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粤教版 高中物理必修二 全册模块过关综合检测
B卷(后附解析)
考试范围:xxx;考试时间:75分钟;命题人:xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1.一物体做匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是( )
A.线速度 B.向心加速度 C.合外力 D.角速度
2.如图,一质量为M的光滑大圆环,半径为R,用一细轻杆固定在竖直平面内,套在大圆环上的质量为m的小环(可视为质点),从大圆环的最高处由无初速度滑下,重力加速度为g,当小圆环滑到大圆环的最低点时,速度为v,大圆环对轻杆拉力的大小为( )
A. B.
C. D.
3.如图甲所示,河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M1和M2,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示示意图,黑洞A和黑洞B均可看成球体,,且黑洞A的半径大于黑洞B的半径.根据你所学的识,下列说法正确的是( )
A.两黑洞质量之间的关系一定是
B.黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度
C.若两黑洞间的距离一定,把黑洞A上的物质移到黑洞B上,则它们间的万有引力会变大
D.人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索,发射速度一定大于第三宇宙速度
4.一个人站在船头,按图 两种情况用同样大小的力拉绳,若经过相同的时间t(船未碰撞),此人所做的功分别为W 1 、W 2 ,在时间t内此人的平均功率分别为P 1 、P 2 ,则( )
A.W 1 >W 2 ,P 1 =P 2 B.W 1 =W 2 ,P 1 =P 2
C.W 1 <W 2 ,P 1 <P 2 D.W 1 <W 2 ,P 1 =P 2
5.如图所示,表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内,圆台筒固定不动,其轴线沿竖直方向.演员驾驶摩托车先后在M和N两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动,如果此时不计车轮与筒壁的摩擦力,则( )
A.M处的线速度一定小于N处的线速度
B.M处的角速度一定小于N处的角速度
C.M处的运动周期一定等于N处的运动周期
D.M处对筒壁的压力一定大于N处对筒壁的压力
6.下列实例中和离心现象无关的是( )
A.坐在直线行驶中的公共汽车内的乘客突然向前倾倒或向后倾倒
B.下雨天旋转雨伞把雨水甩掉
C.洗衣机脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上
D.汽车正常通过圆形拱桥
7.如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的图象,其中高度从上升到范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,由图象可知( )
A.弹簧最大弹性势能为
B.小滑块的质量为
C.轻弹簧初始压缩量为
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为
评卷人得分
二、多选题
8.某物体做匀速圆周运动,下列描述其运动的物理量中,一定变化的是( )
A.角速度 B.合外力
C.线速度 D.周期
9.北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,发射取得圆满成功。如图所示,假若神舟十二号载人飞船先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点P处点火加速,由椭圆轨道1变轨到圆轨道2,下列说法正确的是( )
A.飞船在轨道2运行时完全失重,不受地球引力作用
B.飞船在轨道1上的P点和在轨道2上的P点的加速度大小相等
C.飞船在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
D.飞船在轨道1上通过P点的速度小于在轨道2上通过P点的速度
10.如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,则( )
A.物块的速度不变 B.物块的加速度大小不变,且一定指向圆心
C.物块受到的重力的瞬时功率逐渐减小 D.物块受的摩擦力越来越大,支持力越来越小
11.如图所示,轻质弹簧一端固定,另—端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC =h。若圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。则圆环( )
A.下滑过程中,经过B处的加速度最大
B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2
C.在C处,弹簧的弹性势能为mv2- mgh
D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12.某同学利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,把打下的第一点记作O,从O点后某个点开始,依次为A、B、C,分别测出各个计时点到O的距离,已知打点计时器频率50Hz,当地重力加速度大小g取10m/s2,回答下列问题。(各计算结果均保留两位小数)
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有( )(选填器材前的字母)。
A.大小合适的铁质重锤
B.体积较大的木质重锤
C.刻度尺
D.秒表
(2)关于上述实验,下列说法中正确的是( )
A.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算出高度h
B.本实验需要天平测量物体质量用来计算能量变化
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.不可以利用公式求瞬时速度,但可根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(3)若实验中所用重锤质量,打点纸带如图乙所示,O为下落的第一个点,则标记为B的点速度为 m/s,从开始下落至此处,重锤动能增加量 J,重锤的重力势能减少量 J,二者不相等的原因是 ,实验结论是 。
(4)若由于打点计时器的实际打点频率是60Hz,同学仍按50Hz计算,则计算出的物体速度相比真实值 (填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
13.利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,调节气垫导轨水平,将重物A由静止释放,滑块B上拖着的纸带(未画出)被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙所示为实验中获取的一条纸带,O是打下的第一个点,计数点间的距离如图所示。已知每相邻两计数点时间间隔为T,当地重力加速度为g。重物A的质量为m、滑块B的质量为M,则
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v= ;
(2)在打点0~5的过程A、B系统动能的增加量△Ek= ,
A、B系统重力势能的减少量△Ep减= ;
若在实验误差允许范围内满足△Ek=△Ep减,则可验证A、B系统机械能守恒。
(3)若实验中作出的各计数点-h图像如图丙所示,则图像的斜率k= (用m、M和g表示)
评卷人得分
四、解答题
14.一架新型的喷气式战斗机的质量是kg,发动机的推力是N,起飞速度是88.0m/s,滑跑距离是671m。若不计空气阻力且将飞机的运动过程看作是一个匀变速直线运动,试用动能定理计算飞机在滑跑时受到的平均阻力。
15.有一枚相对于地球飞行的宇宙火箭,如果地球上的观察者测得火箭上的长度缩短、过程时间延长,有人因此得到结论说:火箭上的观察者将测得地球上的物体比火箭上同类物体更长而同一过程的时间将缩短.这个结论对吗?
