2019年高中物理 綜合檢測 新人教版必修2.doc
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2019年高中物理 綜合檢測 新人教版必修2.doc
2019年高中物理 綜合檢測 新人教版必修2
一、選擇題(1~6為單選,7~10為多選。每小題4分,共40分)
1.有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河.小明駕著小船渡河,去程時船頭指向始終與河岸垂直,回程時行駛路線與河岸垂直.去程與回程所用時間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為( )
A. B.
C. D.
2.
如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動,盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止.物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),盤面與水平面的夾角為30,g取10 m/s2.則ω的最大值是( )
A. rad/s B. rad/s
C.1.0 rad/s D.0.5 rad/s
3.假設(shè)在質(zhì)量與地球質(zhì)量相同、半徑為地球半徑兩倍的某天體上進(jìn)行運(yùn)動比賽,那么與地球上的比賽成績相比,下列說法正確的是( )
①跳高運(yùn)動員的成績會更好
②用彈簧秤稱體重時,體重數(shù)值會變得更小
③投擲鐵餅的距離會更遠(yuǎn)
④用手投出的籃球,水平方向的分速度會更大
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
4.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的速率v=,其中g(shù)為地面處的重力加速度,R為地球半徑,r為衛(wèi)星離地球中心的距離.下面說法正確的是( )
A.從公式可見,環(huán)繞速度與軌道半徑的平方根成反比
B.從公式可見,把人造衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易
C.由第一宇宙速度公式v=知衛(wèi)星軌道半徑越大,其運(yùn)行速度越大
D.以上答案都不對
5.
一物體從某一高度自由落下,落在直立于地面的輕彈簧上,如圖所示,在A點,物體開始與彈簧接觸,到B點時,物體速度為零,然后被彈回.下列說法中正確的是( )
A.物體從A下降到B的過程中,動能不斷變小
B.物體從B上升到A的過程中,動能不斷變小
C.物體從A下降到B,以及從B上升到A的過程中,動能都是先增大,后減小
D.物體從A下降到B的過程中,物體動能和重力勢能的總和不變
6.如圖所示,物體從傾角為α,長為L的斜面頂端自靜止開始下滑,到達(dá)斜面底端時與擋板M發(fā)生碰撞.設(shè)碰撞時無能量損失,碰撞后又沿斜面上升.如果物體到最后停止時總共滑過的路程為s,則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為( )
A. B.
C. D.
7.
如圖所示,一輛玩具小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上,一個小球用細(xì)繩懸掛在車上,由圖中位置無初速度釋放,則小球在下擺過程中,下列說法正確的是( )
A.繩的拉力對小車做正功
B.繩的拉力對小球做正功
C.小球的合力不做功
D.繩的拉力對小球做負(fù)功
8.以下說法中正確的是( )
A.在光滑的水平冰面上,汽車可以轉(zhuǎn)彎
B.火車轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時,內(nèi)軌將會受壓力作用
C.飛機(jī)在空中沿半徑為R的水平圓周盤旋時,飛機(jī)的兩翼一定處于傾斜狀態(tài)
D.汽車轉(zhuǎn)彎時需要的向心力是由司機(jī)轉(zhuǎn)動方向盤所提供的
答案
1.B 去程時船頭垂直河岸如圖所示,由合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等時性并設(shè)河寬為d,則去程時間t1=;回程時行駛路線垂直河岸,故回程時間t2=,由題意有=k,
則k=,得v1==,選項B正確.
2.C
當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點恰好不滑動時,轉(zhuǎn)盤的角速度最大,其受力如圖所示(其中O為對稱軸位置)
由沿斜面的合力提供向心力,有
μmgcos30-mgsin30=mω2R
得ω==1.0 rad/s,選項C正確.
3.A 根據(jù)萬有引力定律可知人在該天體上受到的引力小于地球上的重力,即物體好像變“輕”了,所以①、②、③是正確的,選A.
4.A 錯選B的同學(xué)將運(yùn)行速度與發(fā)射速度混淆了.實際上,當(dāng)r增加時,v減小,但要把衛(wèi)星送上更高軌道需要克服地球引力做更多的功,發(fā)射應(yīng)更困難,B錯.錯選C的同學(xué)誤將第一宇宙速度公式當(dāng)成了運(yùn)行速度公式且把g當(dāng)常量而將R當(dāng)變量,而實際上當(dāng)R增加時,g是減小
的,故C錯.公式v=中,g為地球表面的重力加速度,R為地球半徑,g和R均為常量,所以v∝,A正確.
