高中物理必修二综合检测试题

高中物理必修二综合检测试题前言高中物理必修二作为物理学的重要基石，涵盖了曲线运动、万有引力与航天、机械能守恒等核心内容，这些知识不仅是后续深入学习物理的基础，也与我们的日常生活和现代科技紧密相连。为帮助同学们系统梳理所学，检验学习成效，查漏补缺，提升综合运用物理知识解决实际问题的能力，特编写本综合检测试题。本试题注重基础概念的理解与辨析，强调物理规律的应用与迁移，力求全面考查同学们对必修二知识体系的掌握程度。希望同学们在答题过程中，能够沉着思考，规范作答，真正发挥本试题的诊断与提升作用。一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40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.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体做曲线运动时，速度的大小一定变化B.物体做曲线运动时，加速度一定不为零C.物体做曲线运动时，所受合力一定是变力D.曲线运动不可能是匀变速运动2.对于做平抛运动的物体，下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A.物体的运动时间由抛出高度和初速度共同决定B.物体在任意相等时间内速度的变化量不相等C.物体在运动过程中，机械能守恒D.物体在水平方向的分运动是匀加速直线运动3.如图所示，细线一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球在竖直平面内缓慢地从A点移动到B点，细线与竖直方向的夹角逐渐增大。在此过程中，细线的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是（）A.T增大，F增大B.T增大，F减小C.T减小，F增大D.T减小，F减小（注：此处原题应有图，描述为：小球在不同位置时，细线与竖直方向夹角θ不同，θ从较小角度增大到较大角度）4.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心D.做匀速圆周运动的物体所受合力为零5.地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它绕地球做匀速圆周运动。下列关于地球同步卫星的说法正确的是（）A.它可以定点在地球上空任意位置B.它的运行周期与地球自转周期相同C.它的运行速度大于第一宇宙速度D.它的向心加速度与地面上物体的重力加速度大小相等6.某人用恒力F拉着物体沿粗糙水平面向前移动一段距离s，力F与水平方向的夹角为θ。在此过程中，下列说法正确的是（）A.力F对物体做的功为FsB.摩擦力对物体做的功为-μmgs（μ为动摩擦因数，m为物体质量）C.合力对物体做的功等于物体动能的变化D.重力对物体做的功为mgh（h为物体上升的高度）7.质量为m的物体，从静止开始下落，不计空气阻力。在下落高度为h的过程中，下列说法正确的是（）A.物体的动能增加了mghB.物体的重力势能增加了mghC.物体的机械能增加了mghD.物体的重力做功为-mgh8.关于功率，下列说法正确的是（）A.功率大的机械做功一定多B.功率小的机械做功一定慢C.做功时间越短，功率一定越大D.力对物体做功越多，功率一定越大9.如图所示，小球从光滑固定斜面顶端A由静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面，最终停在C点。若A、B两点的高度差为h，B、C两点的距离为s，重力加速度为g。则小球在水平面上滑行时克服摩擦力做的功为（）A.mghB.μmgsC.mg(h+s)D.0（注：此处原题应有图，描述为：斜面A点高于水平面B点，小球从A滑下经B到C停止）10.下列关于机械能守恒的说法正确的是（）A.物体做匀速直线运动，其机械能一定守恒B.物体所受合力做功为零，其机械能一定守恒C.只有重力做功的系统，其机械能一定守恒D.物体所受合力为零，其机械能一定守恒二、实验题（本题共2小题，共18分）11.（8分）在“研究平抛物体的运动”实验中：（1）实验时，应使小球每次从斜槽上________（填“相同”或“不同”）位置由静止释放，以保证小球抛出时的初速度方向水平且大小相同。（2）为了描出小球的运动轨迹，除了斜槽、小球、铁架台、木板、坐标纸、图钉外，还需要的器材有________和________。（写出两种主要器材）（3）某同学在实验中，忘记在坐标纸上记下斜槽末端的位置O，而把小球运动途中的某一点记为坐标原点O'，并建立了坐标系。他根据实验中记录的A、B、C三点的坐标（如图，单位：cm），求出了小球平抛的初速度。若A点的坐标为（x₁,y₁），B点的坐标为（x₂,y₂），C点的坐标为（x₃,y₃），且x₂-x₁=x₃-x₂=Δx，y₂-y₁=Δy₁，y₃-y₂=Δy₂。则小球平抛的初速度v₀=________。（用Δx、Δy₂、Δy₁、g表示，重力加速度为g）12.（10分）某实验小组利用如图所示装置探究“功与速度变化的关系”。（1）实验中，为了平衡小车运动过程中受到的摩擦力，应将长木板的________（填“左端”或“右端”）适当垫高，直到轻推小车，小车能在木板上________运动。（2）实验时，通过改变________来改变对小车做的功W。（3）若实验中得到的W-v图像是一条过原点的直线，则说明W与v成________关系；若得到的W-v²图像是一条过原点的直线，则说明W与v²成________关系。（4）下列实验操作中，会导致实验误差的是________（填字母序号）。A.橡皮筋的规格不完全相同B.每次实验时，小车从同一位置由静止释放C.橡皮筋恢复原长后，小车还在运动D.打点计时器的打点频率不稳定三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（12分）质量为m=2kg的物体，在水平拉力F=10N的作用下，从静止开始沿水平地面运动。