物理自測題-公開課教學設計

高中物理必修二自測題--------班學號------姓名----------------一、選擇題(每小題4分，共56分)1．做曲線運動的物體()A．速度一定改變B．動能一定改變C．加速度一定改變D．機械能一定改變2．如圖所示，螺旋形光滑軌道豎直放置，P、Q為對應的軌道最高點，一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，且能過軌道最高點P，則下列說法中正確的是()A．軌道對小球做正功，小球的線速度vP＞vQB．軌道對小球不做功，小球的角速度ωP＜ωQC．小球的向心加速度aP＞aQD．軌道對小球的壓力FP＞FQ3．關(guān)于環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星，下列說法正確的是()A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星不可能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星在軌道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星的軌道平面一定會重合4．如圖所示，若質(zhì)點以初速v0正對傾角為θ＝37°的斜面水平拋出，要求質(zhì)點到達斜面時位移最小，則質(zhì)點的飛行時間為()\f(3v0,4g)\f(3v0,8g)\f(8v0,3g)\f(4v0,3g)5．細繩的一端系住一個質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h高處，繩長l大于h，小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運動．若使小球不離開桌面，則其轉(zhuǎn)速最大值是()\f(1,2π)eq\r(\f(g,h))B．πeq\r(gh)\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))D．2πeq\r(\f(l,g))6．地球“空間站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運行，其離地高度為同步衛(wèi)星離地高度的十分之一，且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致．關(guān)于該“空間站”，下列說法正確的有()A．“空間站”運行的加速度一定等于其所在高度處的重力加速度B．“空間站”運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的eq\r(10)倍C．站在地球赤道上的人觀察到“空間站”向東運動D．在“空間站”內(nèi)工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止7．蹦床運動員與床墊接觸的過程可簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上，隨床墊一同向下做變速運動到達最低點(B位置)，如圖所示，有關(guān)運動員從A運動至B的過程，下列說法正確的是()A．運動員的機械能守恒B．運動員的速度一直減小C．合力對運動員做負功D．運動員先失重后超重8．如圖所示，一根跨過輕質(zhì)定滑輪的不可伸長的輕繩兩端各系一個物體A和B，不計摩擦，.現(xiàn)將物體由靜止釋放，B物體下落H高度時的速度為v，若在A的下方掛一個與A相同的物體，由靜止釋放，B向上運動距離為H時的速度大小仍為v，則A與B的質(zhì)量之比為()A．1∶2B．2∶3\r(2)∶2\r(2)∶39．質(zhì)量為m＝103kg的汽車在平直的公路上以某一初速度開始加速運動，最后達到了一個穩(wěn)定速度．上述全過程中其加速度和速度的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖所示．A．汽車的功率B．汽車行駛的最大速度C．汽車所受到阻力D．汽車運動到最大速度所需的時間10．一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端．已知在運動過程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則圖D5－6中可能正確的是()ABCD圖D5－611．如圖所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，用手拿著A，使彈簧豎直，A、B間距離L＝0.2m，B剛剛與曲面接觸且距水平面的高度h＝0.1m．此時彈簧的彈性勢能Ep＝1J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面運動，不計一切碰撞時機械能的損失，gA．下滑的整個過程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機械能守恒B．下滑的整個過程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C．B球剛到地面時，速度是eq\r(2)m/sD．當彈簧處于原長時，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運動時的機械能為6J12．2011年9月29日晚21時16分，我國將首個目標飛行器“天宮一號”發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與“神舟八號”“神舟九號”“神舟十號”飛船對接，從而建立我國第一個空間實驗室．