高中物理鲁科版必修二 全册 测评2Word版含解析

测评(二)
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是(　　)
A．路程变大，时间延长　　B．路程变大，时间缩短
C．路程变大，时间不变 D．路程和时间均不变
C　[运动员渡河可以看成是两个运动的合运动：垂直河岸的运动和沿河岸的运动．运动员以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分运动的独立性原理可知，渡河时间不变；但是水速变大，沿河岸方向的运动速度变大，因时间不变，则沿河岸方向的分位移变大，总路程变大，故选项C正确．]
2．如图所示，在水平地面上匀速运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为v1和v2，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体在做匀速运动且v2＝v1
B．物体在做加速运动且v2＞v1
C．物体在做加速运动且v2＜v1
D．物体在做减速运动且v2＜v1
C　[对v1速度分解如图所示，得v2＝v1cos θ，所以v2＜v1；由于v1不变，θ角变小，cos θ变大，故v2变大，只有选项C正确．]
3．将一小球以初速度v从地面竖直上抛后，经过4 s小球离地面高度为6 m，若要使小球竖直上抛后经2 s到达相同高度，g取10 m/s2.不计阻力，则初速度v0应(　　)
A．大于v　　　　　　　　B．小于v
C．等于v D．无法确定
B　[由公式h＝v0t－gt2得4 s时，初速度v＝21.5 m/s,2 s时初速度v0＝13 m/s，故选B.]
4．弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹，如图所示．若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移(　　)
A．只由水平速度决定
B．只由离地高度决定
C．由水平速度、离地高度共同决定
D．与水平速度、离地高度都没有关系
C　[不计空气阻力，关闭发动机后导弹水平方向的位移x＝v0t＝v0，可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定，选项C正确．]
5．质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．质点的初速度为4 m/s
B．质点所受的合外力为3 N
C．质点在2 s内的运动轨迹为直线
D．2 s末质点速度大小为6 m/s
B　[由质点沿x方向的速度图象可知，在x方向的加速度ax＝ m/s2＝1.5 m/s2，故质点沿x方向受到的合力Fx＝max＝3 N；由质点沿y方向的位移图象可知，在y方向做匀速直线运动，速度vy＝4 m/s，质点沿y方向受到的合力Fy＝0.因此质点的初速度v0＝＝ m/s＝5 m/s，A错误．受到的合外力F合＝Fx＝3 N，B正确．显然，质点初速度方向与合外力方向不共线，质点做曲线运动，C错误.2 s末质点的速度v＝ m/s＝2 m/s，D错误．]
6．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块(　　)
A．初速度大，运动时间短
B．初速度大，运动时间长
C．初速度小，运动时间短
D．初速度小，运动时间长
A　[由于B点在A点的右侧，说明水平方向上B点的距离更远，而B点距抛出点竖直方向上的距离较小，故运动时间较短，二者综合说明落在B点的石块的初速度较大，故A正确，B、C、D错误．]
7．如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则(　　)
A.＝2 B．tan θ1tan θ2＝2
C.＝2 D.＝2
B　[由题意知：tan θ1＝＝，tan θ2＝＝＝.由以上两式得：tan θ1tan θ2＝2，故B项正确．]
8．河宽为d，水流速度为v1，船在静水中速度为v2，要使小船在渡河过程中通过路程s最短，则下列说法中正确的是(　　)
A．v1＜v2时，s＝d
B．v1＜v2时，s＝d
C．v1＞v2时，s＝d
D．v1＞v2时，s＝d
AC　[渡河的最短路程有两种情况：第一，当v2＞v1时，可以使实际运动方向垂直河岸，即s＝d，A正确. 第二，当v2＜v1时，不可能垂直河岸过河，但存在最短路程，即实际运动方向与垂直河岸方向的夹角最小，此时实际速度v与v2垂直，如图所示．由几何关系知最短路程(OA间的距离)s＝d，故C正确．]
9．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h(l，h均为定值)．将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则 (　　)
A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度
B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰
C．A、B不可能运动到最高处相碰
D．A、B一定能相碰
AD　[A的竖直分运动也是自由落体运动，故与B的高度始终相同．A、B若能在第一次落地前相碰，必须满足v·t>l，t＝，即取决于A的初速度，故A正确．若A、B在第一次落地前未碰，则由于A、B反弹后的竖直分运动仍然相同，且A的水平分速度不变，所以A、B一定能相碰，而且在B运动的任意位置均可能相碰，故B、C项均错误，D项正确．]
10．如图所示，一小球以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的，则下列说法中正确的是(　　)
A．在碰撞中小球的速度变化大小为v0
B．在碰撞中小球的速度变化大小为v0
C．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为
D．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
AD　[小球垂直落到斜面上，根据平行四边形定则将速度分解，如图所示，
则v＝＝2v0，反弹后的速度大小为v′＝v＝v0，碰撞中小球的速度变化大小为Δv＝v′－v＝v0，选项A正确，选项B错误；小球在竖直方向下落的距离为y＝＝＝，水平方向通过的距离为x＝v0t＝v0·＝，位移之比为＝，选项D正确，选项C错误．]
11.如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后．先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为θ.则(　　)
A．vA＝vBcos θ
B．vB＝vAcos θ
C．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能
D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大
BD　[A的速度可分解为沿绳方向上的vA1和垂直绳方向上的vA2，有vA1＝vAcos θ＝vB，得vA＝，A错，B对；由能量守恒定律知，小球B减小的重力势能转化为A、B系统的动能与A的重力势能，C错；在由图示位置上升至与滑轮等高的过程中，绳的拉力对A做正功，A的机械能增加，过了此位置继续上升，绳的拉力对A做负功，A的机械能减小，故在与滑轮等高时A机械能最大，D对．]
12．如图所示，倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，今测得AB∶BC∶CD＝5∶3∶1由此可判断(　　)
A．A、B、C处三个小球运动时间之比为1∶2∶3
B．A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1∶1∶1
C．A、B、C处三个小球的初速度大小之比为3∶2∶1
D．A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交
BC　[由于沿斜面AB∶BC∶CD＝5∶3∶1，故三个小球竖直方向运动的位移之比为9∶4∶1，运动时间之比为3∶2∶1，A项错误；斜面上平抛的小球落在斜面上时，速度与初速度之间的夹角α满足tan α＝2tan θ，与小球抛出时的初速度大小和位置无关，因此B项正确；同时tan α＝，所以三个小球的初速度之比等于运动时间之比，为3∶2∶1，C项正确；三个小球的运动轨迹(抛物线)在D点相交，因此不会在空中相交，D项错误．]
二、实验题(本题共2小题，共14分)
13．(6分)如图所示，在探究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录运动轨迹，小方格的边长为L＝1.25 cm.若小球在平抛运动轨迹上的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球的初速度是 m/s，小球在b点的速率是 m/s.
