2019_2020学年新教材高中物理期末综合检测新人教版必修第二册.docx

期末综合检测 (时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共20小题，第110小题每题2分，第1120小题每题3分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.如图所示的陀螺，是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能是下图中的()解析：选D做曲线运动的墨水，所受陀螺的束缚力消失后，水平面内(俯视)应沿轨迹的切线飞出，A、B错误，又因陀螺顺时针匀速转动，故C错误，D正确。2下面列举的情况中所做的功不为零的是()A举重运动员，举着杠铃在头上方停留3 s，运动员对杠铃做的功B木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D自由落体运动中，重力对物体做的功解析：选D举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零，故A、B、C错误。自由落体运动中，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确。3.如图所示，在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内，航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时()A不受地球引力B处于平衡状态，加速度为零C处于失重状态，加速度约为gD底板的支持力与地球引力平衡解析：选C在太空站中，人所受万有引力提供绕地球做圆周运动的向心力，根据万有引力提供向心力Gma，由于空间站在近地轨道上，所以rR，因此人的向心加速度ag，所以选项C正确。4(2019聊城期末)现将一大小恒为F0的水平外力作用在一质量为M的滑块上，该滑块沿水平面滑行的距离为x；如果改变滑块的质量使其变为m，其他的条件均不变，已知M m，则下列说法正确的是()A外力F0在第一次所做的功比较大B外力F0在第二次所做的功比较大C外力F0两次所做的功一样大D无法比较外力F0两次做功的大小关系解析：选C滑块两次在水平外力F0作用下移动的距离相同，外力F0做的功是相同的，即W1W2F0x，C正确。5.如图所示，小强同学正在荡秋千，关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是()AvavbBvavbCabDab解析：选C绳子绕O点转动，a、b两点角速度相等，ab，D错，C对；因rarb，由vr得vbva，故A、B错误。6.甲、乙两小球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两小球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A同时抛出，且v1v2C甲早抛出，且v1v2 D甲早抛出，且v1t2，则需要v1R0)有一同步卫星(周期为24 h)。另有一半径为2R0的星球A，在距球心3r0处也有一同步卫星，它的周期是48 h，那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为()A932 B38C2732 D2716解析：选C万有引力提供向心力，有m2r，天体的质量M，体积VR3，密度，因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径之比为13，地球和星球A的半径之比为12，两同步卫星的周期之比为12，所以星球A的平均密度与地球的平均密度之比为，故C正确，A、B、D错误。6一质量为2 kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，取g10 m/s2，则据此可以求得()A物体与水平面间的动摩擦因数为0.25B物体匀速运动时的速度为v4 m/sC合外力对物体所做的功为W合32 JD摩擦力对物体所做的功为Wf64 J解析：选D物体做匀速运动时，受力平衡，则fF8 N，0.4，故A错误；图像与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由题中图像可知，WF(48)8 J48 J，滑动摩擦力做的功Wfmgx0.42108 J64 J，所以合外力做的功为W合64 J48 J16 J，故C错误，D正确；根据动能定理得0mv02W合，解得v0 m/s4 m/s，故B错误。7.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。如图所示，若某极地卫星从北纬30的正上方按图示方向第一次运行至南纬60正上方，所用时间为t，已知地球半径为R(地球可看作球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知()A卫星运行的角速度为B地球的质量为C卫星运行的线速度为D卫星距地面的高度为解析：选A本题疑难之处是不能理解极地卫星的轨道特点，其轨道平面与赤道平面相垂直。从北纬30的正上方按题图所示方向第一次运行至南纬60正上方转过的圆心角为，故A正确；由地球表面的重力和万有引力相等有Gmg，即M，故B错误；根据线速度vr，r为卫星的轨道半径，故C错误；根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力有Gmr2，代入A和B的分析结果，解得r，而卫星距地面的高度hrRR，故D错误。8.如图所示为某种自行车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动。已知链轮与飞轮的半径之比为31，后轮直径为660 mm，当自行车悬空，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5 rad/s时，关于后轮边缘处A点的线速度v和向心加速度a正确的是()Av9.90 m/s Ba148.50 m/s2Cv4.95 m/s Da74.25 m/s2解析：选CD踏板与链轮同轴转动，角速度相等，飞轮与后轮同轴转动，角速度相等。而链轮和飞轮用链条连接，边缘线速度相等，由vr及r链r飞31可得，飞轮的角速度为踏板角速度的3倍，即15 rad/s，则后轮的线速度v150.33 m/s4.95 m/s，根据av得向心加速度为a74.25 m/s2，C、D正确。9.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：选ABC运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能始终减小，A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员所受蹦极绳的弹力方向向上，所以弹力做负功，弹性势能增加，B正确；蹦极过程中，由于只有重力和蹦极绳的弹力做功，因而运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，C正确；重力势能的改变只与高度差有关，与重力势能零点的选取无关，D错误。