高中物理粤教2019必修第二册全册综合题（含解析）

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高中物理粤教2019必修第二册全册综合题
一、单选题
1．如图所示，将一小球（可视为质点）从斜面顶端A点水平抛出，第一次速度大小为，落在B点，小球在空中的运动时间为t；第二次仍从A点水平抛出，落在斜面底端C点，小球在空中的运动时间为，则第二次水平抛出的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．一个内壁光滑的圆锥形容器固定如图，其轴线垂直于水平面，小球A、B紧贴着容器内壁在不同水平面内做匀速圆周运动，若A、B质量相等，且A 球轨道较高，则（　　）
A．A球的角速度小于B球的角速度
B．A球的线速度等于B球的线速度
C．A球的运动周期小于B球的运动周期
D．A球对器壁的压力大于B球对器壁的压力
3．下列关于物体做曲线运动的说法正确的是（　　）
A．速度大小一定发生变化
B．加速度一定发生变化
C．合外力一定不为零
D．合外力的方向与速度方向可能在同一直线上
4．如图所示，用起瓶器开启瓶盖时，起瓶器上A、B两点绕O点转动的角速度分别为和，线速度的大小分别为vA和vB，向心加速度的大小分别为aA和aB，下列说法正确的是（　　）
A．，vAvB，aAC．，vA=vB，aA>aB D．，vA5．小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（　　）
A．小球的角速度为
B．小球的运动周期
C．小球在时间t内通过的路程
D．小球在时间t内通过的路程
6．一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径方向开有一条宽度为2.5mm的均匀狭缝，将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中△t1=1.0×10-3s，△t2=0.8×10-3s．根据图（b）以下分析正确的是（　　）
A．圆盘转动角速度逐渐增大
B．圆盘转动周期逐渐增大
C．第三个激光信号的宽度 △t3=0.6×10-3s
D．激光器和传感器沿半径向外运动
二、多选题
7．“嫦娥六号”月球探测器在月球背面南极附近软着陆，如图所示，“嫦娥六号”从环月圆形轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入环月椭圆形轨道Ⅱ，由近月点Q落月，关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（　　）
A．沿轨道Ⅰ运行至P点时，需加速才能进入轨道Ⅱ
B．沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期
C．沿轨道Ⅱ运行经P点时的加速度等于沿轨道Ⅰ运行经P点时的加速度
D．若已知“嫦娥六号”轨道Ⅰ的半径、运动周期和引力常量，可算出月球的密度
8．如图所示，一点光源距地面的高度是，距竖直墙面的距离是，在点光源处将小球垂直于墙面水平抛出，重力加速度为，则（　　）
A．为了使小球先落在墙面上，小球抛出的初速度至少为
B．为了使小球先落在墙面上，小球抛出的初速度至少为
C．小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀加速直线运动
D．小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀速直线运动
三、填空题
9．旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目。如图所示，一小朋友坐在旋转木马上，整个装置在绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为3.0m，同时小朋友随着木马在竖直杆上上下移动。已知小朋友共旋转了两圈，用时3min。则小朋友做圆周运动的周期为　 　s；当小朋友随木马运动到最高点时，速度大小为　 　m/s；若某时刻小朋友随木马沿杆向上运动的速度大小为0.35m/s，则该小朋友实际的速度大小为　 　m/s。
10．某同学设计了一个实验来计算生活中的做功问题。如图所示，将一根质量为20g的筷子从处自由下落后插入米杯中，插入深度为。，则在此过程中：
（1）重力做功距离为：　 　cm；
（2）受到阻力的大小为：　 　N。
11．我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星 ”的实验活动，假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 ，已知地球表面的重力加速度是 ，地球的半径为 ，忽略两星球大气阻力及自转的影响，则火星的密度为　 　，火星表面的重力加速度是　 　。
12．小船欲渡过宽为200 m的河，假设各处的水流速度均为2 m/s，船在静水中的速度为4 m/s，则小船过河的最短时间　 　s，小船过河的最短位移是　 　m。
13．如图所示，一条小河河宽d=60m，水速v1=3m/s。甲、乙两船在静水中的速度均为v2=5m/s。两船同时从A点出发，且同时到达对岸，其中甲船恰好到达正对岸的B点，乙船到达对岸的C点，则BC的距离为　 　m。
