規(guī)律有R＝vt，R＝eq\f(1,2)gt2，解得v＝eq\r(\f(gR,2))<eq\r(gR)，所以A球最高點飛出后不可能再次進入圓形軌道，C錯誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案直接填在橫線上)11．(蕪湖市～學年高一下學期期末)頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。某物理小組利用圖甲所示裝置探究平拋運動規(guī)律。他們分別在該裝置正上方A處和右側B處安裝了頻閃儀器并進行拍攝，得到的頻閃照片如圖乙，O為拋出點，P為運動軌跡上某點。根據(jù)平拋運動規(guī)律回答下列問題：(1)乙圖中，A處拍攝的頻閃照片為________(選填“a”或“b”)(2)測得圖乙(a)中OP距離為45cm，(b)中OP距離為30cm，則平拋物體的初速度為________m/s，P點速度為________m/s。答案：(1)b(2)1eq\r(10)解析：(1)A處拍攝的是小球水平方向的位移，應是勻速直線運動，所以頻閃照片為b(2)根據(jù)平拋運動規(guī)律x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2將x＝0.30m，y＝0.45m代入上式解得t＝0.3s，v0＝1m/s；P點速度vP＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)＝eq\r(10)m/s。12．為了“探究外力做功與物體動能變化的關系”，查資料得知，彈簧的彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量。某同學就設想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質量為m)運動來探究這一問題。為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實驗，讓小球O在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功。該同學設計實驗如下：首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O，靜止時測得彈簧的伸長量為d。在此步驟中，目的是要確定物理量________，用m、d、g表示為________。接著進行如圖乙所示的實驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小鐵球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小鐵球被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小鐵球在空中運動的水平距離為L。小鐵球的初動能Ek1＝________。小鐵球的末動能Ek2＝________。彈簧對小鐵球做的功W＝________。(用m、x、d、g表示)對比W和Ek2－Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關系”，即在實驗誤差允許范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化。答案：彈簧勁度系數(shù)keq\f(mg,d)0eq\f(mgL2,4h)eq\f(mgx2,2d)解析：該題也是探究做功與物體動能變化的關系，但是在課本實驗的基礎上進行了變化和創(chuàng)新，主要考查了靈活應用知識的能力和創(chuàng)新能力。在圖甲所示的步驟中，目的是確定彈簧的勁度系數(shù)k，由平衡條件得：mg＝kd即k＝eq\f(mg,d)。在圖乙所示的實驗中，小鐵球的初動能Ek1＝0。又根據(jù)小球做平拋運動得：h＝eq\f(1,2)gt2L＝vt所以Ek2＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)m(Leq\r(g/2h))2＝eq\f(mgL2,4h)彈簧對小鐵球做的功等于彈性勢能的減少所以W＝eq\f(1,2)kx2＝eq\f(mgx2,2d)。13．(遼寧省實驗中學、東北育才中學、大連二十高～學年高一下學期期末聯(lián)考)“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行。(1)比較這兩種方案，________(選填“甲”或“乙”)方案好些。(2)下圖是某種方案得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間距離如圖所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T＝0.1s，物體運動的加速度a＝________m/s2；該紙帶是采用________(選項“甲”或“乙”)實驗方案得到的。(3)下圖是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中N點速度時，幾位同學分別用下列不同的方法進行，其中正確的是()A．vN＝gnT B．vN＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)C．vN＝eq\f(dn＋1－dn－1,2T) D．vN＝g(n－1)T答案：(1)甲(2)4.83m/s2乙(3)BC解析：(1)比較甲、乙兩種方案，乙方案中產(chǎn)生的阻力對實驗的影響大于甲方案，因此應選的方案是甲。(2)由題意得：a＝eq\f(x3＋x4－x1＋x2,2T2)＝4.83m/s，所以該紙帶是采用乙實驗方案得到的。(3)計算N點速度應通過實驗得到的紙帶，經(jīng)測量計算得出，所以應選B、C。三、論述·計算題(共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(10分)(濰坊市12～13學年高一下學期期末)如圖所示，水平軌道ABC與DE高度差h＝1.25m，C、D之間有一寬l＝3m的壕溝?，F(xiàn)用水平恒力從A點由靜止推箱子，到達B點后撤去推力，箱子剛好越過壕溝。已知AB長x1＝10m，BC長x2＝5m，箱子質量m＝1.5kg，箱子與水平面ABC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2，求：(1)推力F的大??；(2)箱子跨過壕溝，將要落到DE面上時重力的功率。答案：(1)7.2N(2)75W解析：(1)設箱子到達C點的速度為v，有vt＝lh＝eq\f(1,2)gt2由動能定理，F(xiàn)x1－μmg(x1＋x2)＝eq\f(1,2)mv2由以上各式得：F＝7.2N(2)重力的瞬時功率P＝mgvyvy＝gt得：P＝75W15．(10分)(安徽師大附中～學年高一下學期期中)在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示。豎直平面內(nèi)的光滑軌道由斜軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質量m＝0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止釋放，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出F隨H的變化關系如圖乙所示，求：(1)圓軌道的半徑；(2)該星球的第一宇宙速度。答案：(1)0.2m(2)5×103解析：(1)小球過C點時滿足F＋mg＝meq\f(v\o\al(2,C),r) ①又根據(jù)mg(H－2r)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C) ②由①②得：F＝eq\f(2mg,r)H－5mg ③由圖可知：H1＝0.5m時F1＝0；代入③可得r＝0.2mH2＝1.0m時F2＝5N；代入③可得g＝5m/s2(2)據(jù)meq\f(v2,R)＝mg可得v＝eq\r(Rg)＝5×103m/s16．(11分)如圖(a)所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行。現(xiàn)將一質量m＝2kg的小物體以某一初速度放上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖(b)所示，取沿傳送帶向上為正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)0～10s內(nèi)物體位移的大小；(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(3)0～10s內(nèi)物體機械能的增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q。答案：(1)33m(2)eq\f(15,16)(3)423J405J解析：(1)從圖(b)中求出物體位移為s＝eq\f(4＋8×6,2)m－eq\f(1,2)×2×3m＝33m。(2)由圖象知，物體在傳送帶上滑動時的加速度a＝1.5m/s2，在此過程中對物體受力分析得：μmgcosθ－mgsinθ＝ma，得μ＝eq\f(15,16)。(3)物體被送上的高度h＝ssinθ＝19.8m，重力勢能增量ΔEp＝mgh＝396J，動能增量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝27J，機械能增量ΔE＝ΔEp＋ΔEk＝423J。因0～10s內(nèi)只有前6s發(fā)生相對滑動，而0～6s內(nèi)傳送帶運動距離s帶＝6×6m＝36m。0～6s內(nèi)物體位移s物＝eq\f(1,2)×4×6m－eq\f(1,2)×2×3m＝9m，所以Δx＝s帶－s物＝27m，故產(chǎn)生的熱量Q＝μmgcosθΔx＝405J。17．(11分)(河北正定中學～學年高一下學期期末)在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H。若