10.如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上。已知底线到网的距离为L，重力加速度为g，将球的运动视为平抛运动，下列表述正确的是()A球的速度v等于LB球从击出至落地所用时间为 C球从击球点至落地点的位移等于LD球从击球点至落地点的位移与球的质量有关解析：选AB球做平抛运动，从击出至落地所用的时间为t ，选项B正确；球的速度vL，选项A正确；球从击球点至落地点的位移为，这个位移与球的质量无关，选项C、D错误。11.宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系。如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为F，母星与任意一颗小星间的万有引力为9F。则()A每颗小星受到的万有引力为FB每颗小星受到的万有引力为(9)FC母星的质量是每颗小星质量的3倍D母星的质量是每颗小星质量的3倍解析：选BC假设每颗小星的质量为m，母星的质量为M，等边三角形的边长为a，则由几何关系可知小星绕母星运动的轨道半径ra。根据万有引力定律，两颗小星间的万有引力FG，母星与任意一颗小星间的万有引力9FG，联立得M3m，故选项C正确，D错误；根据受力分析可知，每颗小星受到其余两颗小星和母星的引力，其合力指向母星以提供向心力，有F2Fcos 309F(9)F，故选项A错误，B正确。12.一辆汽车在平直公路上以20 kW的功率行驶，t1时刻驶入另一段阻力恒定的平直公路，其v t图像如图所示，已知汽车的质量为2103 kg。下列说法中正确的有()At1前汽车受到的阻力大小为2103 NBt1后汽车受到的阻力大小为2103 NCt1时刻汽车的加速度大小突然变为1 m/s2Dt1t2时间内汽车的平均速度为7.5 m/s解析：选ACt1前汽车做匀速直线运动，有PF1v1Ff1v1，解得Ff1 N2103 N，A项正确；进入另一段路后最终以v25 m/s做匀速直线运动，得Ff2 N4103 N，B项错误；t1时刻汽车的牵引力为2103 N，阻力瞬间变为4103 N，加速度为a m/s21 m/s2，C项正确；在t1t2时间内汽车做变速直线运动，若汽车做匀变速直线运动，则平均速度v m/s7.5 m/s，但在t1t2时间内汽车运动的位移比匀变速直线运动的位移小，故t1t2时间内汽车的平均速度小于7.5 m/s，D项错误。二、非选择题(本大题共5小题，共54分)13(5分)在用斜槽“研究平抛运动的规律”的实验中，某同学在建立坐标系时有一处失误。设他在安装实验装置和进行其余的操作时准确无误：(1)观察图可知，他的失误之处是_。(2)他根据记录建立坐标系，运用教材实验原理测得的平抛初速度值与真实值相比_(填“偏大”“相等”或“偏小”)。解析：(1)坐标系原点应建在飞离斜槽槽口的小球重心处，即在槽口正上方r(r为小球半径)处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处。(2)如图所示，正确的坐标系横轴应建在x处，原点应在O处。轨迹上取点P，设其坐标真实值为(x，y)，测量值为(x，y)，则yy，xx。因为t测，t真，所以t测v真。答案：(1)错误地将坐标原点取在槽口处(2)偏大14(10分)晓宇利用“自由落体”的方法验证了机械能守恒定律，他进行了多次操作打出了四条不同的纸带，经过测量可知纸带A、纸带B、纸带C、纸带D前两点之间的距离分别为0.1 85 cm、0.1 92 cm、0.265 cm、0.195 cm。已知低压交流电源的频率为50 Hz、重锤的质量为1.00 kg、重力加速度取g9.80 m/s2。回答下列问题：(1)上述的四条纸带中有一条在操作过程中存在明显的问题，该纸带为_；(2)按照测量的要求从其中选出一条合适的纸带，并选取点迹清晰的计时点，用刻度尺测出的实验数据如图所示，分析知纸带的_(选填“左”或“右”)端与重锤相连；(3)由图中的实验数据求解打计时点2时，重锤下落的速度为_ m/s；(4)重锤由计时点0下降到计时点2的过程中，重锤的重力势能的减少量Ep_ J，重锤的动能的增加量Ek_ J，由计算分析可知Ep_Ek(选填“”“”或“0.20 cm，说明他操作时先释放了纸带，后接通了电源，致使打点计时器打第一个计时点时，重锤的速度并不为零；(2)因重锤做自由落体运动，开始记录时计时点间距小，所以纸带的左端与重锤相连；(3)重锤的速度v2 m/s0.98 m/s；(4)从计时点0到计时点2的过程中，重力势能的减少量Epmgx020.49 J，动能的增加量Ekmv220.48 J，由以上计算知，EpEk，这是因为实验中有摩擦力和空气阻力等阻力的存在，重锤要克服阻力做功而损失机械能。答案：(1)纸带C(2)左(3)0.98(4)0.490.48实验中存在摩擦力和空气阻力，重锤克服阻力做功损失机械能15(12分)为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速。如图所示，AB为进入弯道前的平直公路，BC为水平圆弧形弯道，已知弯道半径R24 m，汽车到达A点时速度vA16 m/s，汽车质量为1.5103 kg，与路面间的动摩擦因数0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g10 m/s2，若在A点处关闭发动机，使汽车从A点滑行到B点，汽车进入弯道后刚好不发生侧滑。求：(1)汽车在弯道上行驶时的向心力大小；(2)汽车在弯道上行驶时的线速度大小；(3)汽车在AB段克服摩擦力做的功。解析：(1)最大静摩擦力提供向心力为：Fmg代入数据可得：F9103 N。(2)由Fm可得v m/s12 m/s。(3)从A到B过程中，由动能定理有：Wmv2mvA2，代入数据解得：W8.4104 J所以，汽车克服摩擦力做的功为8.4104 J答案：(1)9103 N(2)12 m/s(3)8.4104 J16(12分)如图，半径R0.5 m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为53和37。将一个质量m0.5 kg 的物体(视为质点)从A点左侧高为h0.8 m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数0.8，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：(1)物体水平抛出时的初速度大小v0；(2)物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN；(3)物体在轨道CD上运动的距离x。解析：(1)由平抛运动规律知vy22gh得竖直分速度vy4 m/s初速度v0vytan 373 m/s。(2)对从P点至B点的过程，由机械能守恒得mg(hRRcos 53)mvB2mv02经过B点时，由向心力公式得FNmgm代入数据解得FN34 N由牛顿第三定律知，物体对圆弧轨道的压力大小为FN34 N，方向竖直向下。(3)因mgcos 37mgsin 37，物体沿轨道CD向上做