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s²。求：（1）物体的加速度大小；（2）物体在t=3s内的位移大小；（3）在t=3s末，拉力F的瞬时功率。14.（14分）如图所示，一个质量为m=0.5kg的小球，用长L=0.8m的细线悬挂于O点。将小球拉至与O点等高的A点，然后由静止释放，小球运动到最低点B时，细线恰好被拉断。若小球落地点C到B点的水平距离x=1.2m，B点离地面的高度h=0.8m，重力加速度g取10m/s²。求：（1）小球运动到B点时的速度大小；（2）细线所能承受的最大拉力T；（3）小球落地时的速度大小。（注：此处原题应有图，描述为：小球在A点时细线水平伸直，释放后下摆至最低点B，细线断后做平抛运动至C点）15.（16分）已知地球的质量为M，半径为R，万有引力常量为G。一颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动。求：（1）该卫星的线速度大小v；（2）该卫星的周期T；（3）若另一颗卫星在地球同步轨道上运行（其运行周期与地球自转周期相同），已知地球同步卫星距地面的高度为H，试比较该卫星与同步卫星的向心加速度大小。参考答案与解析一、选择题1.B解析：曲线运动的速度方向时刻变化，故一定是变速运动，加速度一定不为零，A错误，B正确；物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一直线上，合力可以是恒力（如平抛运动），也可以是变力（如匀速圆周运动），C错误；平抛运动是匀变速曲线运动，D错误。2.C解析：平抛运动的时间由下落高度决定，t=√(2h/g)，与初速度无关，A错误；平抛运动的加速度恒为g，任意相等时间内速度变化量Δv=gΔt，大小方向都相同，B错误；平抛运动只有重力做功，机械能守恒，C正确；水平方向不受力，做匀速直线运动，D错误。3.A解析：小球缓慢移动，处于平衡状态。设细线与竖直方向夹角为θ，由平衡条件得：Tcosθ=mg，Tsinθ=F。θ增大时，cosθ减小，sinθ增大，故T=mg/cosθ增大，F=mgtanθ增大，A正确。4.C解析：匀速圆周运动速度方向时刻变化，是变速运动，A错误；加速度方向时刻指向圆心，是变加速曲线运动，B错误，C正确；合力提供向心力，不为零，D错误。5.B解析：同步卫星只能定点在赤道上空，A错误；其运行周期与地球自转周期相同，B正确；第一宇宙速度是最大环绕速度，同步卫星速度小于第一宇宙速度，C错误；由GMm/r²=ma得a=GM/r²，同步卫星轨道半径大于地球半径，故其向心加速度小于地面重力加速度，D错误。6.C解析：力F做功W=Fscosθ，A错误；支持力N=mg-Fsinθ，摩擦力f=μN，摩擦力做功Wf=-fs=-μ(mg-Fsinθ)s，B错误；由动能定理知，合力做功等于物体动能变化，C正确；物体在水平面上移动，重力不做功，D错误。7.A解析：由动能定理，mgh=ΔEk，动能增加mgh，A正确；重力做正功，重力势能减少mgh，B、D错误；只有重力做功，机械能守恒，C错误。8.B解析：功率是表示做功快慢的物理量，功率大表示做功快，不一定做功多，A错误，B正确；功率P=W/t，做功时间短，若做功少，功率不一定大，C错误；做功多，若时间长，功率也不一定大，D错误。9.A解析：小球从A到C，根据机械能守恒定律（斜面光滑，只有重力做功；水平面有摩擦力做功），mgh=W克f，故克服摩擦力做功为mgh，A正确。10.C解析：物体匀速上升时，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，A错误；合力做功为零，动能不变，但机械能可能变化（如匀速上升），B错误；只有重力做功时，机械能守恒，C正确；合力为零，物体可能静止或匀速直线运动，如匀速上升时机械能不守恒，D错误。二、实验题11.（1）相同（2）（重锤线、）刻度尺、铅笔（或：打点计时器、纸带等，合理即可）（3）Δx·√[g/(Δy₂-Δy₁)]解析：（3）在竖直方向，根据Δy=gT²，得T=√[(Δy₂-Δy₁)/g]。水平方向Δx=v₀T，故v₀=Δx/T=Δx·√[g/(Δy₂-Δy₁)]。12.（1）右端；匀速直线（或匀速）（2）橡皮筋的条数（或：橡皮筋的形变量，但通常用条数控制）（3）正比；正比（4）A、C、D解析：（4）橡皮筋规格不同，每次做功不等，A会导致误差；小车从同一位置释放是正确操作，B不会；橡皮筋恢复原长后小车已匀速，若之后还运动，打下的点用于计算速度会有误差，C会；打点频率不稳定影响计时，D会。三、计算题13.解：（1）对物体受力分析，由牛顿第二定律：F-f=maf=μN=μmg代入数据：10N-0.2×2kg×10m/s²=2kg·a解得a=(10-4)/2=3m/s²（2）由运动学公式：s=½at²=½×3m/s²×(3s)²=13.5m（3）3s末速度v=at=3m/s²×3s=9m/s拉力瞬时功率P=Fv=10N×9m/s=90W14.解：（1）小球从A到B，机械能守恒：mgL=½mv_B²解得v_B=√(2gL)=√(2×10×0.8)=√16=4m/s（2）在B点，由牛顿第二定律：T-mg=mv_B²/L解得T=mg+mv_B²/L=0.5×10+0.5×16/0.8=5+10=15N（3）细线断后，小球做平抛运动。竖直方向：h=½gt²，t=√(2h/g)=√(2×0.8/10)=√0.16=0.4s竖直分速度v_y=gt=10×0.4=4m/s落地速度v=√(v_B²+v_y²)=√(16+16)=√32=4√2m/s≈5.66m/s15.解：（1）卫星做圆周运动，万有引力提供向心力：GMm/(R+h)²=mv²/(R+h)解得v=√[GM/(R+h)]（2）由GMm/(R+h)²=m(2π/T)²(R+h)解得T=2π(R+h)^(3/2)/√(GM)（3）向心加速度a=GM/r²对于该卫星，r₁=R+h；对于同步卫星，r₂=R+