人教版物理必修第二册 全册过关检测考试 阶段性检测 A卷（学生版）
一、多选题
1．质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m，这时物体的速度是4m/s，下列说法中正确的是（不计一切阻力，取）（ ）
A．合外力对物体做功8J
B．手对物体做功8J
C．物体机械能增加了8J
D．物体重力势能增加了20J
2．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，该人造地球卫星的轨道半径是地球半径的k倍，运行周期为T。已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为 B．地球的密度为
C．该人造地球卫星的线速度的大小为 D．地球的第一宇宙速度为
3．一同学在实验室研究小球在竖直面内的圆周运动，其实验装置正视图如图所示，小球通过一条细线挂在细杆上，原来小球静止，该同学在最低点轻推了一下小球后，小球只是在竖直面内来回摆动，此人抓住小球让它仍停在最低点，然后使劲推了一下，小球则绕细杆做完整的圆周运动．不计空气阻力，细线始终处于伸直状态，假设小球质量m，细线长L，轻推时做功W，重推时做功4W，则W的值可能是：
A． B． C． D．
二、单题
4．在国际单位制中， 角速度的单位是（ ）
A．米/秒 B．米/秒2 C．弧度/秒2 D．弧度/秒
5．如果把地球近似地看成一个球体，在牡丹江和广州各放一个质量相同的物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的物理量是( )
A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．向心力
6．如右图质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程重力所做的功为（ ）
A．mg（H-h） B．mgH
C．mgh D．-mg（H-h）
7．精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎．如图所示，两条丝带上端拴在天花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两人一起在水平面内做匀速圆周运动（第一次）．第二次一起做圆周运动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变．下列说法中正确的是( )
A．匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上
B．两次丝带对男演员的拉力大小相等
C．他们第二次做圆周运动的线速度更大
D．他们第二次做圆周运动的周期更大
8．打篮球是学生们喜爱的体育运动之一。篮球被抛出后在空中运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．研究篮球的运动轨迹时可以将篮球视为质点
B．篮球受到重力、推力、空气阻力三个力的作用
C．篮球能在空中运动是因为惯性，速度越大惯性越大
D．若没有空气阻力，篮球将沿着抛出方向一直运动下去
9．在2022年北京冬奥会上为了取得好成绩，运动员正在刻苦训练。如图所示，某次训练中，运动员（视为质点）从倾斜雪道上端的水平平台上以10m/s的速度飞出，最后落在倾角为37°的倾斜雪道上（，，，不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．运动员的落点距雪道上端的距离为18m
B．运动员飞出后距雪道最远时需要的时间为0.75s
C．运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为10.5m/s
D．若运动员水平飞出时的速度减小，则他落到雪道上的速度方向将改变
10．转篮球是一项需要技巧的活动，如图所示，假设某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好静止在篮球球心的正下方。下列判断正确的是（ ）
A．篮球上各点的向心力是由手指提供的
B．篮球上各点的向心力是由摩擦力提供的
C．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小
三、实验题
11．某同学用图甲所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验，让小球多次从斜槽上沿同一轨道滚下，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
（1）为了准确地描绘小球做平抛运动的轨迹，下列说法合理的两项是 （填入正确选项前的字母）。
A．斜槽轨道必须光滑
B．调节斜槽使其末端保持水平
C．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）描绘出小球做平抛运动的轨迹，以抛出点O为坐标原点建立直角坐标系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度g取，则小球从斜槽末端水平飞出时的初速度大小为 m/s。
12．用如图装置验证机械能守恒定律，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。
①该实验中需验证的等式是 （用M、m、v和重力加速度g表示）。还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v2－h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g＝ ，判断系统机械是否守恒；
②在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法。
四、解答题
13．物体的动能为50焦，质量为25千克，求物体速度的大小。
14．中国于2023年5月30号成功发射“神舟十六号”载人飞船。载人飞船离地球表面的距离为h。地球表面的重力加速度为g、地球的半径为R、引力常量为G，忽略地球自转。求：
（1）地球的质量M；
（2）中国空间站绕地球运动的线速度v大小。
