2017_2018學年高中物理模塊綜合檢測教科版必修2.docx

模塊綜合檢測(時間：90分鐘滿分：110分)一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分。在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第914題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1下列說法正確的是()A牛頓運動定律就是經(jīng)典力學B經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律C牛頓運動定律可以解決自然界中所有的問題D經(jīng)典力學可以解決自然界中所有的問題解析：選B經(jīng)典力學并不等于牛頓運動定律，牛頓運動定律只是經(jīng)典力學的基礎，經(jīng)典力學并非萬能，也有其適用范圍，并不能解決自然界中所有的問題，沒有哪個理論可以解決自然界中所有的問題。因此只有搞清牛頓運動定律和經(jīng)典力學的隸屬關系，明確經(jīng)典力學的適用范圍，才能正確解決此類問題。2(全國丙卷)一質點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內(nèi)位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍。該質點的加速度為()A.B.C. D.解析：選A質點在時間t內(nèi)的平均速度v，設時間t內(nèi)的初、末速度分別為v1和v2，則v，故。由題意知：mv229mv12，則v23v1，進而得出2v1。質點的加速度a。故選項A正確。3.圖1中所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中，皮帶不打滑。則()圖1Aa點與b點的線速度大小相等Ba點與b點的角速度大小相等Cb點與d點的向心加速度大小相等Da點與c點的線速度大小相等解析：選Da、c兩點的線速度大小相等，b、c兩點的角速度相等，根據(jù)vr，c的線速度大于b的線速度，則a、b兩點的線速度不等，故A錯誤，D正確；a、c的線速度相等，根據(jù)vr，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b兩點的角速度不等，故B錯誤；b點與d點的角速度相等，轉動半徑不等，根據(jù)a2r，向心加速度不等，故C錯誤。4.如圖2所示，A、B隨水平圓盤繞軸勻速轉動，物體B在水平方向所受的作用力有()圖2A圓盤對B及A對B的摩擦力，兩力都指向圓心B圓盤對B的摩擦力指向圓心，A對B的摩擦力背離圓心C圓盤對B及A對B的摩擦力和向心力D圓盤對B的摩擦力和向心力解析：選B物體A、B隨圓盤勻速轉動，兩者都需要水平方向的向心力，物體A的向心力由物體B施加的靜摩擦力提供，因此物體A對B的靜摩擦力沿半徑背離圓心，選項A錯誤；物體B需要的向心力由圓盤對B的靜摩擦力與物體A對B的靜摩擦力的合力提供，因此，選項B正確；向心力是效果力，物體不受向心力，選項C、D錯誤。5.質量不計的輕質彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個質量為m的小球，小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，且角速度為，如圖3所示，則桿的上端受到小球對其作用力的大小為()圖3Am2RBmCm D不能確定解析：選C對小球進行受力分析，小球受兩個力：一個是重力mg，另一個是桿對小球的作用力F。這兩個力的合力提供向心力，且向心力與重力始終垂直。由平行四邊形定則可得：Fm，再根據(jù)牛頓第三定律，可知桿的上端受到小球對其作用力的大小為Fm。6(全國甲卷)小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質量大于Q球的質量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖4所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點，()圖4AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動能一定小于Q球的動能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：選C兩球由靜止釋放到運動到軌跡最低點的過程中只有重力做功，機械能守恒，取軌跡的最低點為零勢能點，則由機械能守恒定律得mgLmv2，v，因LPLQ，則vPvQ，又mPmQ，則兩球的動能無法比較，選項A、B錯誤；在最低點繩的拉力為F，則Fmgm，則F3mg，因mPmQ，則FPFQ，選項C正確；向心加速度a2g，選項D錯誤。 7.2013年12月14日，“嫦娥三號”攜“玉兔號”月球車首次在月球實現(xiàn)軟著陸并進行巡視探索。若“嫦娥一號”和“嫦娥三號”繞月均做勻速圓周運動，它們的運行軌道如圖5所示，設它們繞月球運行時軌道半徑分別為r1、r2(r1r2)，速度大小分別為v1、v2，周期分別為T1、T2，則下列判斷正確的是()圖5Av1v2Bv1v2CT1T2 DT1T2解析：選B根據(jù)Gmmr得，速度v，周期T ，因為r1r2，則v1T2，故B正確，A、C、D錯誤。8.