高中物理模块检测鲁科版必修2.docx

模块检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。16题为单项选择题，710题为多项选择题)1.明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图1)，记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()图1A.齿轮A的角速度比C的大B.齿轮A、B的角速度大小相等C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等D.齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大解析由图可知，rArBrC，齿轮A边缘的线速度vA与齿轮B边缘的线速度vB相等，齿轮B、C的角速度BC。由vAArA，vBBrB，vCCrC，可得AB，AC，vBvC，vAvC，故选项A、B、C错误，选项D正确。答案D2.如图2所示，某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块，分别落在A、B两处。不计空气阻力，则落到A处的石块()图2A.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，运动时间长解析物体做平抛运动的时间t，因落到A处的石块的竖直高度大，则运动时间长；根据v0可知因落到A处的石块的水平位移小，则初速度小，故选D。答案D3.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A. B.C. D.解析设大河宽度为d，小船在静水中的速度为v0，则去程渡河所用时间t1，回程渡河所用时间t2。由题可知k，联立以上各式得v0，故B正确。答案B4.(2018邯郸高一检测)如图3所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断不正确的是()图3A.两物块到达底端时动能相同B.两物块到达底端时速度相同C.乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大D.两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率解析根据动能定理得mgRmv2，知两物块到达底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同。故A正确，B错误；乙做匀加速直线运动，速度逐渐增大，重力的瞬时功率Pmgvsin ，则重力的瞬时功率增大，故C正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率。故D正确。答案B5.人骑自行车下坡，坡长l500 m，坡高h8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()A.4 000 J B.3 800 JC.5 000 J D.4 200 J解析由动能定理得mghWfm(v2v2)，解得Wfmghm(v2v)3 800 J，故B正确。答案B6.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，可以采取的办法是()A.R不变，使线速度变为B.v不变，使轨道半径变为2RC.使轨道半径变为RD.使卫星的高度增加R解析对于卫星的运动，当R一定时，卫星的线速度v一定，周期T2一定，所以只有当轨道半径变为R时，卫星的运动周期才可变为2T，即C选项正确。答案C7.如图4，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()图4A.从P到M所用的时间等于B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功解析由行星运动的对称性可知，从P经M到Q点的时间为T0，根据开普勒第二定律可知，从P到M运动的速率大于从M到Q运动的速率，可知从P到M所用的时间小于T0，选项A错误；海王星在运动过程中只受太阳的引力作用，故机械能守恒，选项B错误；根据开普勒第二定律可知，从P到Q阶段，速率逐渐变小，选项C正确；海王星受到的万有引力指向太阳，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，选项D正确。答案CD8.(2018汕头高一检测)如图5所示，圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道，其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别位于a、b轨道运行，假设运行方向与地球自转方向相反。已知A、B的运行周期分别为T1、T2，地球自转周期为T0，P为轨道b的近地点。则有()图5A.卫星A是地球同步卫星B.卫星B在P点时动能最大C.T0T1D.T1T2解析圆a是地球同步轨道，卫星A的运行方向与地球自转方向相反，所以不是地球同步卫星，所以A项错误；卫星B在椭圆轨道上，在近地点P速度最大，动能最大，所以B项正确；根据万有引力提供向心力可得Gmr，得出周期T，可知距离地面高度相等，周期相同，所以C项正确；椭圆轨道与圆轨道对比周期，根据开普勒第三定律k(常数)，卫星A的半径大于卫星B的半长轴，所以T1T2，D项错误。答案BC9. (2018常州高一检测)如图6所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形轨道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是()图6A.小球能够通过最高点时的最小速度为0B.小球能够通过最高点时的最小速度为C.如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D.如果小球在最高点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力解析因为管道内壁可以提供支持力，故小球在最高点的最小速度可以为零。若在最高点v0且较小时，球做圆周运动所需的向心力由球的重力跟管道内壁对球向上的力N1的合力提供，即mgN1m，当N10时，v，此时只有重力提供向心力。由此知，速度在0v时，球的向心力由重力和管道内壁对球向上的弹力提供。当v时，球的向心力由重力跟管道外壁对球的向下的弹力N2共同提供，综上所述，选项A、C、D正确。答案ACD10.如图7所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中，(重力加速度大小为g)()图7A.小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B.小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C.此过程中小环的机械能守恒D.