15．如图所示，内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上，一根结实的细绳穿过钢管，两端分别拴着一个小球A和B，小球A和B的质量之比，当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为l，此时小球B恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不计，重力加速度为g。试求：
(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角；
(2)小球A转动的周期。
16．如图所示，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端，杆可绕另一端点O在竖直平面内转动，取。求：
（1）小球在最高点对杆作用力为零时的速度大小；
（2）小球在最高点速度时，对杆的作用力大小与方向。人教版物理必修第二册 全册过关检测考试 阶段性检测 A卷（解析版）
一、多选题
1．质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m，这时物体的速度是4m/s，下列说法中正确的是（不计一切阻力，取）（ ）
A．合外力对物体做功8J
B．手对物体做功8J
C．物体机械能增加了8J
D．物体重力势能增加了20J
【详解】A．根据动能定理可得，合外力对物体做功为
故A正确；
BC．设手对物体做功为，则有
解得手对物体做功为
物体机械能增加量等于除重力之外的力做功，所以物体机械能增加量为
故BC错误；
D．重物做功为
则物体重力势能增加了20J，故D正确。
故选AD。
2．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，该人造地球卫星的轨道半径是地球半径的k倍，运行周期为T。已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为 B．地球的密度为
C．该人造地球卫星的线速度的大小为 D．地球的第一宇宙速度为
【详解】A．根据
解得地球的质量为
选项A错误；
B．地球的密度为
选项B正确；
C．该人造地球卫星的线速度的大小为
选项C正确；
D．根据
解得地球的第一宇宙速度为
选项D错误。
故选BC。
3．一同学在实验室研究小球在竖直面内的圆周运动，其实验装置正视图如图所示，小球通过一条细线挂在细杆上，原来小球静止，该同学在最低点轻推了一下小球后，小球只是在竖直面内来回摆动，此人抓住小球让它仍停在最低点，然后使劲推了一下，小球则绕细杆做完整的圆周运动．不计空气阻力，细线始终处于伸直状态，假设小球质量m，细线长L，轻推时做功W，重推时做功4W，则W的值可能是：
A． B． C． D．
【详解】若小球只是在竖直面内来回摆动，则小球上升的增大高度恰好与O在同一个水平线上，则：Wmax=mgL；若小球在竖直平面内做圆周运动，则小球到达最高点时：；小球向上运动的过程中机械能守恒，则：4W mg 2L≥可得：W≥mgL；总之，W应满足：mgL≤W≤mgL；故AD错误，BC正确．
二、单题
4．在国际单位制中， 角速度的单位是（ ）
A．米/秒 B．米/秒2 C．弧度/秒2 D．弧度/秒
【详解】角速度的计算公式
角度的国际单位是“弧度”，时间t的国际单位是“秒”，因此在国际单位制中， 角速度的单位是“弧度/秒”。
故选D。
5．如果把地球近似地看成一个球体，在牡丹江和广州各放一个质量相同的物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的物理量是( )
A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．向心力
【详解】随地球自转做匀速圆周运动的物体都有和地球相同的角速度，由于两地的转动半径r不同，由v=ωr可知线速度不同；根据a=ω2r可知，向心加速度不同；根据F=mω2r可知，向心力不同；故选B.
6．如右图质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程重力所做的功为（ ）
A．mg（H-h） B．mgH
C．mgh D．-mg（H-h）
【详解】重力做功只与初末位置有关，与路径无关，物体下降的高度为，故重力做功为
故BCD错误，A正确。
故选A。
7．精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎．如图所示，两条丝带上端拴在天花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两人一起在水平面内做匀速圆周运动（第一次）．第二次一起做圆周运动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变．下列说法中正确的是( )
A．匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上
B．两次丝带对男演员的拉力大小相等
C．他们第二次做圆周运动的线速度更大
D．他们第二次做圆周运动的周期更大
【详解】A. 女演员匀速转动的过程中需要向心力，男演员对女演员的作用力沿丝带方向，故A错误；
B.设丝带与竖直方向的夹角为θ，丝带拉力F沿竖直方向的分力等于男女演员的重力，F=，夹角θ不变，拉力不变，故B正确；
C.向心加速度为gtanθ= ，夹角θ不变，向心加速度不变，第二次丝带的长度更短，半径变小，线速度变小，周期变小，故C错误，D错误．
故选：B
8．打篮球是学生们喜爱的体育运动之一。篮球被抛出后在空中运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．研究篮球的运动轨迹时可以将篮球视为质点
B．篮球受到重力、推力、空气阻力三个力的作用
C．篮球能在空中运动是因为惯性，速度越大惯性越大
D．若没有空气阻力，篮球将沿着抛出方向一直运动下去
【详解】A．研究篮球的运动轨迹时，篮球的大小可以忽略不计，可以将篮球视为质点，故A正确；
B．篮球被抛出后在空中运动，篮球受到重力、空气阻力两个力的作用，而不受推力的作用，故B错误；
C．篮球能在空中运动是因为惯性，但惯性由质量决定与速度无关，故C错误；
