高中物理 必修二 必修二物理 期末綜合能力檢測（A） 新人教版必修2

【成才之路】高中物理必修二必修二物理期末綜合能力檢測（A）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，有的小題只有一個選項符合題目要求，有些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．(福建永泰一中08～09學年高一下學期月考)盤山公路總是筑得盤旋曲折，這是因為()A．盤山公路盤旋曲折會延長爬坡的距離，根據(jù)斜面的原理，斜面越長越省功B．盤山公路盤旋曲折顯得雄偉壯觀C．盤山公路盤旋曲折會延長爬坡長度，斜面的原理告訴我們，高度一定，斜面越長越省力D．盤山公路盤旋曲折是為了減小坡度，增加車輛的穩(wěn)度答案：C2．據(jù)報道，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200km和100km，運動速率分別為v1和v2，那么v1和v2的比值為(月球半徑取1700km)()A.eq\f(19,18)B.eq\r(\f(19,18))C.eq\r(\f(18,19))D.eq\f(18,19)答案：C解析：本題主要考查衛(wèi)星類問題，由萬有引力提供向心力可得eq\f(GMm1,(r1＋R)2)＝eq\f(m1v\o\al(2,1),r1)，eq\f(GMm2,(r2＋R)2)＝eq\f(m2v\o\al(2,2),r2)代入數(shù)值可解得：eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(18,19))，C正確，A、B、D錯，正確答案C.3．如圖所示，一輛玩具小車靜止在光滑的水平導軌上，一個小球用細繩懸掛在車上，由圖中位置無初速度釋放，則小球在下擺過程中，下列說法正確的是()A．繩的拉力對小車做正功B．繩的拉力對小球做正功C．小球的合力不做功D．繩的拉力對小球做負功答案：AD解析：在小球向下擺動的過程中，小車向右運動，繩對小車做正功，小車的動能增加，小球和小車組成的系統(tǒng)機械能守恒，小車的機械能增加，小球的機械能一定減少，所以繩對小球拉力做負功．4．在無風的情況下，跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘，下落過程中受到空氣阻力．下列描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是()答案：B解析：本題考查運動合成與分解知識，因為跳傘運動員下落過程中受到空氣阻力，所以運動員做加速度越來越小的減速運動，根據(jù)運動的合成與分解可判只有B選項正確．5．如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且eq\x\to(ON)＝2eq\x\to(MO)，M、N兩點高度相同．小球自M點由靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失，以v、s、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大?。铝袌D象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是()答案：A解析：從M到O，v1＝a1t，從O到N，v2＝v1－a2t＝(a1－a2)t，v與t是一次函數(shù)關(guān)系，所以A正確；從M到O，s＝eq\f(1,2)a1t2，則s與t的圖象是拋物線，所以B錯；從M到O和從O到N，加速度是常數(shù)，所以C錯；從M到O，Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)maeq\o\al(2,1)t2，所以D錯．6．如圖所示，一物體以6m/s的初速度從A點沿AB圓弧下滑到B點，速率仍為6m/s，若物體以5m/s的初速度從A點沿同一路線滑到B點，則到B點時的速率是()A．大于5m/sB．等于5m/sC．小于5m/sD．不能確定答案：A解析：物體由高處向低處滑時，重力做正功，如無摩擦力，物體動能一定增加，由題意可知，在第一次時，物體在A、B兩點速度均為6m/s，根據(jù)動能定理可推出，一定有摩擦力做功，且摩擦力做負功，其數(shù)值跟重力做功相等．在前后兩次滑動中，通過的路徑相同，但兩次通過同一位置時，對應的摩擦力的大小是不同的，分析如下：取圓弧上任意一點C，由于物體在圓弧上做圓周運動，設C處的半徑與豎直方向的夾角為α，此時的彈力為N，由圓周運動的向心力關(guān)系有N－mgcosα＝meq\f(v2,r)，即N＝mgcosα＋meq\f(v2,r)顯然在同一位置，N隨v的增大而增大，而第一次與第二次在同一位置，第一次的速度大，故N也大，滑動摩擦力f＝μN也大，從而第一次物體克服摩擦力做的功大，即Wf1＝WG＞W(wǎng)f2.由動能定理WG－Wf2＝eq\f(1,2)mv′eq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，得v′2＞v2＝5m/s.7．如圖所示，某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動，則只要運動角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ，認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力．