經(jīng)長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星運行的軌道半徑為R0，周期為T0，但其實際運行的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離。如圖6所示，天文學家認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側還存在著一顆未知行星B，則行星B運動軌道半徑為()圖6ARR0 BRR0CRR0 DRR0解析：選A由題意可知：A、B相距最近時，B對A的影響最大，且每隔時間t0發(fā)生一次最大的偏離，說明A、B相距最近，設B行星的周期為T，則有：t02解得：T據(jù)開普勒第三定律：得：RR0故A正確，B、C、D錯誤。9據(jù)英國每日郵報2015年3月6日報道，“格利澤581d”行星大小約為地球的3倍，是人類在太陽系之外發(fā)現(xiàn)的第一個位于宜居帶中的行星，被稱為“超級地球”。若這顆行星圍繞某恒星Q做勻速圓周運動。測得行星的公轉周期為T，公轉軌道半徑為r，已知引力常量為G。則()A恒星的質量約為B行星的質量約為C以7.9 km/s的速度從地球發(fā)射的探測器可以到達該行星表面D以16.7 km/s的速度從地球發(fā)射的探測器可以到達該行星表面解析：選AD由于萬有引力提供向心力，以行星為研究對象，有Gmr，得M，選項A正確；根據(jù)萬有引力提供向心力，只能求得中心天體的質量，因此根據(jù)題目所給信息不能求出行星的質量，選項B錯誤；如果發(fā)射探測器到達該系外行星，需要克服太陽對探測器的萬有引力，脫離太陽系的束縛，所以需要發(fā)射速度大于第三宇宙速度，選項C錯誤，D正確。10.如圖7所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R(R視為質點)。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v03 cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運動，合速度的方向與y軸夾角為。則紅蠟塊R的()圖7A分位移y與x成正比B分位移y的平方與x成正比C合速度v的大小與時間t成正比Dtan 與時間t成正比解析：選BD由題意可知，y軸方向，yv0t；而x軸方向，xat2，聯(lián)立可得：xy2，故A錯誤，B正確；x軸方向，vxat，那么合速度的大小v，則v的大小與時間t不成正比，故C錯誤；合速度的方向與y軸夾角為，則有：tan t，故D正確。11.如圖8所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則()圖8Aa的飛行時間比b的長Bb和c的飛行時間相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大解析：選BD由圖像可以看出，b、c兩個小球的拋出高度相同，a的拋出高度最小，根據(jù)t可知，a的運動時間最短，b、c運動時間相等，故A錯誤，B正確；由圖像可以看出，a、b、c三個小球的水平位移關系為a最大，c最小，根據(jù)xv0t可知，v0，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C錯誤，D正確。12一輛初速度為v0的電動玩具汽車保持功率不變駛上一斜坡。若汽車受到的阻力保持不變，則在此上坡的過程中，汽車的vt圖像可能是()解析：選ACD以恒定的功率P行駛的汽車，由功率PFv得，由于阻力恒定不變，當牽引力等于阻力時，速度不變，即勻速向上運動，故A正確；當速度增加時牽引力減小，加速度變小，而C選項中速度與時間圖像的斜率大小表示加速度大小，即加速度不斷減小，故C正確；汽車沖上斜坡時，若牽引力小于阻力時，汽車做減速運動，由PFv得知，隨著速度減小，汽車的牽引力增大，合力減小，則加速度減小，汽車做加速度減小的變減速運動，速度圖像的斜率減小，故B錯誤，D正確。13.如圖9所示，在光滑水平面上放一輛小車，小車的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，將箱子從小車右端拉出，如果第一次小車被固定于地面，第二次小車不固定，小車在摩擦力作用下可沿水平面運動，在這兩種情況下()圖9A摩擦力大小不相等BF所做的功不相等C摩擦產(chǎn)生的熱量相等 D箱子增加的動能相等解析：選BC小車固定時，箱子的位移等于小車的長度，設為L；小車不固定時，小車相對地面的位移設為x，則箱子的位移為xL。兩種情況下，滑動摩擦力f都等于mg，F(xiàn)做的功分別為W1FL，W2F(xL)；摩擦產(chǎn)生的熱量Q都等于fL；箱子增加的動能分別為Ek1(Ff)L，Ek2(Ff)(xL)，B、C正確。14(全國甲卷)如圖10，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點。已知在M、N兩點處，彈簧對小球的彈力大小相等，且ONMOMN。在小球從M點運動到N點的過程中()圖10A彈力對小球先做正功后做負功B有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度C彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零D小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差解析：選BCD在M、N兩點處，彈簧對小球的彈力大小相等，且ONMOMN，則小球在M點時彈簧處于壓縮狀態(tài)，在N點時彈簧處于拉伸狀態(tài)，小球從M點運動到N點的過程中，彈簧長度先縮短，當彈簧與豎直桿垂直時彈簧達到最短，這個過程中彈力對小球做負功，然后彈簧再伸長，彈力對小球開始做正功，當彈簧達到自然伸長狀態(tài)時，彈力為零，再隨著彈簧的伸長彈力對小球做負功，故整個過程中，彈力對小球先做負功，再做正功，后再做負功，選項A錯誤。