16.如图所示,水平传送带AB长L=6m,以v0=3m/s的恒定速度传动,水平光滑台面BC与传送带平滑迕接于B点,竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4m,与水平台面相切于C点,一质量m=1kg的物块(可视为质点),从A点无初速度释放,当它运动到AB中点位置时,刚好与传送带保持相对静止,重力加速度g取10m/s2,
,
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ
(2)物块刚滑过C点时对轨道压力FN
(3)物块在A点至少要具有多大的速度才能通过半圆形轨道的最高点(结果可用根式表示).
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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参考答案:
1.D
解析:ABC.匀速圆周运动的线速度、向心加速度、合外力,虽然大小不变,但是方向在变,因此这些物理量是变化的,故ABC三项不符合题意;
D.匀速圆周运动的角速度不变,故D项符合题意。
答案:D。
2.C
解析:当小圆环滑到大圆环的最低点时,对小圆环,根据牛顿第二定律
解得大圆环对小圆环向上的支持力
根据牛顿第三定律小圆环对大圆环向下的拉力
对大圆环,根据平衡条件
解得轻杆对大圆环的拉力
根据牛顿第三定律大圆环对轻杆拉力的大小为
答案:C。
3.D
解析:B.黑洞A的运行角速度等于黑洞B的运行角速度,B错误;
A.根据牛顿第二定律得
根据题意
解得
A错误;
C.根据万有引力定律
若两黑洞间的距离一定,把黑洞A上的物质移到黑洞B上,两黑洞质量之和不变,质量之积M1M2减小,它们间的万有引力会变小,C错误;
D.人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索,必须冲出太阳系,所以发射速度一定大于第三宇宙速度,D正确。
答案:D。
4.C
思路:两种情况用同样大小的力拉绳,两幅图中左边的船移动的位移相同,但图(2)中右边的船也要移动,故拉力作用点移动的距离大,根据功的定义和功率的定义判断即可;
解析:两种情况用同样大小的力拉绳,两幅图中左边的船移动的位移相同,但图(2)中右边的船也要移动,由题可知拉力相同,故根据功公式可知:W 1 < W 2,由于时间相同,故图(2)中的功率大,即故P 1 < P 2,选项C正确,选项ABD错误.
点拨:本题关键明确拉力的功等于拉力与拉力作用点在拉力方向的位移的乘积,然后根据功率定义判断功率的大小.
5.B
解析:ABC.演员和摩托车在M和N处紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动.摩托车受到的支持力和重力的合力提供向心力,根据平行四边形可知
在M和N处,质量不变,在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力是相同的,由于在M处运动的半径大于在N处的半径.由向心力的计算公式
可知半径越大,线速度越大,角速度越小,根据
可知角速度不同,周期不同,故AC错误,B正确;
D.在两点处筒壁对摩托车的支持力
相等,根据牛顿第三定律可知在两点对筒壁的压力相等,D错误.
答案:B.
