马鞍山市高一物理必修二学业水平测试题

马鞍山市高一物理必修二学业水平测试题各位同学，这份测试题旨在帮助大家巩固高一物理必修二的核心知识，检验学习成果，并为即将到来的学业水平考试做好准备。请大家认真审题，仔细作答，充分发挥自己的真实水平。卷首语物理是一门研究物质运动规律和结构的科学，必修二的内容更是与我们的日常生活及宇宙探索紧密相连。从曲线运动的奇妙轨迹到万有引力的深远影响，从机械能的转化与守恒到功和功率的实际应用，每一个知识点都承载着人类对自然世界的好奇与探索。希望通过本次测试，你不仅能收获知识的检验，更能体会到物理学科的魅力。考试说明考试时间：90分钟满分：100分答题要求：请将答案写在答题卷的对应位置上，在本试卷上作答无效。注意书写规范，解答题需写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。---一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定在同一直线上2.关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A.平抛运动是一种匀速运动B.平抛运动是一种匀变速曲线运动C.平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的D.平抛运动的水平射程只与初速度有关3.汽车在水平公路上转弯时，地面提供的静摩擦力已达到最大值。若汽车的速率增大为原来的二倍，要使汽车仍能顺利转弯而不打滑，则汽车转弯的半径应（）A.减小为原来的一半B.增大为原来的二倍C.减小为原来的四分之一D.增大为原来的四倍4.关于万有引力定律，下列说法正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值B.万有引力定律只适用于天体之间C.两物体间的万有引力与它们之间距离的平方成反比D.两物体间的万有引力与它们的质量乘积成反比5.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率（）A.一定等于7.9km/sB.等于或小于7.9km/sC.一定大于7.9km/sD.介于7.9km/s和11.2km/s之间6.关于功和功率，下列说法正确的是（）A.力对物体做功越多，功率一定越大B.物体做功越快，功率一定越大C.力对物体不做功，物体一定没有位移D.力对物体做正功，物体的动能一定增加7.质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，在粗糙的水平面上移动了距离s，物体与地面间的动摩擦因数为μ。则在此过程中，恒力F对物体做的功为（）A.μmgsB.FsC.(F-μmg)sD.(F+μmg)s8.下列关于机械能守恒的说法中，正确的是（）A.做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒B.做匀加速直线运动的物体，其机械能一定不守恒C.外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒D.只有重力做功，物体的机械能一定守恒二、填空题（本题共4小题，每空3分，共24分）9.某物体做平抛运动，初速度大小为v₀，抛出点离水平地面的高度为h。不计空气阻力，重力加速度为g。则物体在空中运动的时间为__________，物体落地点与抛出点的水平距离为__________。10.质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，在水平拉力F的作用下，小球从最低点缓慢移动到偏离竖直方向θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功为__________，重力做的功为__________。（重力加速度为g）11.一颗人造地球卫星在离地面高度为h的圆轨道上运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。则该卫星的运行速度大小v=__________，运行周期T=__________。12.质量为2kg的物体，在大小为10N的水平拉力作用下，由静止开始在光滑水平面上运动了3s。则在这3s内，拉力做的功为__________J，拉力做功的平均功率为__________W。（结果保留一位小数）三、计算题（本题共3小题，共44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。）13.（14分）如图所示，一个质量为0.5kg的小球，从距地面高为2m处，以初速度v₀=5m/s水平抛出。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²。求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点与抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小。14.（14分）一辆质量为2×10³kg的汽车，在平直的公路上以某一初速度开始刹车，刹车过程中汽车所受的阻力大小恒为车重的0.1倍。已知汽车刹车后第1s内的位移为9m。求：（1）汽车刹车前的初速度大小；（2）汽车刹车后3s内的位移大小。（重力加速度g取10m/s²）15.（16分）如图所示，质量为m=1kg的滑块（可视为质点），从半径R=0.4m的光滑四分之一圆弧轨道的最高点A由静止释放，滑至最低点B后，沿水平面向右运动，最终停在C点。已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s²。