总复习模拟题二 2021-2022学年鲁科版物理高中必修二(words含答案)

总复习模拟题二 2021-2022学年鲁科版物理高中必修二
一、单选题
质量为的物体，由静止开始下落，受到恒定的空气阻力，在物体下落的过程中，下列说法正确的是
A. 物体动能增加了 B. 物体克服阻力所做的功为
C. 物体的机械能减少了 D. 物体的重力势能减少了
如图，质量为的小车静止在光滑的水平面上，小车段是半径为的四分之一光滑圆弧轨道，段是长为的水平粗糙轨道，两段轨道相切于点，一质量为的滑块在小车上从点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入轨道，最后恰好停在点。己知小车质量，滑块与轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为。则滑块从运动到的过程中
A. 滑块水平方向相对地面的位移大小为
B. 小车相对地面的位移大小为
C. 小车的最大速度
D. 滑块克服摩擦力做的功在数值上等于滑块减少的机械能
高铁是我国高新技术产业中的一张靓丽名片，截止年末，全国高速铁路营业里程万公里．根据高速铁路设计规范，时速公里及其以上标准的新线或既有线铁路定义为中国高铁．假设中国某型号高铁列车平均功率为，平均时速为公里，若此列车行驶完万公里整个中国高铁线路总里程，下面表述正确的是
A. 需要总用时约小时 B. 计算总用时，列车不可视为质点
C. 消耗总电能约度 D. 消耗总电能主要转化为列车动能
将三个木板、、固定在墙角，木板与墙壁和水平地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中与底边相同，和高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法不正确的是
A. 沿着下滑到底端时，物块的速度最大
B. 沿着和下滑到底端时，物块的速率不同，沿着和下滑到底端时，物块的速率相同
C. 物块沿着下滑到底端的过程中，产生的热量最多
D. 物块沿着和下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的
如图是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动．该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的
A.
B.
C.
D.
小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行．到达河中间时，突然上游放水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法中正确的是
A. 小船渡河时间变长
B. 小船渡河时间不变，但位移将变大
C. 因船头始终垂直河岸，故渡河时间及位移都不会变化
D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化
有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态
B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于
C. 如图丙，用相同材料做成的、两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体最先开始滑动
D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用
关于如图、图、图、图所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确 的是
A. 图圆形桥半径，若最高点车速为时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动
B. 图中，在固定圆锥筒内壁光滑内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C. 图中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点
D. 图中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动
年月日时分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆。月日时分，嫦娥四号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是
A. 嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度
B. 嫦娥四号在环月轨道运行通过点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过点时加速度相同
C. 嫦娥四号在环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期
D. 嫦娥四号在地月转移轨道经过点时和在环月轨道经过点时的速度相同
下列说法正确的是
A. 就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长
B. 原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电
C. 红光光子比紫光光子的能量大
D. 光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性
二、填空题
如图是小球做平抛运动的频闪照片，图中每个小方格的边长都是。已知闪光频率是，那么重力加速度是_____，小球的初速度大小是_______，小球通过点时的速率是________。
沿半径为的半球型碗底的光滑内表面，质量为的小球正以角速度在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部的高度________。
如图所示，在伽利略的斜面实验中，小球从斜面上某一点由静止开始滚下，然后滚上与之对接的另一斜面。无论斜面比斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度为零，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同。这一事实表明，在这个运动过程中，有一个量是守恒的，这个量叫作 。
小球在斜面上向下滚，高度下降，但运动速度不断增大滚上斜面，高度增加但速度不断减小。据此，我们可以认为小球具有两种能量，一种与小球所处的高度有关，叫作 另一种与小球的运动速度有关，叫作 。在小球的运动过程中，这两种能量相互转化，但它们的总和保持不变。
思考判断
做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的。
做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比。
随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用。
做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动。
做匀速圆周运动的物体，当合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出。
摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。
三、实验题
如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中、槽分别与、轮同轴固定，且、轮半径相同。当、两轮在皮带的带动下匀速转动。
两槽转动的角速度______选填“”、“”或“”。
现有两质量相同的钢球，球放在槽的边缘，球放在槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为：则钢球、的线速度之比为______；受到的向心力之比为______。
为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
将电源小车、纸带和打点计时器等按如图甲所示安装；
接通打点计时器电源其打点周期为；
使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止在斜面上后再关闭打点计时器电源小车在整个运动中所受阻力恒定在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示纸带左端接在小车上，请分析纸带数据，回答下列问题：结果均保留位有效数字：

该电动小车运动的最大速度为________．
关闭小车电源后，小车的加速度大小为______．
若小车的质量为，则小车的额定功率是________．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键知道合力做功与动能的变化关系，重力做功与重力势能的变化关系，以及除重力以外其它力做功与机械能的变化关系。
【解答】
A.物体的合力做正功为，则物体的动能增量为，故A错误；
B.物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，故 B正确；
C.物体克服阻力所做的功，物体的机械能减少了，C错误；
D.重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，重力对物体做多少功，则物体重力势能的减少量为，故D错误。
故选B。