5.C 物體的動能先增大后減小,同理,物體從B返回到A的過程,動能先增大后減小,A、B錯誤,C正確;物體運(yùn)動過程中,物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,因彈簧的彈性勢能變化,故動能和重力勢能的和在變化,D錯誤,故選C.
6.C 由能量守恒定律知,物體在運(yùn)動過程中將機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能.設(shè)物體滑過的總路程為s,則mgLsinα=μmgscosα,所以μ==,所以C項正確.
7.AD 在小球向下擺動的過程中,小車向右運(yùn)動,繩對小車做正功,小車的動能增加.小球和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小車的機(jī)械能增加,則小球的機(jī)械能一定減少,所以繩對小球拉力做負(fù)功.
8.BC 在水平面上汽車轉(zhuǎn)彎需要的向心力是摩擦力提供的,所以在光滑的水平冰面上,汽車是無法轉(zhuǎn)彎的.火車轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,如果按設(shè)計速率行駛,內(nèi)外軌與輪緣均不擠壓,如果行駛速率大于設(shè)計速率,則外軌與輪緣擠壓,產(chǎn)生向內(nèi)側(cè)的彈力,輔助提供向心力,反之將由內(nèi)軌擠壓內(nèi)側(cè)車輪的輪緣.飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時,空氣對飛機(jī)的升力應(yīng)偏離豎直方向,使它與重力的合力沿水平方向提供向心力.
9.質(zhì)量為m的物體始終固定在傾角為θ的斜面上,下列說法正確的是( )
A.若斜面水平向右勻速運(yùn)動距離x,斜面對物體不做功
B.若斜面向上勻速運(yùn)動距離x,斜面對物體做功mgx
C.若斜面水平向左以加速度a運(yùn)動距離x,斜面對物體做功max
D.若斜面向下以加速度a運(yùn)動距離x,斜面對物體做功m(g+a)x
10.
如圖所示,M為固定在桌面上的異形木塊,abcd為圓周的光滑軌道,a為軌道最高點,de面水平且與圓心等高.今將質(zhì)量為m的小球在d點的正上方高為h處由靜止釋放,使其自由下落到d處后,又切入圓軌道運(yùn)動,則下列說法正確的是( )
A.在h一定的條件下,釋放后小球的運(yùn)動情況與小球的質(zhì)量有關(guān)
B.只要改變h的大小,就能使小球在通過a點之后既可能落回軌道之內(nèi),又可能落到de面上
C.無論怎樣改變h的大小,都不可能使小球在通過a點之后,又落回軌道之內(nèi)
D.要使小球飛出de面之外(即落在e的右邊)是可能的
二、填空題(每小題5分,共20分)
11.以30角斜向上拋出一物體,t s后落在離拋出點30 m遠(yuǎn)的與拋出點在同一水平面上的A點,不考慮空氣的阻力,g取10 m/s2,則該物體的初速度為__________m/s,物體能上升的最大高度為__________m.
12.汽車車輪的直徑是1.2 m,行駛速率是43.2 km/h,在行駛中車輪的角速度是__________rad/s,其轉(zhuǎn)速是__________r/min.
13.如圖所示,一塊均勻的正方形板的邊長為a,重為G,可繞通過O點的水平軸轉(zhuǎn)動,從AO呈水平位置開始將板釋放,擺動一定時間后最后靜止,靜止時B點在O點的正下方,在這個過程中,其損失的機(jī)械能為________.
14.一士兵乘飛機(jī)巡查,用一部自動照相機(jī)在空中攝影,他選好快門開啟的時間間隔1 s,鏡頭放大率為,將一蘋果從飛機(jī)上自由落下開始到落地的拍攝照片如下圖所示.
(1)該地的重力加速度為________ m/s2.
(2)飛機(jī)離地面的高度________ m.
(3)試根據(jù)此照片驗證機(jī)械能守恒定律.
______________________________________
三、計算題(共40分)
15.
(8分)某地區(qū)遭受水災(zāi),空軍某部奉命趕赴災(zāi)區(qū)空投物資.空投物資離開飛機(jī)后在空中沿拋物線降落,如圖所示.已知飛機(jī)在垂直高度AO=2 000 m的高空進(jìn)行空投,物資恰好準(zhǔn)確落在P處,此時飛機(jī)飛行的速度v=10 m/s.求飛機(jī)空投時距目的地的距離OP.