則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下述分析正確的是()A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心C．此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω＝eq\r(\f(mg,μr))D．若桿的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動答案：A8．質(zhì)量為100kg的小船靜止在岸邊，質(zhì)量為50kg的人站在船上以輕質(zhì)硬桿頂岸推船，持續(xù)5s后，船以速度0.6m/s離岸而去，則在推船過程中()A．人對桿的推力做功27JB．人對桿的推力的平均功率為0.9WC．岸對桿的推力沒有做功D．岸對桿的彈力的平均功率為5.4W答案：C解析：以桿為研究對象，在5s里，既在推船過程中，由于桿沒有發(fā)生位移，桿受到的一切力都沒有做功，也無平均功率，故A、B、D均錯．9．英國《新科學家(NewScientist)》雜志評選出了年度世界8項科學之最，在XTEJ1650—500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑R約45km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足eq\f(M,R)＝eq\f(c2,2G)(其中c為光速，G為引力常量)，則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為()A．108m/s2 B．10C．1012m/s2 D．10答案：C解析：本題考查對萬有引力定律的理解設該黑洞表面重力加速度為g′由萬有引力定律得Geq\f(Mm,R2)＝mg′①又由題意知eq\f(M,R)＝eq\f(C2,2G)②由①②得g′＝eq\f(C2,2R)＝1012m/s2，故C選項正確．10．如圖所示，粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度v0運動．設滑塊運動到A點的時刻為t＝0，距A點的水平距離為x，水平速度為vx.由于vx不同，從A點到B點的幾種可能的運動圖象如下列選項所示，其中表示摩擦力做功最大的是()答案：D解析：滑塊在平面與斜面接觸處做平拋運動，在斜面上滑行距離越長摩擦力做功越多．所以D項正確．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．如圖是一幅平拋物體與自由落體對比的頻閃照片．(1)從圖中可以看出：盡管兩個球在水平方向上的運動不同，但它們在豎直方向上的運動是相同的，這是因為__________________________________，這說明平拋物體豎直分運動是自由落體運動．仔細測量______________________________可以證明平拋運動的水平運動是勻速的．(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試求該平拋小球的初速度v0＝________m/s.答案：(1)在相同的時間內(nèi)，落下相同的高度平拋出去的球在相等時間里前進的水平距離(2)v0＝0.37m/s(0.37～0.38均給分)12．(宿遷市08～09學年高一下學期聯(lián)考)用落體運動驗證機械能守恒定律的實驗．(1)為進行該實驗，備有下列器材可供選擇：A鐵架臺、B(電磁)打點計時器、C復寫紙片、D紙帶、E低壓直流電源、F天平、G秒表、H導線、I重錘．其中不必要的器材是________________________(填對應的字母)．缺少的器材是__________________________．(2)若實驗中所用重物的質(zhì)量m＝1kg，打點時間間隔為0.02s，打出的紙帶如圖所示，O為起點，A、B、C、D為相鄰的幾點，測的OA＝0.78cm、OB＝1.79cm、OC＝3.14cm、OD＝4.90cm，查出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，則重物在B點時的動能EAB＝________J．從開始下落到B點的過程中，重物的重力勢能減少量是________J，由此得出的結(jié)論是________________________________．答案：(1)EFG刻度尺低壓交流電源(2)0.1740.175物體的重力勢能減少量等于物體動能的增加量(或在誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒)13．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設某同學以這種環(huán)境設置了如下圖所示的裝置(圖中O為光滑的小孔)來間接測量物體的質(zhì)量：給待測量物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設航天器中備有基本測量工具．(1)物體與桌面間的摩擦力________忽略不計(選填“可以”或“不能”)，原因是________________________________________________________；(2)實驗時需要測量的物理量是：________；(3)待測質(zhì)量的表達式為m＝______________.答案：(1)可以，因為物體與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零．(2)彈簧稱的示數(shù)F、圓周運動的半徑R、圓周運動的周期T.