期末综合复习模拟训练（含答案）下学期高一物理人教版（2019）必修第二册

期末综合复习模拟训练
2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示为可视为质点的排球从O点水平抛出后，只在重力作用下运动的轨迹示意图。已知排球从O点到a点与从a点到b点的时间相等，则（　　）
A．排球从O点到a点和从a点到b点重力做功之比为1∶1
B．排球从O点到a点和从a点到b点重力做功的平均功率之比为1∶3
C．排球运动到a点和b点时重力的瞬时功率之比为1∶3
D．排球运动到a点和b点时的速度大小之比为1∶2
2．甲图是洗衣机脱水桶甩干衣服的情境，乙图是两个圆锥摆，丙图是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动。关于这三种圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中衣服随脱水桶一起匀速转动的过程中，桶对衣服的摩擦力提供向心力
B．乙图中两小球的线速度大小相等
C．乙图中两小球具有相同的运动周期
D．丙图中球的角速度大于球的角速度
3．下面列举的情况中所做功不为零的是（　　）
A．举重运动员举着杠铃在头上方停留3s，运动员对杠铃做的功
B．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功
C．一个人用力推一个较重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功
D．重力对做自由落体运动的物体做的功
4．大部分过山车的竖直回环轨道均不是正圆，而是上下高、左右窄的扁轨道结构，如图甲所示，乙图为简化后的示意图，一辆小车（可视为质点）从倾斜轨道某一确定高度由静止释放，不计一切阻力，当小车运动到扁轨道最高点时，与在相同高度的正圆轨道最高点相比（　　）
A．在扁轨道上小车向心力更大，对轨道压力更大
B．在扁轨道上小车速度更大，对轨道压力更大
C．在扁轨道上小车加速度更小，对轨道压力更小
D．在扁轨道上小车机械能更小，对轨道压力更小
5．如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是(　　)
A．摩擦力对物体做正功
B．支持力对物体做正功
C．重力对物体做正功
D．合外力对物体做正功
6．如图为中国女排队员比赛中高抛发球，若球离开手时正好在底线中点正上空3.50m处，速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均9m，球网高2.25m，不计空气阻力（g=10m/s2，）。为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是（　　）
A．15m/s B．17m/s C．20m/s D．25m/s
7．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。等于（　　）
A．20 B．18 C．9.0 D．3.0
8．如图所示，光滑竖直杆固定，杆上套一质量为m的环，环与轻弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在O点，O点与B点在同一水平线上，BC>AB，AC=h，环从A处由静止释放运动到B点时弹簧仍处于伸长状态，整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，环从A处开始运动时的加速度大小为2g，则在环向下运动的过程中（　　）
A．环在B处的加速度大小为0
B．环在C处的速度大小为
C．环从B到C先加速后减速
D．环的动能和弹簧弹性势能的和先增大后减小
9．如图所示，在开门过程中，门上、两点的角速度、线速度、向心加速度的大小关系是（　　）
A． B． C． D．
10．某小船在河宽为d，水速恒定为v的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v1，所用时间为t1；第二次用最短航程渡河从同一渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为v2，所用时间为t2，结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则
A．第一次所用时间t1= B．第二次所用时间t2=
C．两次渡河的位移大小为 D．两次渡河所用时间之比
11．如图，A、B为地球的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径满足．v、a、T、分别表示它们的环绕速度大小，向心加速度大小、周期和动能，下列判断正确的是
A． B．
C． D．
12．某质点在xoy平面上运动，其沿x轴和y轴上的分运动的速度随时间变化的关系均可用图表示（两分运动图像坐标轴的分度可能不同）．则
A．此质点一定做直线运动
B．此质点一定做曲线运动
C．此质点的轨迹不可能是圆周