求：（1）滑块到达圆弧轨道最低点B时的速度大小；（2）滑块在圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小；（3）滑块在水平面上滑行的距离BC。---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改变，速度是矢量，所以速度一定变化，加速度不为零，A错误，B正确；物体在恒力作用下也可能做曲线运动，如平抛运动，C错误；曲线运动的条件是合力（加速度）方向与速度方向不在同一直线上，D错误。2.B解析：平抛运动只受重力，加速度恒定为g，是匀变速曲线运动，A错误，B正确；落地时速度是水平速度和竖直速度的合速度，方向斜向下，C错误；水平射程x=v₀t=v₀√(2h/g)，与初速度和高度都有关，D错误。3.D解析：静摩擦力提供向心力，fₘₐₓ=mv²/r。fₘₐₓ不变，v变为原来二倍，则r应变为原来四倍，D正确。4.C解析：牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出引力常量，A错误；万有引力定律适用于任何两个物体，B错误；万有引力F=G(m₁m₂)/r²，与质量乘积成正比，与距离平方成反比，C正确，D错误。5.B解析：7.9km/s是第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星最大的环绕速度。人造卫星轨道半径越大，线速度越小，故其速率等于或小于7.9km/s，B正确。6.B解析：功率P=W/t，做功多，时间不确定，功率不一定大，A错误；功率是描述做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，B正确；力与位移方向垂直时，力不做功，但物体有位移，C错误；力对物体做正功，物体动能可能增加、不变或减少，取决于合外力做功，D错误。7.B解析：功的定义式W=Fscosθ，恒力F与位移s同向，cosθ=1，故W=Fs，B正确。摩擦力做负功，但题目问的是恒力F做的功。8.D解析：匀速上升的物体，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，A错误；自由落体运动是匀加速直线运动，机械能守恒，B错误；外力做功为零，只能说明动能不变，机械能不一定守恒（如上述匀速上升的物体），C错误；只有重力做功时，机械能守恒，D正确。二、填空题9.√(2h/g)，v₀√(2h/g)解析：竖直方向自由落体运动，h=(1/2)gt²，得t=√(2h/g)；水平方向匀速直线运动，x=v₀t=v₀√(2h/g)。10.mgL(1-cosθ)，-mgL(1-cosθ)解析：小球缓慢移动，动能变化为零。由动能定理：W_F+W_G=0，所以W_F=-W_G。重力做功W_G=-mgh=-mgL(1-cosθ)，故拉力做功W_F=mgL(1-cosθ)。11.√[gR²/(R+h)]，2π√[(R+h)³/(gR²)]解析：由万有引力提供向心力，G(Mm)/(R+h)²=mv²/(R+h)。又在地球表面，GMm/R²=mg，得GM=gR²。联立解得v=√[gR²/(R+h)]。周期T=2π(R+h)/v，代入v可得T=2π√[(R+h)³/(gR²)]。12.225.0，75.0解析：加速度a=F/m=10/2=5m/s²。3s内位移s=(1/2)at²=0.5×5×9=22.5m。拉力做功W=Fs=10×22.5=225.0J。平均功率P=W/t=225/3=75.0W。三、计算题13.解：（1）小球竖直方向做自由落体运动，由h=(1/2)gt²得t=√(2h/g)=√(2×2/10)s=√(0.4)s≈0.63s（公式2分，代入数据2分，结果1分，共5分）（2）小球水平方向做匀速直线运动，水平距离x=v₀t=5×√(0.4)m≈5×0.63m≈3.15m（公式2分，代入数据2分，结果1分，共5分）（3）小球落地时竖直分速度v_y=gt=10×√(0.4)m/s落地时速度大小v=√(v₀²+v_y²)=√(5²+(10√0.4)²)=√(25+40)=√65≈8.06m/s（公式2分，代入数据1分，结果1分，共4分）14.解：（1）汽车刹车时所受阻力f=0.1mg由牛顿第二定律，刹车加速度a=-f/m=-0.1g=-1m/s²（负号表示方向与初速度相反）（2分）汽车刹车后第1s内的位移x₁=v₀t₁+(1/2)at₁²代入数据：9=v₀×1+0.5×(-1)×1²解得v₀=9.5m/s（公式3分，代入数据3分，结果2分，共8分）（2）汽车刹车到停止所需时间t₀=(0-v₀)/a=(0-9.5)/(-1)s=9.5s>3s故汽车刹车后3s内一直做匀减速运动。位移x₃=v₀t₃+(1/2)at₃²=9.5×3+0.5×(-1)×3²=28.5-4.5=24m（判断2分，公式2分，代入数据1分，结果1分，共6分）15.解：（1）滑块从A到B过程，只有重力做功，机械能守恒。由机械能守恒定律：mgR=(1/2)mv_B²解得v_B=√(2gR)=√(2×10×0.4)=√8≈2.83m/s（公式3分，代入数据2分，结果1分，共6分）（2）在B点，滑块受重力和轨道支持力N，由牛顿第二定律：N-mg=mv_B²/R解得N=mg+mv_B²/R=mg+m(2gR)/R=3mg=3×1×10N=30N由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力N'=N=30N（公式2分，代入数据2分，结果1分，牛顿第三定律说明1分，共6分）（3）滑块在水平面上滑行时，滑动摩擦力f=μmg由动能定理：-