“神舟八號”與“天宮一號”對接前按如圖所示的軌道示意圖運行，下列說法中正確的是()A．“神舟八號”的加速度比“天宮一號”小B．“神舟八號”運行的速率比“天宮一號”小C．“神舟八號”運行的周期比“天宮一號”長D．“神舟八號”運行的角速度比“天宮一號”大13．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝eq\r(g（R＋r）)B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力14．如圖所示，置于足夠長斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上．一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接，另一端與A相連．今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過程中()A．彈簧的彈性勢能一直減小直至為零B．A對B做的功等于B機械能的增加量C．彈簧彈性勢能的減小量等于A和B機械能的增加量D．A所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和小于A動能的增加量二、填空題(8分)15．(4分)圖D4－6是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則自行車前進的速度為________________________________________________________________________.16.(4分)2011年4月10日，我國成功發(fā)射第8顆北斗導航衛(wèi)星．建成以后北斗導航系統(tǒng)將包含多顆地球同步衛(wèi)星，這有助于減少我國對GPS導航系統(tǒng)的依賴．GPS由運行周期為12小時的衛(wèi)星群組成．設北斗導航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝______．(可用根式表示)三、實驗題(6分)17．在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖G2－7所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)．已知打點計時器每隔s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s圖G2－7(1)紙帶的________端(選填”左”或”右”)與重物相連；(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點和________點來驗證機械能守恒定律；(3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能增加量ΔEk＝________J；(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(4)實驗的結(jié)論是________________________．四、計算題(30分)18．(8分)如圖所示，在距地面2l高的A處以水平初速度v0＝eq\r(gl)投擲飛鏢，在與A點水平距離為l的水平地面上的B點有一個氣球，選擇適當時機讓氣球以速度v0＝eq\r(gl)勻速上升，使其在升空過程中被飛鏢擊中．飛鏢在飛行過程中受到的空氣阻力不計，在計算過程中可將飛鏢和氣球視為質(zhì)點，已知重力加速度為g.試求：(1)飛鏢是以多大的速度擊中氣球的？(2)擲飛鏢和放氣球兩個動作之間的時間間隔應為多少？19．(7分)月球自轉(zhuǎn)一周的時間與月球繞地球運行一周的時間相等，都為T0.我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星于2022年10月成功進入繞月運行的“極月圓軌道”，這一圓形軌道通過月球兩極上空，距月面的高度為h.若月球質(zhì)量為m月，月球半徑為R，引力常量為G.(1)求“嫦娥二號”繞月運行的周期．(2)在月球自轉(zhuǎn)一周的過程中，“嫦娥二號”將繞月運行多少圈？20．(7分)小物塊A的質(zhì)量為m，物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，水平面光滑；坡道頂端距水平面高度為h，傾角為θ；物塊從坡道進入水平滑道時，在底端O點處無機械能損失，重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上，另一自由端恰位于坡道的底端O點，如圖G2－9所示．物塊A從坡道頂端由靜止滑下，求：(1)物塊滑到O點時的速度大小；(2)彈簧壓縮量最大時的彈性勢能；(3)物塊A被彈回到坡道時上升的最大高度．圖G2－921．(8分)如圖D5－11所示，足夠長的傾角為θ的粗糙斜面上，有一質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為L，以初速度v0沿斜面下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，滑塊與斜面動摩擦因數(shù)為μ，μ<tanθ.若滑塊與擋板碰撞沒有機械能損失，求：(1)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板P的最大距離；(2)滑塊在整個運動過程中通過的路程．