D．若没有空气阻力，篮球还将受重力，则运动方向将由重力加速度而改变，做曲线运动，故D错误；
故选A。
9．在2022年北京冬奥会上为了取得好成绩，运动员正在刻苦训练。如图所示，某次训练中，运动员（视为质点）从倾斜雪道上端的水平平台上以10m/s的速度飞出，最后落在倾角为37°的倾斜雪道上（，，，不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．运动员的落点距雪道上端的距离为18m
B．运动员飞出后距雪道最远时需要的时间为0.75s
C．运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为10.5m/s
D．若运动员水平飞出时的速度减小，则他落到雪道上的速度方向将改变
【详解】A．根据平抛运动规律可得
联立解得
则运动员的落点距雪道上端的距离为
故A错误；
BC．当运动员的速度方向与雪道平行时，运动员飞出后到雪道的距离最远，此时运动员的速度大小为
运动员飞出后距雪道的距离最远时，有
解得
故B正确，C错误；
D．当运动员落在斜坡上时，速度方向与水平方向夹角的正切值为
即速度方向与水平方向的夹角是一定值，若运动员水平飞出时的速度减小，则他落到雪道上的速度方向不变，故D错误。
故选B。
10．转篮球是一项需要技巧的活动，如图所示，假设某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好静止在篮球球心的正下方。下列判断正确的是（ ）
A．篮球上各点的向心力是由手指提供的
B．篮球上各点的向心力是由摩擦力提供的
C．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小
【详解】AB．手指并没有与篮球上的别的点接触，不可能提供所有点的向心力，各点的向心力不都是由摩擦力提供，AB错误；
CD．篮球上各点离转轴越近，由
a＝rω2
可知，做圆周运动的向心加速度越小， C错误，D正确。
故选D。
三、实验题
11．某同学用图甲所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验，让小球多次从斜槽上沿同一轨道滚下，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
（1）为了准确地描绘小球做平抛运动的轨迹，下列说法合理的两项是 （填入正确选项前的字母）。
A．斜槽轨道必须光滑
B．调节斜槽使其末端保持水平
C．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）描绘出小球做平抛运动的轨迹，以抛出点O为坐标原点建立直角坐标系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度g取，则小球从斜槽末端水平飞出时的初速度大小为 m/s。
【详解】（1）[1]ABC．斜槽轨道是否光滑对描绘小球平抛运动的轨迹没有影响，只要小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下，斜槽末端保持水平，就能使小球每次以相同速度水平抛出，A错误，BC正确；
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接各点，D错误。
故选BC。
（2）[2]由平抛运动的位移公式可得
联立解得小球从斜槽末端水平飞出时的初速度大小为
12．用如图装置验证机械能守恒定律，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。
①该实验中需验证的等式是 （用M、m、v和重力加速度g表示）。还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v2－h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g＝ ，判断系统机械是否守恒；
②在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法。
【详解】（1）[1] 系统重力势能的减小量
系统动能的增加量
则需验证
[2] 根据系统机械能守恒得
则
（2）[3]保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上。
四、解答题
13．物体的动能为50焦，质量为25千克，求物体速度的大小。
【详解】根据动能的定义，得
解得
14．中国于2023年5月30号成功发射“神舟十六号”载人飞船。载人飞船离地球表面的距离为h。地球表面的重力加速度为g、地球的半径为R、引力常量为G，忽略地球自转。求：
（1）地球的质量M；
（2）中国空间站绕地球运动的线速度v大小。
【详解】（1）根据
可得地球的质量为
（2）根据万有引力提供向心力
解得中国空间站绕地球运动的线速度大小为
15．如图所示，内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上，一根结实的细绳穿过钢管，两端分别拴着一个小球A和B，小球A和B的质量之比，当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为l，此时小球B恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不计，重力加速度为g。试求：
(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角；
(2)小球A转动的周期。
【详解】(1)绳子的拉力
对A球分析，在竖直方向上的合力为零，则
解得
则
(2)根据牛顿第二定律得
解得
16．如图所示，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端，杆可绕另一端点O在竖直平面内转动，取。求：
（1）小球在最高点对杆作用力为零时的速度大小；
（2）小球在最高点速度时，对杆的作用力大小与方向。
【详解】（1）球在最高点对杆作用力为零时，其重力提供球绕O做圆周运动所需向心力，故有
代入数据解得
（2）当球在最高点速度为时，设杆对球的作用力为F，取竖直向下为正方向，则有
代入数据得
由牛顿第三定律得
球对杆的作用力为
方向竖直向下。