答案
9.ABC 物體受到平衡力作用而處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài),與重力相平衡的力是斜面給它的作用力,方向豎直向上.斜面沿水平方向勻速運(yùn)動時,力與位移垂直,斜面對物體不做功.斜面向上勻速運(yùn)動時,力與位移同向,W=Fx=mgx.斜面水平向左加速運(yùn)動時,物體所受的合外力為ma,恰等于斜面給它的作用力在位移方向的分量,W=Fsx=max.斜面向下加速時,對物體有mg+F=ma,W=Fx=m(a-g)x,故選A、B、C.
10.CD 只要小球能通過軌道的最高點a,即有va≥.小球能否落回軌道之內(nèi),取決于小球離開a點后做平拋運(yùn)動的水平射程x,由平拋運(yùn)動公式x=vat及R=gt2得;x≥R,由此可知,小球在通過a點之后,不可能落回軌道之內(nèi),但可能飛出de面之外,C、D正確.
11.10 7.5
解析:設(shè)初速度為v0.由題意得水平方向v0cos30t=30?、?,豎直方向v0sin30=?、?由①②兩式聯(lián)立,解得v0=10 m/s.由上拋過程公式(v0sin30)2=2gh,得(5)2=210h.所以h=7.5 m.
12.20
解析:汽車的速度v=43.2 km/h=12 m/s,所以ω== rad/s=20 rad/s,T==0.1π s.每分鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)n== r/min.
13.
解析:木板在擺動一段時間后停下來,說明要克服阻力做功,根據(jù)動能定理mgh=WFf,而WFf為損失的機(jī)械能,h為方木板重心下降的高度,所以h=,WFf=.
14.(1)9.8 (2)78.2 (3)見解析
解析:(1)由底片和放大率可得連續(xù)相等時間內(nèi)的位移x1=4.9 m,x2=14.6 m,x3=24.5 m,x4=34.2 m,由Δx=aT2=gT2和逐差法得g==9.8 m/s2.
(2)因飛機(jī)離地面的高度是底片上起點和終點間距離的100倍.
所以h=78.210-2100 m=78.2 m.
(3)取C、O兩點研究
ΔEk=mv2=m2≈430.7m J,
|ΔEp|=mgO102=431.2m J.
在誤差允許范圍內(nèi)ΔEk=|ΔEp|,
所以在只有重力做功的條件下機(jī)械能守恒.
15.200 m
解析:解法1:空投物資做平拋運(yùn)動,軌跡是一條拋物線,
所以有軌跡方程y=x2.由題意知:
y=2 000 m,g=10 m/s2,v=10 m/s.
所以O(shè)P=x=200 m.
解法2:由題意判斷,空投物資做平拋運(yùn)動,所以
將g=10 m/s2,y=2 000 m代入①式得t=20 s;
將v=10 m/s,t=20 s代入②式得OP=200 m.
16.
(10分)如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動.要求物塊能通過圓形軌道最高點,且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度).求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍.
17.(10分)
有一種叫“飛椅”的游樂項目,示意圖如圖所示.長為L的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ.不計鋼繩的重力,求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系.
答案
16.R≤h≤5R
解析:設(shè)物塊在圓形軌道最高點的速度為v,由機(jī)械能守恒得mgh=2mgR+mv2,①
物塊在最高點受重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力,有
mg+N=m,②
物塊能通過最高點的條件是N≥0,③
由②③式得v≥,④
由①④式得h≥R.⑤
按題的要求,N≤5mg,由②式得v≤,⑥
由①⑥式得h≤5R,
h的取值范圍是R≤h≤5R.
17.
ω=
解析:分析座椅的受力情況如圖所示,則由牛頓第二定律得:mgtanθ=mω2(r+Lsinθ),
由此得:ω= .
18.
(12分)電機(jī)帶動水平傳送帶以速度v勻速運(yùn)動,一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上,若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ,如圖所示,當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時,求:
(1)小木塊的位移;
(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程;
(3)小木塊獲得的動能;
(4)摩擦過程產(chǎn)生的內(nèi)能;
(5)電機(jī)因傳送小物塊多輸出的能量.
答案
18.(1) (2) (3)mv2 (4)mv2 (5)mv2
解析:對小木塊,相對滑動時,由μmg=ma得,加速度a=μg,由v=at得,達(dá)到相對靜止所用時間t=.
(1)小木塊的位移s1=t=.
(2)傳送帶始終勻速運(yùn)動,轉(zhuǎn)過的路程s2=vt=.
(3)小木塊獲得的動能Ek=mv2.
(4)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmg(s2-s1)=mv2.
(5)由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律知,電機(jī)多輸出的能量轉(zhuǎn)化為小木塊的動能與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,所以E總=Ek+Q=mv2.