14．图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格．由图可知A点　 　（填“是”或“不是”）水平抛出点，小球在A、B、C三点的水平速度　 　（填“相等”或“不相等”），闪光周期为　 　 s（重力加速度g=10m/s2）
四、计算题
15． 如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机在空中某高度处水平匀速飞行，某时刻释放了一个小球，小球经2s后恰好落在水平地面，小球释放点与落地点之间的水平距离为30m，空气阻力忽略不计，重力加速度，求：
（1）小球释放时距地面的高度；
（2）无人机水平飞行的速度大小；
（3）小球落地时的速度大小。
16． 在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．（g=10m/s2）
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过（不起飞）圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
（3）如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？
17． 如图所示，一个足够长的斜面，AC部分的长度为4L，C点以下光滑，C点以上粗糙，B是AC的中点．一根原长为2L的轻弹簧下端固定在A点，上端放置一个长为L、质量为m的均匀木板PQ，木板静止时，弹簧长度变为L．已知斜面的倾角为，木板与斜面粗糙部分的动摩擦因数，木板受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现将木板沿斜面缓慢下压，当弹簧长度变为L时，释放木板，发现木板的Q端刚好能到达C点；将木板截短后，再次将木板沿斜面缓慢下压，当弹簧长度变为L时，释放木板，求：
（1）弹簧的劲度系数；
（2）若木板被截掉一半，木板上端到达C点时的速度大小；
（3）至少要将木板截掉多少，木板被释放后能静止在斜面上？
五、解答题
18．如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，圆环和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和圆环上。细线穿过小孔O，两端分别与圆环和小球连接，小孔O到圆环部分细线始终与水平杆平行。现使整个装置绕竖直转轴以角速度ω1=5rad/s匀速转动时，连接小球部分细线与竖直方向的夹角θ=37°，弹簧恰好处于原长状态。已知圆环和小球的质量均为m=1.2kg，弹簧的劲度系数k=64N/m，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求细线上的拉力大小F1；
（2）求连接小球和圆环的细线总长L；
（3）当整个装置绕竖直转轴以角速度大小ω2（大小未知）匀速转动时，连接小球部分细线与竖直方向的夹角α=53°，弹簧处于压缩状态，求此时弹簧上的弹力大小F弹。
19．如图所示，光滑水平面上有一质量为的木板，木板上表面段为圆心角的光滑圆弧，段为长的粗糙水平部分，厚度，两段平滑连接，A点离地高度为。一质量为的小球通过长为的细绳悬挂于O点，小球静止时刚好与地面接触，细绳左侧P点固定一个钉子，长为且与竖直方向夹角为。某时刻木板获得水平向右的初速度开始向右运动，一段时间后木板与静止的小球发生弹性碰撞，碰后小球绕O点做圆周运动，恰好能通过圆弧最高点，当细绳碰到钉子时小球将绕P点做圆周运动，小球运动到P点正下方时细绳突然断裂，小球继续运动并恰好无碰撞的从A点落入木板。为确保小球恰好从A点落入木板，碰后对木板施加一个水平方向的力F，直至小球落入木板时撤掉力F。已知小球与木板间粗糙部分的动摩擦因数为，取重力加速度，小球可视为质点。求：
（1）木板与小球碰后瞬间小球速度的大小；
（2）力F对木板的冲量大小I；
（3）判断小球能否滑离木板，若能滑离木板，求出小球滑离木板时的速度；若不能滑离木板，求出小球相对木板静止时的位置与木板右端的距离x。
六、综合题
20．如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）小球水平抛出时的初速度；
（2）小球发生的位移大小。
21．如图所示，竖直平面内半径为 的光滑半图圆环与水平轨道 平滑连接，质量 的小球以一定初速度从 点出发沿水平轨道向右运动，到圆环轨道最低点 后，小球冲上圆环恰能维持在圆环上做圆周运动，通过最高点 水平飞出，最后落到水平轨道上．（取 ）求：
（1）小球在 点对半圆轨道的压力；
（2）小球飞出点到落地点的水平位移。
22．如图所示，水平放置的圆盘半径为R＝1m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道AB与CD平行。滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h＝1.25m。在滑道左端静止放置一质量为m＝0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为μ＝0.2．当用一大小为F＝4N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度ω＝2πrad/s，绕盘心O在水平面内匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平抛出，恰好落入小桶内。重力加速度取10m/s2。