D．此质点的轨迹可能与平抛运动物体的轨迹相同
二、多选题
13．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。下列能正确表示这一过程中汽车牵引力F随时间t、速度v随时间t变化的图象是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图是教材中双锥体向“上”滚的迷你实验。在书脊上架两根筷子作为轨道，把双锥体放在较低一端的轨道上，你会发现双锥体会向“上”滚动。关于这一现象的分析正确的是（　　）
A．双锥体滚动过程中，重心逐渐上升
B．双锥体滚动过程中，重心逐渐下降
C．调整使两根筷子平行，实验也可能成功
D．将双锥体换成圆柱体，实验不可能成功
15．如图，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是(　　)
A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速
B．该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐减小
C．该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能
D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度
三、实验题
16．某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为h和钢球直径D，当地的重力加速度为g。
（1）如图乙所示，用20分度的游标卡尺测量钢球的直径___________cm。
（2）用所测的物理量（D、h、tA、tB）表达小球运动的加速度a=___________；
（3）要验证机械能守恒定律，只要比较___________；
A．与gh是否相等
B．与2gh是否相等
C．与gh是否相等
D．与2gh是否相等
（4）实际钢球通过光电门的平均速度___________选填“大于”或“小于”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。
（5）下列做法中，可以减小“验证机械能守恒定律”实验误差的是___________。
A．选用体积更大的球
B．选用密度更小的球
C．适当增大两光电门的距离h
D．改用10分度的游标卡尺测球直径的大小
17．某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。
已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB=_____m/s，打出P点时小车的速度大小vP=_____m/s（结果均保留2位小数）。
若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为_________。
四、解答题
18．如图所示，BC是半径 m且竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在细圆管的末端C连接倾角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面。一质量为m=0.5 kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出后，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5 N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。(取g=10 m/s2)，不计空气阻力
(1)小球从A点水平抛出的初速度v0为多少；
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少；
(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少。
19．地球可以看成一均匀球体，其半径为R。某卫星在与赤道平面共面、轨道半径为r的圆形轨道上运行，地球表面的重力加速度为g，求：
(1)该卫星的运行速度大小v；
(2)该卫星在单位时间内与地心连线扫过的面积S的表达式。
20．如图甲所示，一滑块从平台上A点以初速度v0向右滑动，从平台上滑离后落到地面上的落地点离平台的水平距离为s。多次改变初速度的大小，重复前面的过程，根据测得的多组v0和s，作出s2 -v图像如图乙所示。滑块与平台间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g=10 m/s2。求平台离地的高度h及滑块在平台上滑行的距离d。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】AB．排球抛出后，在竖直方向上做自由落体运动，在最初的相同时间内竖直方向运动的位移大小之比为1∶3，则排球从O点到a点和从a点到b点竖直方向运动的位移大小之比为1∶3，根据