在彈簧與桿垂直時及彈簧處于自然伸長狀態(tài)時，小球加速度等于重力加速度，選項B正確。彈簧與桿垂直時，彈力方向與小球的速度方向垂直，則彈力對小球做功的功率為零，選項C正確。由機械能守恒定律知，在M、N兩點彈簧彈性勢能相等，在N點動能等于從M點到N點重力勢能的減小值，選項D正確。二、實驗題(共2小題，共18分)15. (8分)現(xiàn)利用如圖11所示裝置驗證機械能守恒定律。圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30，1和2是固定在斜面上適當位置的兩個光電門，與它們連接的光電計時器都沒有畫出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分別為5.00102 s、2.00102 s。已知滑塊質量為2.00 kg，滑塊沿斜面方向的長度為5.00 cm，光電門1和2之間的距離為0.54 m，g取9.80 m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時的速度為其平均速度。圖11(1)滑塊經(jīng)過光電門1時的速度v1_m/s，通過光電門2時的速度v2_m/s。(2)滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為_J，重力勢能的減少量為_J。解析：(1)v1 m/s1.00 m/sv2 m/s2.50 m/s。(2)動能增加量Ek2.00(2.5021.002)J5.25 J重力勢能的減少量：Ep2.009.800.54sin 30 J5.29 J。答案：(1)1.002.50(2)5.255.2916(10分)某實驗小組的同學采用如圖12所示的裝置(實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面)用打點計時器得到一條紙帶后，通過分析小車位移與速度變化的關系來研究合力對小車所做的功與速度變化的關系。圖13是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上的三個連續(xù)的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖13所示。已知所用交變電源的頻率為50 Hz，則：圖12圖13(1)打B點時，小車的瞬時速度vB_m/s。(結果保留兩位有效數(shù)字)(2)實驗中，該小組的同學畫出小車位移l與速度v的關系圖像如圖14所示。根據(jù)該圖線形狀，某同學對W與v的關系作出的猜想，肯定不正確的是_。(填寫選項字母代號)圖14AWv2 BWvCW DWv3(3)本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合力對小車所做的功為W0，則當鉤碼下落h2時，合力對小車所做的功為_。(用h1、h2、W0表示)解析：(1)vB m/s0.80 m/s。(2)由題圖知，位移與速度的關系圖像很像拋物線，所以可能lv2或lv3，又因為WFl，F(xiàn)恒定不變，故Wv2或Wv3，A、D正確，B、C錯誤。(3)設合力為F，由W0Fh1，得F，所以當鉤碼下落h2時WFh2W0。答案：(1)0.80(2)BC(3)W0三、計算題(共3小題，共36分，解答時應寫出必要文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值的要注明單位)17. (10分)如圖15所示，質量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l1.4 m，v3.0 m/s，m0.10 kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)0.25，桌面高h0.45 m。不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：圖15(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s。(2)小物塊落地時的動能Ek。(3)小物塊的初速度大小v0。解析：(1)由于hgt2svt 解得s0.9 m。(2)根據(jù)動能定理mghEkmv2解得Ekmghmv20.9 J。(3)由動能定理mglmv2mv02故v0 m/s4 m/s。答案：(1)0.9 m(2)0.9 J(3)4 m/s18(12分)如圖16所示，一起重機拉著重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a0.2 m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運動，已知重物的質量m5103 kg，取g10 m/s2。不計額外功，求：圖16(1)起重機允許輸出的最大功率。(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間。(3)起重機在第2秒末的輸出功率。解析：(1)設起重機允許輸出的