北京市东城区两校2022-2023学年高一下学期期末考试
物理必修Ⅱ(学考)
一、单项选择题(每小题的四个选项中,只有一个选项是正确的,每小题2分,共70分)
1.经过精密实验测出万有引力常量,被称为“称量地球的人”的是( )
A.牛顿 B.弟谷 C.开普勒 D.卡文迪许
2.下列哪种能量不是机械能( )
A.动能 B.重力势能
C.相互摩擦产生的能量 D.拉弯的弓所具有的势能
3.做匀速圆周运动的物体,在运动过程中保持不变的物理量是( )
A.动能 B速度 C.加速度 D合外力
4.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的加速度的方向一定在变化 B.曲线运动的速度可以是不变的
C.曲线运动的速度的大小一定在变化 D.曲线运动一定是变速运动
5.在同一高处有两个小球同时开始运动,一个以水平初速抛出,另一个自由落下,在它们运动过程中的每一时刻,不计空气阻力,有( )
A.加速度不同,速度相同 B.加速度相同,速度不同
C.下落的高度相同,位移相同 D.下落的高度不同,位移不同
6.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( )
A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同
C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同
7.不考虑空气阻力,下列运动中不是匀变速运动的是( )
A.绕地球做匀速圆周运动的卫星 B.从窗口自由释放下落的小球
C.从窗口水平抛出的小球 D.沿光滑斜面下滑的小球
8.如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球在细线的拉力作用下,以速度v做半径为r的匀速圆周运动.小球所受向心力F的大小为( )
A. B. C. D.
9.如图所示的圆锥摆中,摆球在水平面上作匀速圆周运动,关于摆球的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球受拉力和向心力的作用
C.摆球受拉力和重力的作用 D.摆球受重力和向心力的作用
10.一个水平的圆盘上放一个木块,木块随圆盘绕通过圆盘中心的竖直轴匀速转动,如图,木块受到所施的摩擦力的方向是( )
A.方向指向圆盘的中心 B.方向背离圆盘的中心
C.方向跟木块运动的方向相同 D.方向跟木块运动的方向相反
11.如图所示,一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为,在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力,已知这辆汽车的重力为G,则( )
A. B. C. D.
12.一颗运行中的人造地球卫星,到地心的距离为r时,所受万有引力为F;到地心的距离为2r时,所受万有引力为( )
A.F B.3F C. D.
13.关于万有引力,以下说法中正确的是( )
A只有天体之间才有万有引力
B.万有引力的大小与两物体间的距离成反比
C.地球对太阳的万有引力比太阳对地球的万有引力小
D.任何两个有质量的物体之间都存在万有引力
14.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步静止轨道卫星,这些卫星的( )
A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同
C.轨道平面可以不同 D.速率可以不同
15.若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,离地面越远的卫星( )
A.所受的万有引力越小 B.运行的角速度越大
C运行的线速度越大 D.做圆周运动的周期越小
16.下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能不守恒的是( )
A.石块自由下落的过程 B.人乘电梯加速上升的过程
C.投出的铅球在空中运动的过程 D.木箱沿光滑固定斜面下滑的过程
17.改变物体的质量和速度,可以改变物体的动能。在下列情况中,使一个物体的动能为原来的2倍的是( )
A.质量不变,速度增大到原来的2倍 B.质量不变,速度增大到原来的4倍
C.速度不变,质量增大到原来的2倍 D.速度不变,质量增大到原来的4倍
18.完全相同的甲、乙、丙三个小球,分别沿如图所示路径,从相同高度滑到同一水平面上,下列说法正确的是:( )
A.重力对甲球做功最多 B.重力对乙球做功最多
C.重力对丙球做功最多 D.重力对三个小球做功一样多
19.如图所示,一个物块在与水平方向成角的拉力F作用下,沿水平面向右运动一段距离x.在此过程中,拉力F对物块做的功为( )
A. B. C. D.
20.如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,高度为h,小物块从斜面顶端A处由静止开始下滑,当滑到斜面底端B处时,小物块速度的大小为( )