[解析]　a→b、b→c、c→d的水平位移均为2L，因为小球在水平方向做匀速直线运动，所以这三段运动的时间间隔相等，设为T.
在竖直方向相邻的相等时间内的位移之差相等且为L，则有L＝gT2，解得T＝
在水平方向上有2L＝v0T，解得v0＝＝2
代入数据，得v0＝0.707 m/s
小球在b点的速率vb＝，其中vy＝＝v0
代入数据，得vb＝0.884 m/s.
[答案]　0.707　0.884
14．(8分)如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 ．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 ．
(3)如图所示是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm、y2为45.0 cm，A、B两点水平间距Δx为40.0 cm，则平抛小球的初速度v0为 m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0 cm，则小球在C点的速度vC为 m/s.(结果保留2位有效数字，g取10 m/s2)
[解析]　(1)为使小球离开斜槽后做平抛运动，需使斜槽末端水平，a正确．每次使小球从同一点由静止释放，以保证每次做平抛运动的初速度v0相同，从而保证每次轨迹均相同，b错误，c正确．作图时应用平滑的曲线将各点连接起来，d错误．
(2)由平抛运动规律可知x＝v0t，y＝gt2，解得y＝x2，c正确．
(3)由y＝gt2，解得tA＝0.1 s，tB＝0.3 s．由Δx＝v0t＝v0(tB－tA)，解得v0＝2.0 m/s，C点的竖直速度vy＝＝m/s，故vC＝＝4.0 m/s.
[答案]　(1)ac　(2)c　(3)2.0　4.0
三、计算题(本题共4小题，共38分)
15．(8分)跳伞运动员以5 m/s的速度竖直匀速降落，在离地面高度h＝10 m的地方掉了一颗扣子，设扣子受到的空气阻力可以忽略，且跳伞运动员的运动速度保持不变，g取10 m/s2.则跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为多少？
[解析]　扣子做初速度v0＝5 m/s，加速度为g的匀加速直线运动，设其下落时间为t1，由h＝v0t1＋gt，整理得t＋t1－2＝0，解得t1＝1 s(另一解t1＝－2 s舍去)．跳伞运动员匀速降落的时间t2＝＝ s＝2 s，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为Δt＝t2－t1＝1 s.
[答案]　1 s
16．(8分)如图所示，飞机距地面高为H＝500 m，v1＝100 m/s，追击一辆速度为v2＝20 m/s的同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车多远处投弹？(g取10 m/s2，不计空气阻力)
[解析]　由H＝gt2，得炸弹下落时间t＝＝ s＝10 s，由水平方向的位移关系知：v1t－v2t＝s.
解得s＝800 m.
[答案]　800 m
17．(8分)如图所示，水平屋顶高H＝5 m，墙高h＝3.2 m，墙到房子的距离L＝3 m，墙外马路宽x＝10 m，小球从屋顶水平飞出，落在墙外的马路上，求小球离开房顶时的速度v0的取值范围．(取g＝10 m/s2)
[解析]　设小球恰好越过墙的边缘时的水平初速度为v1，由平抛运动规律可知：

由①②得：
v1＝＝ m/s＝5 m/s
又设小球恰落到路沿时的初速度为v2，
由平抛运动的规律得：
由③④得：v2＝＝ m/s＝13 m/s
所以小球抛出时的速度大小为5 m/s≤v0≤13 m/s.
[答案]　5 m/s≤v0≤13 m/s
18．(14分)如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m＝1.0 kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O点的距离s＝5 m．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R＝5 m，今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F＝5 N的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g取10 m/s2.
(1)为使小物块不能击中挡板，求拉力F作用的最长时间；
(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标．
[解析]　(1)为使小物块不会击中挡板，设拉力F作用最长时间t1时，小物块刚好运动到O点．
由牛顿第二定律得：F－μmg＝ma1
解得：a1＝2.5 m/s2
减速运动时的加速度大小为：a2＝μg＝2.5 m/s2
由运动学公式得：s＝a1t＋a2t
而a1t1＝a2t2
解得：t1＝t2＝ s.
(2)水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有：
v＝2a1s
解得小物块到达O点时的速度为：v0＝5 m/s
小物块过O点后做平抛运动．
水平方向：x＝v0t
竖直方向：y＝gt2
又x2＋y2＝R2
解得位置坐标为：x＝5 m，y＝5 m.
[答案]　(1) s　(2)x＝5 m，y＝5 m