卷子答案网-一个不只有答案的网站必修第2册全册综合小测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、单项选择题(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.嫦娥四号顺利在月球背面着陆,成为人类首颗成功软着陆月球背面的探测器(如图所示)。已知地球和月球的半径之比为=a,表面重力加速度之比为=b,则地球和月球的密度之比为( )
A. B. C. D.
2.把质量为0.2 kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示;迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知B、A间的高度差为0.1 m,C、B间的高度差为0.2 m,弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。重力加速度g=10 m/s2,则( )
A.小球从A上升至B的过程中,弹簧的弹性势能一直减小,小球的动能一直增加
B.小球从B上升至C的过程中,小球的动能一直减小,重力势能一直增加
C.小球在位置A时,弹簧的弹性势能为0.4 J
D.小球从A上升至C的过程中,小球的最大动能为0.4 J
3.如图所示,光滑竖直杆固定,杆上套一质量为m的环,环与轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在O点,O点与B点在同一水平线上,BC>AB,AC=h。环从A处由静止释放,运动到B点时弹簧仍处于伸长状态,整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。重力加速度为g,环从A处开始运动时的加速度大小为2g,则在环向下运动的过程中( )
A.环在B处的加速度大小为0
B.环在C处的速度大小为
C.环从B到C先加速后减速
D.环的动能和弹簧的弹性势能的和先增大后减小
4.“神舟六号”载人飞船顺利发射升空后,经过115小时32分的太空飞行,在离地面约430 km的圆轨道上运行了77圈,运动中需要多次“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间、推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行。如果不进行“轨道维持”,由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下,飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是( )
A.动能、重力势能和机械能逐渐减小
B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变
C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变
D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小
5.公路转弯处外侧的李先生家门口,连续发生了多起车辆侧翻事故。经交警调查,画出的现场示意图如图所示。为了避免车辆侧翻事故再次发生,很多人提出了建议,下列建议中合理的是( )
①提醒司机不要超速转弯
②提醒司机以更小半径转弯
③增大车轮与路面间的粗糙程度
④使弯道路面内侧低外侧高
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.②③
6.某踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示,足球可视为质点,空气阻力不计。用vy、E、Ek、P分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中运动的时间,下列图像中可能正确的是( )
7.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长,圆环高度为h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑到底端的过程中(重力加速度为g,杆与水平方向的夹角为30°)( )
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.弹簧的弹性势能变化了mgh
D.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
8.质量为m的物体由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为g。在物体下落h的过程中,下列说法错误的是( )
A.物体的动能增加了mgh
B.物体的机械能减少了mgh
C.物体克服阻力所做的功为mgh
D.物体的重力势能减少了mgh
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.荡秋千是古今中外大家喜爱的一项体育活动,苏轼就在《蝶恋花·春景》里描写过荡秋千的场景。某秋千的简化模型如图所示,长度均为L的两根轻细绳下端拴一质量为m的小球,上端拴在水平横杆上,小球静止时,细绳与竖直方向的夹角均为θ。保持两绳处于伸直状态,将小球拉高H后由静止释放,已知重力加速度为g,忽略空气阻力及摩擦,以下判断正确的是( )
A.小球运动到最低点时速度大小为
B.小球释放瞬间处于平衡状态
C.小球释放瞬间,每根细绳的拉力大小均为
D.小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为+
10.如图所示,用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L的轻杆相连,B、C置于水平地面上,系统静止时轻杆竖直。现给系统一个微小扰动,B、C在轻杆的作用下向两侧滑动,三个小球始终在同一竖直平面内运动,忽略一切摩擦,重力加速度为g,则此过程中( )
A.球A的机械能先减小后增大
B.球C的机械能一直增大
C.A的机械能最小时B对地面的压力为mg
D.球A落地的瞬时速度小于
11.如图所示,两个圆弧轨道固定在水平地面上,半径均为R,a轨道由金属凹槽制成,b轨道由金属圆管制成(圆管内径远小于R),均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B(直径略小于圆管内径)由静止释放,小球距离地面的高度分别用hA和hB表示,下列说法中正确的是( )
A.若hA=hB≥R,两小球都能沿轨道运动到最高点
B.若hA=hB=R,两小球在轨道上上升的最大高度均为R
C.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,hA的最小值为R,B小球在hB>2R的任何高度释放均可
12.探月工程中,“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下:卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1,在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2,轨道2与月球表面相切于M点,月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是( )
A.“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小
B.“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C.“嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小
D.“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度
三、非选择题(本题共6小题,共52分)
13.(8分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。他将两物块A和B用足够长的轻质细绳连接,细绳跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器,用天平测出A、B两物块的质量分别为mA=300 g、mB=100 g。A从高处由静止开始下落,B拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,利用测量数据即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:图中给出了部分计数点间的距离,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),已知打点计时器的打点周期为T=0.02 s,则:
甲
乙
(1)在打点0~5过程中,系统动能的增加量ΔEk= J,系统重力势能的减少量ΔEp= J,由此得出的结论是 。(结果均保留三位有效数字)
(2)用v表示物块A的速度,h表示物块A下落的高度,若某同学作出的-h图像如图丙所示,则可求出当地的重力加速度g= m/s2(结果保留三位有效数字)。
丙
14.(4分)某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合,探究向心力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂使它做圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器材上,测量角速度和向心力。
(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r,自动计算出砝码做圆周运动的角速度,则计算其角速度的表达式为 。
(2)图乙中①、②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知,曲线①对应的砝码质量 (选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量。
甲
乙
15.(8分)引力波探测者获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线上的某一点在二者间万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的周期为T,P、Q两颗星间的距离为l,P、Q两颗星的轨道半径之差为Δr(P星的轨道半径大于Q星的轨道半径),引力常量为G,求:
(1)P、Q两颗星的线速度大小之差Δv;
(2)P、Q两颗星的质量之差Δm。
16.(10分)如图甲所示,长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接,有一质量为1 kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随滑块位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25,与BC间的动摩擦因数未知,g取10 m/s2。求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间;
(3)若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少
17.(8分)如图所示,一足够长、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮,绳两端各系一小球A和B。A球静置于地面,B球用手托住,离地高度为h,此时轻绳刚好拉紧。由静止释放B后,在B触地的瞬间,B球的速度大小为(g为重力加速度,不计空气阻力),求:
(1)B球与A球质量的比值;
(2)运动过程中(B触地前)A、B的加速度大小。
18.(14分)如图所示,一质量为M、足够长的平板静止于光滑水平面上,平板左端与水平轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,平板上有一质量为m的小物块以速度v0向右运动,且在本题设问中小物块保持向右运动。已知小物块与平板间的动摩擦因数为μ,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的平方成正比,重力加速度为g。
(1)当弹簧第一次伸长量达最大时,弹簧的弹性势能为Epm,小物块速度大小为。求该过程中小物块相对平板运动的位移大小;
(2)求平板速度最大时弹簧的弹力大小;
(3)已知上述过程中平板向右运动的最大速度为v,若换用同种材料、质量为的小物块重复上述过程,则平板向右运动的最大速度为多大
参考答案：
1-5BBCDB
6-8DCB
9.ACD
10.AC
11.AD
12.AB
13.
(1)1.15(2分) 1.18(2分) 在误差允许的范围内,A、B组成的系统机械能守恒(2分) (2)9.70(2分)
14.
(1)(2分) (2)小于(2分)
15.
(1) (2)
16.
(1)2 m/s (2)2 s (3)5 J
17.
(1)3∶1 (2)
18.
(1)- (2)μmg (3)
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