圖D5－11參考答案1．A[解析]物體做曲線運動時，速度的大小可以不變，但速度的方向一定改變，此時物體的動能可以不變，選項A正確，選項B錯誤；以平拋運動為例，物體曲線運動，所受合力為重力，加速度等于重力加速度，物體的機械能守恒，選項C、D錯誤．2．B[解析]軌道對小球的支持力始終與小球運動方向垂直，軌道對小球不做功；小球從P運動到Q的過程中，重力做正功，動能增大，可判斷vP＜vQ；根據(jù)v＝ωr，又rP＞rQ，可知ωP＜ωQ，A錯誤，B正確．根據(jù)a＝eq\f(v2,r)，由vP＜vQ，rP＞rQ，可知aP＜aQ，C錯誤．在最高點有mg＋FN＝ma，即FN＝ma－mg，因aP＜aQ，所以FQ＞FP，D錯誤．3．B[解析]由開普勒第三定律eq\f(a3,T2)＝k可知，只要橢圓軌道的半長軸與圓軌道的半徑相等，它們的周期就是相同的，A項錯誤；沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星在關(guān)于長軸(或短軸)對稱的點上時，線速度的大小是相同的，B項正確；同步衛(wèi)星的軌道半徑、周期、線速度等都是相同的，C項錯誤；經(jīng)過同一點的衛(wèi)星可以在不同的軌道平面內(nèi)，D項錯誤．4．C[解析]若使質(zhì)點到達斜面時位移最小，則質(zhì)點的位移應垂直斜面，如圖所示，有x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2，且tanθ＝eq\f(x,y)＝eq\f(v0t,\f(1,2)gt2)＝eq\f(2v0,gt)，所以t＝eq\f(2v0,gtanθ)＝eq\f(2v0,gtan37°)＝eq\f(8v0,3g)，選項C正確．5．A[解析]當轉(zhuǎn)速最大時，小球?qū)ψ烂鎰偤脽o壓力，則F向＝mgtanθ＝mω2lsinθ，解得ω＝eq\r(\f(g,lcosθ))，其中cosθ＝eq\f(h,l)，所以n＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,h))，故A正確．6.AC[解析]“空間站”運行的加速度及其所在高度處的重力加速度均完全由其所受的萬有引力提供，選項A正確；由Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)得v＝eq\r(\f(GM,R))，運動速度與軌道半徑的平方根成反比，并非與離地高度的平方根成反比，選項B錯誤；由Geq\f(Mm,R2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)R得T＝2πReq\r(\f(R,GM))，所以“空間站”運行周期小于地球自轉(zhuǎn)的周期，站在地球赤道上的人觀察到“空間站”向東運動，選項C正確；“空間站”內(nèi)的宇航員隨“空間站”做勻速圓周運動，處于非平衡狀態(tài)，選項D錯誤．7．CD[解析]由能量守恒定律可知，運動員減小的機械能轉(zhuǎn)化為床墊的彈性勢能，故選項A錯誤；當F彈＝mg時，a＝0，在此之前，F(xiàn)彈＜mg，加速度方向向下(失重)，物體做加速運動；在此之后，F(xiàn)彈＞mg，加速度方向向上(超重)，物體做減速運動，選項B錯誤選項D正確；從A位置到B位置，由動能定理得，W合＝－Ek0，選項C正確．8．C[解析]對兩個過程分別應用機械能守恒定律得：mBgH－mAgH＝eq\f(1,2)(mA＋mB)v2，2mAgH－mBgH＝eq\f(1,2)(2mA＋mB)v2，聯(lián)立解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(\r(2),2)，選項C正確．9．ABC[解析]汽車速度最大時，汽車所受到的牽引力F1＝f＝eq\f(P,vm)，根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma得，eq\f(P,v)－eq\f(P,vm)＝ma，即a＝eq\f(P,m)(eq\f(1,v)－eq\f(1,vm))，圖象斜率k＝eq\f(P,m)，橫軸截距b＝eq\f(1,vm)，所以汽車的功率P、汽車行駛的最大速度vm可求，由f＝eq\f(P,vm)可解得汽車所受到阻力，選項A、B、C正確；汽車不是勻加速運動，故不能求出汽車運動到最大速度所需的時間，選項D錯誤．10．ACD[解析]設斜面傾角為θ，物體受到的合力F沿斜面向下，F(xiàn)＝mgsinθ－f，故F不隨t變化，選項A正確；根據(jù)牛頓第二定律知加速度a＝eq\f(F,m)也不變，由v＝at知，v－t圖象為過原點的一條傾斜直線，選項B錯誤；物體做勻加速運動，故位移x＝eq\f(1,2)at2，x－t圖象是開口向上的拋物線的一部分，選項C正確；設物體起初的機械能為E0，t時刻的機械能為E，則E＝E0－fx＝E0－f·eq\f(1,2)at2，E－t圖象是開口向下的拋物線的一部分，選項D正確．11．BD[解析]A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項A錯誤，選項B正確；B在運動過程中，除重力外彈簧對其做功，所以B的機械能不守恒，因此根據(jù)機械能守恒定律mBgh＝eq\f(1,2)mBv2解得的v＝eq\r(2gh)＝2m/s是錯誤的，選項C錯誤；根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，到達地面時的機械能與剛釋放時的機械能相等，又彈簧處于原長，則E＝Ek＝mAg(L＋h)＋mBgh＋Ep＝6J，選項D正確．