(3)eq\f(FT2,4π2R)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)如圖所示，是我國優(yōu)秀跳水運動員郭晶晶在跳臺上騰空而起的英姿，跳臺距水面高度為10m，此時她恰好到達最高位置，估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1m，當她下降到手觸及水面時要伸直，雙肩做一個翻掌壓水花的動作.這時她的重心離水面大約也是1m，若從最高點到手觸及水面的過程中其重心看作是自由落體運動，那么(1)她在空中完成一系列動作可利用的時間為多少？(2)入水之后，她的重心能下沉到離水面約2.5m處，試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍？答案：1.4s3.9解析：將運動員視為一個全部質(zhì)量集中在其重心位置的一個質(zhì)點，運動員從最高點到手觸及水面的過程中所經(jīng)歷的時間即為她在空中完成一系列動作可利用的時間，設為t，則t＝eq\r(\f(2h1,g))＝eq\r(\f(2×10,10))s＝1.4s對運動員從最高點到其重心下沉到離水面約為2.5m處的過程應用動能定理得：mg(h1＋h2)－eq\x\to(f)·h2＝0eq\x\to(f)＝eq\f(h1＋h2,h2)·mg＝eq\f(10＋3.5,3.5)mg＝3.9mg即水對運動員的阻力為她自身重力的3.9倍．15．(10分)蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動．隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學們也許會在其它星球上享受蕩秋千的樂趣．假設你當時所在星球的質(zhì)量為M、半徑為R，可將人視為質(zhì)點，秋千質(zhì)量不計、擺長不變、擺角小于90°，萬有引力常量為G.那么，(1)該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？(2)若經(jīng)過最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？答案：(1)eq\f(GM,R2)(2)eq\f(R2v\o\al(2,0),2GM)解析：(1)設人的質(zhì)量為m，在星球表面附近的重力等于萬有引力，有mg星＝eq\f(GMm,R2)①解得g星＝eq\f(GM,R2)②(2)設人能上升的最大高度為h，由功能關(guān)系得mg星h＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)③解得h＝eq\f(R2v\o\al(2,0),2GM)④16．(10分)(年濰坊)如圖所示，一質(zhì)量m＝2.0kg的小物塊以某一速度滑上正在運行的足夠長的傳送帶上，地面觀察者記錄了物塊速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，(圖中取向右運動的方向為正方向)，已知傳送帶的速度保持不變(g取10m/s2)．求(1)指出傳送帶的速度大小及方向(不需說明理由)；(2)計算物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)；(3)計算0～2s內(nèi)物塊與傳送帶相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q.答案：(1)v＝2m/s方向向右(2)μ＝0.2(3)EQ＝32J解析：(1)由圖象可知傳送帶的速度大小2m/s，方向向右(2)由圖象可知，物體在滑動摩擦力的作用下做勻變速運動的加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2由牛頓第二定律可得：F＝μmg物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)：μ＝eq\f(ma,mg)＝0.2(3)由圖象可知，0～2s內(nèi)L＝vt＝2.0×2m＝4.0m所以傳送帶所做的功：W＝fL＝16J在0～2s物塊減少的動能為ΔEK＝eq\f(1,2)mv2－0＝16J所以系統(tǒng)共產(chǎn)生的內(nèi)能：EQ＝W＋ΔEK＝32J(其它解法正確同樣給分)17．(12分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于B點．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R.用質(zhì)量m1＝0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點．用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點釋放，物塊經(jīng)過B點后其位移與時間的關(guān)系為x＝6t－2t2，物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后，由P點沿圓軌道切線落入圓軌道．g＝10m/s2，求：(1)BP間的水平距離；(2)判斷m2能否沿圓軌道到達M點；(3)釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功．答案：(1)4.1m(2)不能到達M點(3)5.6J解析：(1)設物塊由D點以初速度vD做平拋運動，落到P點時其豎直速度為vy，有veq\o\al(2,y)＝2gR而eq