6.A
解析:A.坐在直线行驶中的公共汽车内的乘客突然向前倾倒或向后倾倒是惯性现象,故A错误;
B.下雨天旋转雨伞把雨水甩掉,雨水飞出是因为雨水受到的合外力不足以提供向心力,故属于离心现象,故B正确;
C.脱水筒工作时,衣服连同衣服上的水一起做离心运动,但衣服受到桶壁的阻碍而贴在桶壁上,水则离开衣服做离心运动,所以脱水筒停止工作时衣服紧贴在桶壁上,属于离心现象,故C正确。
D.汽车正常通过圆形拱桥,防止发生离心运动,故D正确。
答案:A。
7.A
解析:A.根据能量的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以有
故A正确;
B.在从0.2m上升到0.35m范围内,,图线的斜率绝对值为
则质量为
故B错误;
C.在图像中,图像的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力,所以从h=0,2m,滑块与弹簧分离,弹簧的原长为0.2m,所以弹簧初始压缩量为
故C错误;
D.弹簧 滑块组成的系统机械能守恒,其总能量E为滑块在0.35m处的重力势能
有图可知,当h=0.18m时的动能最大,在滑块整个运动过程中,系统的动能、重力势能和弹性势能之间之间相互转化,因此动能最大时,滑块的重力势能和弹簧的弹性势能总和最小,根据能量守恒和转化可知
故D错误。
答案:A。
8.BC
解析:做匀速圆周运动的物体,其角速度和周期不变,合外力和线速度大小不变,但方向时刻在变,答案:BC。
9.BD
解析:A.飞船在轨道2运行时完全失重,地球引力完全提供向心力,并不是不受引力作用,故A错误;
B.根据
飞船在轨道1上的P点和在轨道2上的P点的加速度大小相等,故B正确;
C.7.9km/s是环绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度,故飞船在轨道2运行时的速度小于7.9km/s,故C错误;
D.飞船在轨道1上通过P点需加速做离心运动才能进入轨道2,故在轨道1上通过P点的速度小于在轨道2上通过P点的速度,故D正确。
答案:BD。
10.BC
解析:A.物块的速度大小不变,方向一直改变,故A错误;
B.物体做匀速圆周运动,合外力完全提供向心力,加速度即为向心加速度,一定指向圆心且大小不变,故B正确;
C.从碗口到最低点,重力的瞬时功率为
P=mgvcosθ
物块的速度与重力的夹角θ从0逐渐增大至90°,重力的瞬时功率逐渐减小,故C正确;
D.物块下滑过程中,在半径方向上根据牛顿第二定律
式中α为重力与半径方向的夹角(锐角)随着物块下滑,α逐渐减小,所以物块所受支持力逐渐增大,根据滑动摩擦力
f=μN
可知物块所受摩擦力越来越大,故D错误。
答案:BC。
11.BD
解析:A.圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,到达处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,经过处的速度最大,所以经过处的加速度为零,所以加速度先减小,后反向增大,则下滑过程中经过B处的加速度最小,故错误;
B.研究圆环从处由静止开始下滑到过程,运用动能定理列出等式
在处获得一竖直向上的速度,恰好能回到,运用动能定理列出等式
解得
所以下滑过程中,克服摩擦力做的功为,故B正确;
C.由上分析可知
所以在处,弹簧的弹性势能为,故C错误;
D.研究圆环从处由静止开始下滑到过程,运用动能定理列出等式
研究圆环从处上滑到的过程,运用动能定理列出等式
即
由于,所以
则有
即上滑经过的速度大于下滑经过的速度,故D正确;
答案:BD。
12. AC/CA CD/DC 1.94 0.38 0.39 空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响 在误差允许的范围内,重锤的机械能守恒 偏小
解析:(1)[1]除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有:为了减小下落时阻力的影响,则应该选择大小合适的铁质重锤,要测量纸带的长度要用刻度尺,答案:AC。
(2)[2]AD.实验时要用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,而不能用或者或者来计算速度v或者下落的高度h,否则就间接使用了机械能守恒定律。故A错误,D正确;
B.本实验中不用测出重物的质量来计算能量变化,故B错误;
C.实验中为了充分利用纸带,并且让能由静止时进行分析,实验时应先接通电源,再释放纸带,故C正确;
答案:CD。
(3)[3]依题意标记为B的点速度为
[4]此时重锤的动能为
[5]依题意,重力势能减少量为
[6] 重力势能减小量与动能增加量不相等原因在于空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响。
[7] 实验中可以得到的结论是在误差允许的范围内,重锤的机械能守恒。
(4)[8]根据
若实验中交流电源频率变为60Hz,实验者仍按50Hz的频率计算,测量值的频率偏小,周期偏大,速度的测量值偏小。
13.
解析:(1)[1]在纸带上打下计数点5时的速度
(2)[2][3]在打点0~5的过程A、B系统动能的增加量
A、B系统重力势能的减少量
(3)[4]若机械能守恒则
即
则
14.2.4×104N
解析:根据动能定理可知
可解得
15.见解析
解析:这个结论是错误的。运动是相对的,火箭相对地球运动,地球相对火箭也以相反的方向运动。因此火箭上的人观测地球,仍然存在尺缩效应和钟慢效应,所以火箭上的观察者将测得地球上的物体比火箭上同类物体便短;同一过程是时间增加,所以题中所述说法是错误的.正确结论应当为:火箭上的观察者将测得地球上的物体比,来箭上同类物体更短,同一过程是时间增加。
16.(1)0.15;(2)32.5N;(3)
解析:⑴对物块,由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式有
解得
⑵物块刚滑过C点时的速度
vC=vB=3m/s
在C点,有
解得
FN=32.5N
由牛顿第三定律知,物块对轨道的压力大小为32.5N,方向竖直向下。
⑶物块经过半圆轨道最高点D的最小速度为
由C到D的过程中,由动能定理有
解得
可见,物块从A到B的全过程中一直做匀减速直线运动,到达B端的速度至少为
由⑴问可知,物块在传送带上减速运动时的加速度大小a=1.5m/s2,由运动学公式有
解得
答案第1页,共2页
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