2.【答案】
【解析】
【分析】
滑块和小车在水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可分析两物体的位移，根据功能关系明确最大速度和、、三者间的关系。
本题属于人船模型的应用，要注意滑块在下滑过程中系统动量不守恒，但是在水平方向上动量守恒；同时注意分析功能关系才能准确求解。
【解答】
A.滑块和小车在水平方向上动量守恒，则，，而，解得小车相对地面的位移大小，，故AB错误；
C.滑块到达点时，滑块的速度最大，设向右为正方向，根据动量守恒可得，从到，根据能量守恒有，联立解得，故C正确；
D.根据能量守恒，滑块减少的机械能转化车的动能和摩擦产生的热量，所以滑块机械能的减少量大于滑块克服摩擦力做的功，故D错误。
故选C。

3.【答案】
【解析】
【分析】
根据速度时间关系求出运动时间，消耗的电能用来克服阻力做功，主要耗散于环境中。
【解答】
A.需要总用时，所以A错误
B.列车总长度比总里程小很多，计算总用时列车可视为质点，所以B错误
C.消耗电能，故C正确
D.消耗的总电能主要耗散于环境中，即轨道、空气等摩擦生热，所以D错误．
故选C．
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题应根据动能定理求解，只要正确对物体受力分析，分别求出各力做功的代数和，即可比较速度的大小。
通过本题求克服摩擦力做功可推得一个重要的结论：物体从斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功与沿水平面滑动到与斜面底端相同距离时克服摩擦力做的功相同。
【解答】
对物块从高为的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有：，其中为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力为：，所以物块克服摩擦力做的功为：，由图可知，为斜面底边长，可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度成正比；
因沿着和下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着重力做功大于沿重力做功，根据式得知，沿着下滑到底端时物块的速度大于沿下滑到底端时速度；沿着和下滑到底端时，重力做功相同，而沿物体克服摩擦力做功小于沿克服摩擦力做功，则由式得知，沿着下滑到底端时物块的速度大于沿下滑到底端时速度；所以沿着下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着下滑到底端时，物块的速率最小，故A正确，B错误；
C.沿时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故C正确；
D.同理，根据以上分析知，物块沿和下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D正确；
本题选错误的，故选B。

5.【答案】
【解析】
【分析】
重物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，做曲线运动，根据加速度的方向判断轨迹的凹向。
解决本题的关键掌握曲线运动的条件，以及知道轨迹、速度方向和加速度方向的关系。
【解答】
货物在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上先做匀加速直线运动，加速度方向向上，因为合加速度的方向竖直向上，与合速度不在同一条直线上，合运动的轨迹为曲线。因为加速度的方向即合力的方向大致指向轨迹凹的一向，即先向上弯曲；然后货物在竖直方向做减速运动，同上分析可知，在后一段弯曲的方向向下，故ABD错误，故C正确。
6.【答案】
【解析】
【分析】
将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性可以确定渡河的时间，根据沿河岸方向上位移确定最终的位移。
解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性。
【解答】
解：小船过河的合速度由垂直对岸的船在静水中的速度和船相对水的速度合成。根据运动的独立性，在垂直河岸方向上，小船过河的时间 ，因此，当上游放水使得水速增加，并没有增加船在静水中的速度，因此过河时间不受影响。由于船相对于水的速度增加，所以顺水移动的位移变大，因此合位移变大，故ACD错误，B正确。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，结合牛顿第二定律分析判断，难度不大。
分析每种模型中物体的受力情况，根据合力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可。
【解答】
A.汽车过凹桥最低点时，加速度的方向向上，处于超重状态，故A错误；
B.小球在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，杆不仅提供拉力也可以提供支持力，所以小球的过最高点的速度只要大于零即可，故B错误；
C.物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力：，即：，所以最先开始滑动，故C正确；
D.火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨对外轮缘会有向内侧的挤压作用，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
由竖直平面内的圆周运动的临界情况得解；由向心力的特点得解；由竖直平面内圆周运动的物体在最高点与最低点的拉力大小比较得解；由火车转弯问题得解。
本题主要考查圆周运动的规律，熟悉竖直平面内的圆周运动，熟悉其临界情况；知道向心力的来源及特点是解题的关键，难度不大。
【解答】
A.图中，在最高点，汽车受重力及桥面的支持力，若由重力提供向心力，则有：，解得，故此时车对桥面的压力为零，车将做平抛运动，故A正确；
B.由于向心力是球所受的几个力的合力，是效果力，故对球受力分析可知，图中，在固定圆锥筒内壁光滑内做匀速圆周运动的小球，只受重力、弹力，故 B错误；
C.图中，球在最低点，其向心力竖直向上，由牛顿第二定律可得：，可得绳对球的拉力：，而在最高点有：，随速度增大，由表达式可知，球在最低点时，绳对球的拉力越大，故最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故C正确；
D.火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车的部分向心力由外轨的侧向压力提供，故速度越大，当合力不足以提供向心力时，火车易脱轨做离心运动，故D正确。
由于本题选不正确的，故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
嫦娥四号在椭圆轨道的点进入公里的圆轨道需减速，使得万有引力等于需要的向心力，做圆周运动，根据牛顿第二定律比较嫦娥二号卫星在各个轨道经过点的加速度，根据万有引力公式直接判断在椭圆环月轨道上运行的过程中受到月球的万有引力大小是否变化。
掌握开普勒行星运动定律，知道质量相同的卫星轨道半径越大卫星具有更高的能量，在同一地点卫星具有更大的速度，但是加速度相等，这是正确解题的关键。
【解答】
A.嫦娥四号发射出去后进入近月点约公里的环月轨道，没有离开地球束缚，故嫦娥四号的发射速度大于，小于，故A错误；
B.嫦娥四号卫星在不同轨道经过点，所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，知加速度相等，方向一样。故B正确；
C.根据开普勒第三定律知，公里的圆轨道半径大于椭圆轨道的半长轴，则嫦娥四号在公里的圆轨道上运动的周期大于其在近月点为公里的椭圆轨道上运动的周期。故C错误。
D.嫦娥四号在地月转移轨道经过点需要减速才能变轨到环月轨道，所以嫦娥四号在地月转移轨道经过点时的速度大于在环月轨道经过点时的速度。故D错误；
故选B。
10.【答案】
【解析】
【分析】
由电子与质子的动量大小判断其德布罗意波长的关系；由光电效应现象及结论判断得解；由光子的频率关系判断其能量关系；由光电效应现象与康普顿效应原理判断得解。
本题主要考查光电效应和康普顿效应的实质；熟悉德布罗意波长表达式及光电效应现象原理是解题的关键，难度一般。
【解答】
A.物质波波长，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长．故A项正确．
B.原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，电子从锌板逸出，锌板带正电．故B项错误．
C.红光的频率小于紫光频率，光子能量，则红光光子比紫光光子的能量小．故C项错误．
D.光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性．故D项错误
故选A．