（1）求拉力作用的最短时间；
（2）若拉力作用时间为0.5s，滑块会落入小桶吗？若能，求所需滑道的长度。
（3）物块落入桶中后如果随圆盘一起以 nd/s匀速转动，求小桶给物块的作用力大小。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】平抛运动
2．【答案】A
【知识点】生活中的圆周运动
3．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
4．【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
5．【答案】D
【知识点】向心加速度
6．【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
7．【答案】B,C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律；卫星问题
8．【答案】B,D
【知识点】平抛运动
9．【答案】90；0.21；0.41
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
10．【答案】（1）12
（2）0.6
【知识点】功的计算；动能定理的综合应用
11．【答案】； g
【知识点】万有引力定律的应用
12．【答案】50；200
【知识点】小船渡河问题分析
13．【答案】90
【知识点】小船渡河问题分析
14．【答案】不是；相等；0.1
【知识点】平抛运动
15．【答案】（1）解：根据题意可知，小球做平抛运动，竖直方向上，由可得，小球释放时距地面的高度
（2）解：水平方向上有
解得，无人机水平飞行的速度大小为
（3）解：竖直方向上，由可得，小球落地时竖直分速度为
则小球落地时的速度大小
【知识点】平抛运动
16．【答案】（1）解：汽车在水平路面上拐弯，或视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的最大静摩擦力，有由速度，得弯道半径；
（2）解：汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，有
为了保证安全，车对路面的压力N必须大于零．有则．
（3）解：设弯道倾斜角度为，汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供，有
解得
故弯道路面的倾斜角度
【知识点】牛顿第二定律；向心力
17．【答案】（1）解：当木板静止时，对木板受力分析，由力的平衡有
解得弹簧的劲度系数
（2）解：木板从被释放至Q端到C点，设弹簧弹力做功为W，由动能定理有
木板被截掉一半后再被弹簧弹开，设木板上端到达C点时的速度为v，由动能定理有
解以上两式得：
（3）解：木板剩下的越短，被弹簧弹开后越能静止在斜面上．
设木板长为x时被弹开后恰好可以静止在斜面上，此木板必然一部分在C点上方，一部分在C点下方．假设在C点上方的木板长度为a，则有
解得
这表明，截掉后剩余木板有一半在C点以上就可静止在斜面上．剩余木板被弹开后直到静止的过程中，由动能定理有
解得：
即木板被截下的长度至少为
【知识点】共点力的平衡；动能定理的综合应用
18．【答案】（1）15N；（2）1m；（3）8N
【知识点】生活中的圆周运动
19．【答案】（1）
（2）
（3）0.225m
【知识点】生活中的圆周运动
20．【答案】（1）解：小球落地时竖直分速度vy=gt，根据平行四边形定则知，小球平抛运动的初速度
（2）解：竖直方向位移 ，
故小球发生的位移大小
【知识点】平抛运动
21．【答案】（1）解：小球冲上圆环恰能维持在圆环上做圆周运动，根据 得 ；
根据动能定理得： ，解得 ，
根据牛顿第二定律得： ，
解得 ，
根据牛顿第三定律知，小球在 点对半圆轨道的压力为
（2）解：根据 得，平抛运动的时间 ，
则水平位移
【知识点】牛顿第二定律；平抛运动；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
22．【答案】（1）解：由B点抛出恰好落入C，则由平抛运动规律可知：
h＝ gt ①
R＝vBt0②
由①②式并代入数据得：vB＝2 m/s，t0＝0.5 s
圆盘转动一周落入，拉力作用时间最短，
设为t1.圆盘周期：T＝ ＝1s③
拉力作用时，由牛顿第二定律：F－μmg＝ma1④
得：a1＝8 m/s2末速度v1＝a1t1⑤
撤去拉力后，
由牛顿第二定律：μmg＝ma2⑥
得：a2＝2 m/s2，
则有：vB＝v1－a2t2⑦
且有t1＋t2＋t0＝T⑧
联立以上各式，并代入数据得：t1＝0.3 s
（2）解：滑块获得速度：v＝a1t＝4 m/s⑨
由⑦可知滑块撤去F滑行时间为：t′＝ ＝1s⑩
t＋t′＋t0＝2 s＝2T，
恰好落入C.
则所需滑道长度为：L＝ a1t2＋ ＝4 m
（3）解：由向心力公式：Fx＝mω2R＝3 N，Fy＝mg＝4 N
桶对滑块的作用力大小：F＝ ＝5 N
【知识点】平抛运动
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