W=mgh
可知重力做功之比为1∶3；根据
重力做功的平均功率之比为1∶3，选项A错误，B正确；
C．由
vy=gt
得排球落到a点和b点时的竖直速度大小之比为1∶2，又
P=mgvy
可得重力的瞬时功率之比为1∶2，选项C错误；
D．排球落到a点和b点的竖直速度大小之比为1∶2，水平速度相同，根据
可知排球运动到a点和b点时的速度大小之比不为1∶2，选项D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．甲图中衣服随脱水桶一起匀速转动的过程中，桶对衣服的支持力提供向心力，故A错误；
BC．设做圆锥摆运动的小球质量为m，摆绳与竖直方向的夹角为θ，摆球与悬点的高度差为h，线速度大小为v，周期为T。根据牛顿第二定律有
解得
由上述两式可知乙图中两小球的线速度大小不等，周期相等，故B错误，C正确；
D．由题意易知丙图中a、b两球的向心力大小相等，则向心加速度大小相等，即
因为
所以
故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．举重运动员，举着杠铃在头上方停留3s的过程中，没有位移，所以运动员对杠铃不做功，故A错误；
B．木块在粗糙的水平面上滑动，支持力方向向上，位移水平方向，力的方向和位移方向垂直，支持力不做功，故B错误；
C．一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，位移为零，所以人的推力对物体不做功，故C错误；
D．自由落体运动的物体，重力方向向下，位移向下，所以重力做正功，不为零，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】ABC．从释放点到最高点，由动能定理
由于扁轨道与正圆轨道最高点相同，所以在最高点速度相同，在最高点时，扁轨道的轨道半径小于圆轨道的轨道半径，根据向心力公式
可知，在扁轨道上小车向心力更大，向心加速度更大，对轨道压力更大，BC错误，A正确；
D．在扁轨道上小车机械能与在圆轨道上的机械能相同，D错误。
故选A。
5．A
【详解】A．摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A正确；
B．支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错误；
C．重力对物体做负功，C错误；
D．合外力为零，做功为零，D错误。
故选A。
6．C
【详解】发球后球做平抛运动，设球刚好过网所用时间为t1，发球速度为v1，则球在竖直方向的位移h1为发球高度减去球网高度，水平方向位移x1=9m，根据公式得
则
若发球速度小于18m/s，球不能过网，不能落入对方场地；设球刚好落在对方底线中点所用时间为t2，发球速度为v2，则球在竖直方向的位移h2=3.50，水位移方向的位移
x2=(9+9)m=18m
则
所以
若发球速度大于21.4m/s，球将超出对方底线，不能落入对方场地，发球速度范围为
故选C。
7．B
【详解】有题意可知当在a点动能为E1时，有
根据平抛运动规律有
当在a点时动能为E2时，有
根据平抛运动规律有
联立以上各式可解得
故选B。
8．C
【详解】A．环在B处时，水平方向受到弹簧的拉力和杆的支持力，二力平衡。竖直方向受到重力，所以环在B处的加速度大小为g，故A错误；
B．因为BC＞AB，则环从A到C弹簧的弹性势能增加，根据环和弹簧组成的系统机械能守恒得
，则，
故B错误；
C．环从A处开始运动时的加速度大小为2g，根据牛顿第二定律得
得环从A处时弹簧拉力的竖直向下的分量
设杆上A点关于B点的对称性为D点（D点在B、C之间），则环在D点时，根据牛顿第二定律得
得
a=0
所以环从B到D做加速运动，环从D到C做减速运动，在D点时速度最大，故C正确；
D．因环和弹簧的系统机械能守恒，则系统的动能、弹性势能和重力势能之和不变，而重力势能在环向下运动的过程中一直减小，则环的动能和弹簧弹性势能的和一直增大，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】A．门上、两点属于同轴转动模型，所以两点具有相同的角速度，故A错误；
BC．根据可知，因为两点角速度相同，所以半径大的点线速度大，即
故BC错误；
D．根据可知，角速度相同，半径大的点向心加速度更大，即
故D正确。
故选D。
10．D
【详解】A. 第一次所用时间t1=，选项A错误；
B.第二次渡河时船头方向与合速度方向垂直，即船速方向不是指向河对岸，则渡河的时间不等于，选项B错误；
C.两船抵达的地点相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移为，选项C错误；
D.两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直．如图．
两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比．则：，D正确.