11.【答案】；；
【解析】
【分析】
根据闪光的频率知相邻两点间的时间间隔。在竖直方向上根据，求出重力加速度；水平方向上做匀速直线运动，根据 ，求出初速度；先求出点在竖直方向的速度，然后运用平行四边形定则，求出的速度。
解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
【解答】
由闪光频率是，则相邻两个点的时间间隔为，在竖直方向上，所以
点在竖直方向上的速度
故。
故答案为：；；。
【分析】
小球在光滑碗内靠重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力和重力的关系求出小球与半球形碗球心连线与竖直方向的夹角，根据几何关系求出平面离碗底的距离。
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律和几何关系进行求解。
【解答】
小球靠重力和支持力的合力提供向心力，设小球与半球形碗球心连线与竖直方向的夹角为，小球做圆周运动的半径为，
根据力图可知：
解得
故。
故答案为：。

12.【答案】能量或机械能 ，势能， 动能．
【解析】略
13.【答案】；；；；；
【解析】
【分析】
本题主要考察匀速圆周运动，匀速圆周运动的物体受合外力方向不断变化，向心加速度，做匀
圆周运动的物体，当合外力突然消失时，物体做匀速直线运动；当合外力突然减小时，物体将做向心运动，由此解答。
【解答】
匀速圆周运动的物体受合外力方向一直是指向圆心的，方向不停变化，所以合外力是变化的。
只有当不变时，匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。
随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和静摩擦力的作用。
做匀速圆周运动的物体，当合外力突然消失时，物体将沿切线方向飞出，做匀速直线运动。
做匀速圆周运动的物体，当合外力突然减小时，物体将做向心运动。
摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，此时摩擦力不足以提供向心力，发生滑动
14.【答案】 ： ：
【解析】解：皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，轮、轮半径之比为：，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则，根据题意可知，：：
根据线速度之比为：，根据得向心力之比为：：：
故答案为：：；：
皮带传送，边缘上的点线速度大小相等；共轴的点，角速度相等，再根据向心加速度分析。
解决本题关键掌握皮带传送，边缘上的点线速度大小相等；共轴的点，角速度相等，难度适中。
15.【答案】 ；；
【解析】
【分析】
本题考查功、功率问题在实际中应用．
根据纸带可求出小车最大速度；
利用逐差法可求出小车的加速度大小；
当速度最大时，小车所受合力为，求出牵引力，根据计算小车的额定功率。
解题的关键是知道，功率一定时，当牵引力与阻力相等时，速度最大。会利用逐差法求出小车的加速度。
【解答】
根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：；
从右端开始取段位移，根据逐差法有：，方向与运动方向相反；
运动过程中受到的阻力为：，则小车的额定功率：。
故答案为： ；；。
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