小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(mM)g解析小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态，故选项A错误，选项B正确；由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，故选项C正确；小环从最高点到最低点，由机械能守恒定律得mg2Rmv2；小环在最低点时，根据牛顿第二定律得Fmgm；联立得F5mg。对大环分析，有TFMg5mgMg(mM)g，故选项D正确。答案BCD二、非选择题(共6小题，共60分)11.(6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图8所示。轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。图8(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)。(2)图9中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为_m/s。比较两纸带可知，_(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。图9解析(1)先接通电源，后释放物块，正确的操作顺序是。(2)物块脱离弹簧时的速度最大，速度为vm/s1.29 m/s；比较两纸带可知物块脱离弹簧时M纸带对应的速度大，即动能大，由能量守恒，知M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。答案(1)(2)1.29M12.(10分)利用图10装置做“验证机械能守恒定律”实验。图10(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A.交流电源B.刻度尺C.天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图11所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_。图11(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。A.利用公式vgt计算重物速度B.利用公式v计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确的。解析(1)重物下落过程中重力势能减少，动能增加，故该实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量在误差允许范围内是否相等，A项正确。(2)电磁打点计时器使用的是交流电源，故要选A；需要测纸带上两点间的距离，还需要刻度尺，选B；根据mghmv20，可将等式两边的质量抵消，不需要天平，不需用C。(3)重物的重力势能变化量为EpmghB，动能的变化量Ekmvm(4)重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，C正确。(5)该同学的判断依据不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mghf hmv20，则v22(g)h可知，v2h图象就是过原点的一条直线。要想通过v2h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。答案(1)A(2)AB(3)mghBm(4)C(5)不正确，理由见解析13.(10分)(2018鞍山高一检测)如图12所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静置于水平面。t0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度aB1.0 m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数10.05，B与水平面之间的动摩擦因数20.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10 m/s2。求：图12(1)物体A刚运动时的加速度aA；(2)t11.0 s时，电动机的输出功率P。解析(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得1mAgmAaA由并代入数据解得aA0.5 m/s2。(2)t11.0 s时，木板B的速度大小为v1aBt1木板B所受拉力为F，由牛顿第二定律有F1mAg2(mAmB)gmBaB电动机输出功率PFv1由并代入数据解得P7 W。答案(1)0.5 m/s2(2)7 W14.(10分)如图13甲所示，在水平路段AB上有一质量为2103 kg 的汽车，正以20 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的vt图象如图乙所示(在t15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持80 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自保持不变。求：图13(1)汽车在AB段及BC段上运动时所受的阻力f1和f2。(2)BC路段的长度。解析(1)汽车在AB段时，有Pf1v1，则f1 N4 000 Nt15 s时，有Pf2v2，则f2 N8 000 N(2)从B到C，根据动能定理：Ptf2smvmv；解得s137.5 m答案(1)4 000 N8 000 N(2)137.5 m15.(12分)如图14所示，圆心角为90的光滑圆弧形轨道，半径R为1.6 m，其底端切线沿水平方向。长为lm的斜面，倾角为60，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆；现让质量为1 kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度g取10 m/s2，求：图14(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小；(2)直杆的长度。解析(1)沿光滑圆弧形轨道下滑，只有重力做功，机械能守恒。设物块在轨道最低点时的速度为v，则mgRmv2在轨道最低点时，由牛顿第二定律：Nmgm联立式解得：v4 m/s，N30 N由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为30 N。(2)根据平抛运动的规律知水平方向做匀速直线运动，通过直杆的顶端时，水平位移：xvt且xcos 竖直方向做自由落体运动，下落高度：ygt2根据几何关系知：hsin y联立以上各式知h2.1 m答案(1)30 N(2)2.1 m16.(12分)(2018滨州高一检测)如图15所示，在光滑水平地面上放置质量M2 kg的长木板，木板上表面与固定的光滑弧