高中物理 模块综合检测 鲁科版必修2

1、模块综合检测(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。第18小题只有一个选项正确，第914小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A伽利略发现了行星运动的规律B牛顿通过实验测出了引力常量C牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献解析：选D发现行星运动规律的科学家是开普勒，A错；在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许通过实验测出了引力常量，B错；最早指出力不是维持物体运动的原因的科学家是伽

2、利略，C错；与伽利略同时代的笛卡尔补充和完善了伽利略“力和运动关系”的论点，对牛顿第一定律的建立做出了贡献，D对。2设某人在以速度0.5c飞行的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是()A飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5cD在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c解析：选D根据光速不变原理知，在任何惯性系中测得的真空中的光速都相同，都为c，故D正确。3.如图1所示，棒MN在夹角为30的导轨上以3 m/s的速度向左滑动，在滑动过程中棒MN始终垂直于AB边。MN与AC边的交点是P，则

3、P沿AC滑动的速度大小为()图1A2 m/sB. m/sC. m/s D. m/s解析：选A如图所示，对P点速度进行分解，则vP m/s2 m/s，故A正确。4如图2所示，倾角30的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量为m的小球从斜面上高为处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积，不计摩擦和机械能损失。则小球沿挡板运动时对挡板的力是()图2A0.5mgBmgC1.5mg D2mg解析：选B质量为m的小球从斜面上高为处静止释放，由机械能守恒定律可得，到达水平面时速度的二次方v2gR，小球在挡板弹力作用下做匀速圆周运动，F ，由牛顿第三定律，小球沿挡板运动时对

4、挡板的力FF，联立解得Fmg，B正确。5质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是()A该过程平均速度大小为v0B速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为mgv0C运动位移的大小为D运动时间为解析：选C运动时间为t，水平位移为x，竖直位移ygt2，运动位移的大小为s，D错误，C正确。该过程平均速度大小为vv0，A错误。速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为Pmgv0cos 45mgv0，B错误。6据媒体报道，“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运行周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条

5、件不能求出的是()A月球表面的重力加速度B月球对卫星的吸引力C卫星绕月运行的线速度的大小D卫星绕月运行的加速度的大小解析：选B由题意知“嫦娥一号”卫星的轨道半径由rR月h可确定，周期T已知，故线速度大小v，向心加速度a2rr；“嫦娥一号”卫星绕月球转动的向心力由万有引力提供，则Gmr，而月球表面的重力加速度g，联立解得：g；因为卫星的质量m未知，所以无法确定月球对卫星的吸引力，故选B。7某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最

6、大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g。有关此过程，下列说法错误的是()A钢丝绳的最大拉力为B升降机的最大速度v2C钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D升降机的速度由v1增大至v2的过程中，钢丝绳的拉力不断减小解析：选C匀加速上升阶段，钢丝绳拉力最大，F，A正确；匀速运动时升降机有最大速度v2，B正确；钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功与动能增量的和，C错；升降机速度由v1增大至v2的过程中，钢丝绳的拉力不断减小，最终等于重力，D正确。8.如图3，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小

7、滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()图3At1t2 D无法比较t1、t2的大小解析：选A在滑道AB段上取任意一点E，比较从A点到E点的速度v1和从C点到E点的速度v2易知，v1v2。因E点处于“凸”形轨道上，速度越大，轨道对小滑块的支持力越小，因动摩擦因数恒定，则摩擦力越小，可知由A滑到C比由C滑到A在AB段上的摩擦力小，因摩擦造成的动能损失也小。同理，在滑道BC段的“凹”形轨道上，小滑块速度越小，其所受支持力越小，摩擦力也越小，因摩擦造成的动能损失也越小，从C处开

8、始滑动时，小滑块损失的动能更大。故综上所述，从A滑到C比从C滑到A在轨道上因摩擦造成的动能损失要小，整个过程中从A滑到C平均速度要更大一些，故t1t2。选项A正确。9关于功和能，下列说法正确的是()A内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程B用电动机抽水时，若消耗100 J的电能，一定转化为100 J的水的机械能C人走路时，没有力做功，所以没有能量转化D人骑自行车做功时，自行车和人增加的机械能是由人体内的化学能转化来的解析：选AD做功过程是一个能量转化的过程，内燃机燃料燃烧推动活塞对外做功转化为机械能，故A正确；用电动机抽水时，电动机会发热，若消耗100 J的电能时转化为水的机械能一定小于10

9、0 J，故B错误；人走路时，人的重力要上下波动，需克服重力做功，所以是化学能转化为机械能的过程，故C错误；人骑自行车做功时，是消耗体内的化学能转化为自行车与人的机械能的过程，故D正确。10质量为m的汽车在平直的公路上行驶，当速度为v0时开始加速，经过时间t前进了s，速度达到最大值vmax，设在加速过程中，汽车发动机的功率恒为P，汽车所受阻力大小恒为f，则在这段时间内，汽车发动机所做的功为()APt BfvmaxtCfs D.mvmax2fsmv02解析：选ABD由于汽车以恒定功率P行驶了时间t，则有WPt，A正确；由功率的公式PFv得，额定功率下车辆获得最大速度vmax，牵引力F和阻力f相等，

10、PFvmaxfvmax，所以WPtfvmaxt，B正确；由动能定理得：WfsEk，所以Wfsmvmax2mv02，D正确。11我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A弹射器的推力大小为1.1106 NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32