A. B. C. D.
21.一个木箱以一定的初速度在水平地面上滑行,在地面摩擦力的作用下木箱的速度逐渐减小,这表明( )
A.摩擦力对木箱做正功 B.木箱克服摩擦力做功
C木箱动能逐渐减小,但机械能总量不变 D木箱的重力势能逐渐增加,机械能增加
22.火车在倾斜弯道上拐弯时,如图所示,弯道的倾斜角为,弯道半径为r,则火车拐弯时不对轨道产生侧压力的速率是( )
A. B. C. D.
23.一个飞镖以初速度水平抛出,插入正前方墙上挂着的竖直飞镖盘中,若飞镖插在盘上时与盘面成45°角,不考虑空气阻力,则飞镖开始飞出的位置到飞镖盘的水平距离为( )
A.2m B.2.5m C.4.5m D.5m
24.两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比为,则它们的( )
A周期之比为 B.速度之比为
C.加速度之比为 D角速度之比
25.一个行星,其半径是地球半径的2倍,质量是地球的25倍,则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )
A.6倍 B.4倍 C.倍 D.12倍
26.一质量为m的滑块,以速度v在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度大小变为2v,方向与原来相反,在这段时间内,水平力所做的功为( )
A. B. C. D.
27.汽车发动机的额定功率为80kW,它在平直公路上行驶的最大速度可达。那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是( )
A.1600N B.2500N C.4000N D.8000N
28.质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速竖直向下运动,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为(g表示重力加速度)( )
A. B.
C. D.
29.如图,长为L的固定斜面与竖直方向夹角,质量为m的木块从斜面顶端滑到底端的过程,斜面与木块之间的支持力大小为N,摩擦力大小为f,则( )
A重力做功做 B支持力做功为
C.摩擦力做功为 D.摩擦力做功为
30.用大小为20N的水平推力,将重为100N的物体沿水平方向推动了5m,物体所受摩擦阻力大小为10N,则该过程中物体的动能增加了( )
A.100J B.500J C.0 D.50J
31.如图,有两个圆锥摆,摆线与竖直方向夹角都是,摆球质量也一样,只是摆线长短不同,则( )
A.摆线较长的小球速度较小 B摆线较长的小球周期较大
C.摆线较长的小球受到绳的拉力较大 D.摆线较长的小球所受向心力更大
32.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A太阳位于木星运行轨道的中心
B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
33.质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是( )
A. B. C. D.
34.人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为v,如图所示。则在此过程中( )
A.物体所受的合外力做功为
B.物体所受的合外力做功为
C.人对物体做的功为
D.人对物体做的功等于
35.将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出,一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变,其动能随距离地面高度h的变化关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是( )
A.物体能上升的最大高度为3m B.物体受到的空气阻力大小为2N
C.上升过程中物体加速度大小为 D.下落过程中物体克服阻力做功为24J
二、实验题(每空2分,共10分)
36.(1)利用如图所示的装置,研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与______(填“动能的增加量”或“速度的增加量”)的关系,可以验证机械能守恒定律。
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是______。
A.秒表 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得他们到起始点O的距离分别为、、。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量______,动能增加量______,
(4)一次实验中,质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图所示.已知相邻两点之间的时间间隔为0.02s.测得A、B两点间的距离为4.80cm,BC两点间的距离为6.20cm.由此可以确定,在打点计时器打下B点时,重物的动能为______J.(保留三位有效数字)
三、计算题(本题共3小题,共20分。解答各小题时,应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位)
37.如图所示,质量为的小孩从高的长满青草的小土坡顶上无初速的滑下来。到达土坡底端时的速度为。取。
求(1)该过程重力对小孩做的功
(2)小孩克服阻力做的功
38.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。
(1)推导第一宇宙速度的表达式;
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。
39.图甲所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量。如图乙所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到a点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为b点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,弹性绳的弹力大小,其中x为弹性绳的形变量,且游客从离开蹦极平台第一次运动到最低点的过程中,机械能损失可忽略。已知该游客的质量,,弹性绳的原长。取重力加速度。
(1)求游客第一次到达a点时的速度大小v;
(2)求游客下落过程中速度第一次达到最大值时弹性绳的形变量;
(3)国家有关部门规定蹦极所需的弹性绳最大伸长量应不超过原长的4倍。已知弹性绳的形变量为x时,它的弹性势能。请你判断该游客使用的这根弹性绳是否符合规定,并简述理由。