11．C
【详解】设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：；解得：，，，，则根据题意有：rA＜rB可得：
A.由，可得，vA＞vB，故A错误．
B.由，可得，aA＞aB，故B错误．
C.由，可得，TA＜TB，故C正确．
D.由于二者的质量关系是未知的，则不能比较它们的动能大小，故D错误．
12．C
【详解】由图知质点在轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，在轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，则有质点的合加速度恒定；由于两分运动图像坐标轴的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向与合速度方向之间的夹角大于或等于小于，而平抛运动的物体加速度和初速度的夹角为，所以质点可能做匀加速直线运动，也可能做匀变速曲线运动但此质点的轨迹一定与平抛运动物体的轨迹不相同，圆周运动的物体合外力是变力而不是恒力，因此一定不做圆周运动，故选项C正确，A、B、D错误．
13．AD
【详解】原来匀速行驶时，功率与牵引力、阻力满足
，
到t1时刻功率立即减小一半，但速度不能突变，减小需要一个过程，由
可知，牵引力立即变为原来的一半，据
可知，汽车做减速运动，随着速度的减小，牵引力增大，汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力f时，据
可知，速度减小到原来的一半，之后做匀速直线运动。
故选AD。
14．BD
【详解】AB．双锥体滚动过程中，动能逐渐增加，则重力势能逐渐减小，则重心逐渐下降，选项A错误，B正确；
C．调整使两根筷子平行，则双锥体若沿筷子滚动的话重力势能增加，则不可能向“上”滚动，即实验不可能成功，选项C错误；
D．将双锥体换成圆柱体，则圆柱体若沿筷子滚动的话重力势能增加，则不可能向“上”滚动，即实验不可能成功，选项D正确。
故选BD。
15．CD
【详解】A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处加速，A错误；
B．该卫星从轨道1到轨道2需要点火加速，则机械能增加；从轨道2再到轨道3，又需要点火加速，机械能增加；故该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐增加，B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得v=，由题可知，该卫星在轨道3的半径大于在轨道1的半径，故该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，根据
可知该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能，C正确；
D．根据
解得a=，可知该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度，D正确。
故选CD。
16． 0.950 D 小于 C
【详解】解：（1）[1] 20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，由图乙可知，游标卡尺的主尺读数为0.9cm，游标尺的第10个刻度与主尺上某刻度对齐，读数是0.05×10mm=0.50mm=0.050cm，所以测量得钢球的直径为
D=0.9cm+0.050cm=0.950cm
（2）[2] 用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，则有
由运动学公式可得
小球运动的加速度
（3）[3]根据机械能守恒，表达式有
即只要比较与2gh是否相等，ABC错误，D正确。
故选D。
（4）[4]由匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度可知，因此实际钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度。
（5）[5]A．选用体积更大的球，空气阻力更大，误差更大，A错误；
B．选用密度更小的球，同质量的球，体积更大，空气阻力更大，误差更大，B错误；
C．适当增大两光电门的距离h，小球运动的速度更大，测量速度精度更高，误差较小，C正确；
D．改用10分度的游标卡尺的精度比20分度的游标卡尺精度低，测球直径的误差较大，D错误。
故选C。
17． 0.36 1.80 B、P之间的距离
【详解】[1][2]由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度
[3]验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以还需要测量对应的B、P之间的距离。
18．(1)2 m/s　(2)5 N　(3) m
【详解】(1)小球从A运动到B为平抛运动，有
rsin 45°=v0t
在B点
tan 45°=
联立以上两式解得
v0=2 m/s
(2)在B点根据平抛运动的速度规律，有
vB==2m/s
对小球受力分析，小球在管中受三个力的作用，因为重力与外加的力F平衡，所以小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力，即小球在管中做匀速圆周运动，由圆周运动的规律知圆管对小球的作用力为
FN==5 N
根据牛顿第三定律得小球对圆管的压力
FN′=FN=5N
(3)小球在CD上滑行到最高点的过程中，根据牛顿第二定律，有
mgsin 45°＋μmgcos 45°=ma
解得
a=8 m/s2
因为小球在圆管中做匀速圆周运动，所以小球运动到圆管末端C时的速度大小为
vC=vB=2 m/s
根据匀变速直线运动的速度与位移的关系公式，有
x==m
19．(1) ；(2)
【详解】（1）对卫星分析，万有引力提供向心力
对地表上物体分析
解得
（2）该卫星在t时间内扫过面积
单位时间内扫过面积
20．1 m；2 m
【详解】设滑块滑到平台边缘时的速度为v，根据动能定理得
滑块离开平台后做平抛运动，则有
联立以上三式得
图像的斜率
解得
当时，，解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页