11、m/s2解析：选ABD对舰载机应用运动学公式v2022ax，即8022a100，得加速度a32 m/s2，选项D正确；设总推力为F，对舰载机应用牛顿第二定律可知：F20%Fma，得F1.2106 N，而发动机的推力为1.0105N，则弹射器的推力为F推(1.21061.0105)N1.1106 N，选项A正确；弹射器对舰载机所做的功为WF推l1.1108 J，选项B正确；弹射过程所用的时间为t s2.5 s，平均功率P W4.4107 W，选项C错误。12土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以通过测量环中各层的线速度大小v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断()A

12、若v与R成正比，则该层是土星的一部分B若v2与R成正比，则该层是土星的卫星群C若v与R成反比，则该层是土星的卫星群D若v2与R成反比，则该层是土星的卫星群解析：选AD若是土星的一部分，则环中各点的角速度与土星相同，对应的线速度vR，v与R成正比，故A正确；若是卫星群，则对环中任一颗卫星有Gm，v2，即v2与R成反比，故D正确。13.用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图4所示。则下列说法正确的是()图4A小球通过最高点时，绳子张力可以为零B小球通过最高点时的最小速度是零C小球刚好通过最高点时的速度是D小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反解析：选

13、AC设小球通过最高点时的速度为v。由合外力提供向心力及牛顿第二定律得F合mgT，又Fm，则mgTm。当T0时，v，故A正确；当v时，T时，T0，小球能沿圆弧通过最高点。可见，v是小球能沿圆弧通过最高点的条件。14.如图5，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则()图5Aa落地前，轻杆对b一直做正功Ba落地时速度大小为Ca下落过程中，其加速度大小始终不大于gDa落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg解析：选BD由题意知，系统机械能守恒。设某时刻a

14、、b的速度分别为va、vb。此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为，分别将va、vb分解，如图。因为刚性杆不可伸长，所以沿杆的分速度v与v是相等的，即vacos vb sin 。当a滑至地面时90，此时vb0，由系统机械能守恒得mghmva2，解得va，选项B正确。同时由于b初、末速度均为零，运动过程中其动能先增大后减小，即杆对b先做正功后做负功，选项A错误。杆对b的作用先是推力后是拉力，对a则先是阻力后是动力，即a的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g，选项C错误。b的动能最大时，杆对a、b的作用力为零，此时a的机械能最小，b只受重力和支持力，所以b对地面的压力大小为mg，选项D正确。正确选项为B、

15、D。二、实验题(本题共2小题，共16分)15. (8分)物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，某实验小组用图6所示的实验装置。图6(1)某同学根据所学的知识，结合图设计了一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门处发生的位移为s，通过光电门时的速度为v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。用天平测定小球的质量为0.50 kg；用游标尺测出小球的直径为10.0 mm；用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.

16、40 cm；电磁铁先通电，让小球_；_，小球自由下落；在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50103 s，由此可算得小球经过光电门时的速度为_m/s；计算得出重力做的功为_J，小球动能变化量为_J。(取g10 m/s2，结果保留三位有效数字)(3)试根据(2)中条件得出本实验的结论：_。解析：(2)电磁铁先通电，让小球吸在开始端。电磁铁断电，小球自由下落。小球经过光电门时的速度为v4.00 m/s。重力做的功为mgs0.50100.804 0 J4.02 J；小球动能变化量为mv20.504.002 J4.00 J。(3)由4.02 J与4.00 J近似相等可知，在

17、误差范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等。答案：(2)吸在开始端电磁铁断电44.024.00(3)在误差范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等16(8分)某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6 V、50 Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图7所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8 m/s2，若重锤质量为1 kg。(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB_ m/s，重锤的动能EkB_ J。图7(2)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为_ J。(3)根据纸带提供的数据，在

18、误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是_。解析：(1)重锤下落的速度vB m/s1.17 m/s重锤在打出B点时的动能EkmvB211.172 J0.68 J。(2)打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量Ep减mghOB19.870.5103 J0.69 J(3)由(1)、(2)计算结果可知，重锤下落过程中，在实验允许的误差范围内，动能的增加量等于其重力势能的减少量，机械能守恒。答案：(1)1.170.68(2)0.69(3)机械能守恒三、计算题(本题共3小题，共38分)17(10分)以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，取g10

19、 m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中何处的动能和重力势能相等？解析：(1)物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，取地面为零势能面，则E1mv2，最高点时动能为零，E2mgh，由机械能守恒定律得E1E2，即mv2mgh，所以h m5 m。(2)设重力势能与动能相等时在距地面h1高处，则E2mgh1mv122mgh1，由机械能守恒定律得mv22mgh1，所以h12.5 m。答案：(1)5 m(2)2.5 m18(12分)某星球“一天”的时间T6 h，用弹簧测力计在星球的“赤道”上测重力时，比在“两极”处测得的读数小10%。设想该星球自转的角速度加快，使赤道上的物体会自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？解析：设该物体在星球的“赤道”上时重力为G1，在两极处时重力为G2。在“赤道”上GG1mR2在“两极”处GG2依题意得G2G10.1G2 设该星球自转的角速度增大到x时，赤道上的物体自动飘起来，这里的自动飘起来是指星球表面与物体间没有相互作用力，物体受到的万有引力全部提供其随星球自转所需的向心力，则有GmRx2又x，由得Tx h1.9 h，即赤道上的物体自动飘起来时，这时星球的“一天”是1.9 h。答案：1.9 h19(16分)(全国甲卷)轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