12．D[解析]“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做圓周運動，是萬有引力充當了“天宮一號”和“神舟八號”做圓周運動的向心力，根據(jù)萬有引力定律和向心力的公式可得Geq\f(Mm,r2)＝ma＝meq\f(v2,r)＝meq\f(4π2,T2)r＝mω2r，所以a＝eq\f(GM,r2)，v＝eq\r(\f(GM,r))，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，ω＝eq\r(\f(GM,r3))；根據(jù)“神舟八號”與“天宮一號”運行軌道示意圖可得，“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，根據(jù)a＝eq\f(GM,r2)，“神舟八號”軌道半徑小，加速度比“天宮一號”大，選項A錯誤；根據(jù)v＝eq\r(\f(GM,r))，“神舟八號”軌道半徑小，運行的速率比“天宮一號”大，選項B錯誤；根據(jù)T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，“神舟八號”軌道半徑小，運行的周期比“天宮一號”短，選項C錯誤；根據(jù)ω＝eq\r(\f(GM,r3))，“神舟八號”軌道半徑小，運行的角速度比“天宮一號”大，選項D正確．13．BC[解析]小球沿管上升到最高點的速度可以為零，選項A錯誤，選項B正確；小球在水平線ab以下的管道中運動時，由外側(cè)管壁對小球的作用力FN與小球重力在背離圓心方向的分力F1的合力提供向心力，即：FN－F1＝meq\f(v2,R＋r)，因此，外側(cè)管壁一定對小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無作用力，選項C正確；小球在水平線ab以上的管道中運動時，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，選項D錯誤．14．BC[解析]當盒子速度最大時，kx＝(mA＋mB)gsinθ，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，彈性勢能不為零，選項A錯誤；除重力外，只有A對B的彈力對B做功，對應B機械能的增加量，選項B正確；對A、B組成的系統(tǒng)，彈簧彈力對系統(tǒng)做的正功等于彈簧彈性勢能的減小量，也等于系統(tǒng)機械能的增加量，選項C正確；對A應用動能定理可知，A所受重力、彈簧彈力、B對A的彈力做功之和等于A動能的增加量，因B對A的彈力對A做負功，故知A所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和大于A動能的增量，選項D錯誤．\f(2πnr1r3,r2)[解析]前進速度即為Ⅲ輪的線速度，因為同一個輪上的角速度相等，而同一條傳送鏈上的線速度大小相等，所以可得：ω1r1＝ω2r2，ω2＝ω3，又有ω1＝2πn，v＝ω3r3，所以v＝eq\f(2πnr1r3,r2).\r(3,4)∶11∶eq\r(3,16)[解析]同步衛(wèi)星的周期為T1＝24h．由開普勒第三定律，有eq\f(Req\o\al(3,1),Teq\o\al(2,1))＝eq\f(Req\o\al(3,2),Teq\o\al(2,2))，得eq\f(R1,R2)＝eq\f(\r(3,4),1)；衛(wèi)星做勻速圓周運動時由萬有引力充當向心力，Geq\f(Mm,R2)＝ma，得eq\f(a1,a2)＝eq\f(Req\o\al(2,2),Req\o\al(2,1))＝eq\f(1,\r(3,16)).17.(1)左(2)B(3)(4)在誤差允許的范圍內(nèi)，重物下落過程中機械能守恒[解析](1)重物在下落過程中做加速運動，紙帶上相鄰兩點間的距離增大，故紙帶左端與重物相連；(2)重物做勻變速直線運動，在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，故可計算紙帶上B點對應的重物的瞬時速度，應取圖中的O點和B點來驗證機械能守恒定律．從O點到B點，重物的重力勢能減少ΔEp＝mghB＝J，B點對應的速度vB＝eq\f(hAC,2T)＝eq\f(（－）×10－2,2×m/s＝1.92m/s，物體動能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝J．可得出結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，重物下落過程中機械能守恒.18．(1)eq\r(2gl)(2)eq\f(1,2)eq\r(\f(l,g))[解析](1)飛鏢被投擲后做平拋運動．從擲出飛鏢到擊中氣球，經(jīng)過時間t1＝eq\f(l,v0)＝eq\r(\f(l,g))此時飛鏢在豎直方向上的分速度vy＝gt1＝eq\r(gl)故此時飛鏢的速度大小v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(2gl).(2)飛鏢從擲出到擊中氣球過程中下降的高度h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)＝eq\f(l,2)氣球從被釋放到被擊中過程中上升的高度h2＝2l－h(huán)1＝eq\f(3l,2)氣球上升的時間t2＝eq\f(h2,v0)＝eq\f(3l,2v0)＝eq\f(3,2)eq\r(\f(l,g))可見，t2>t1，所以應先釋放氣球．釋放氣球與擲飛鏢之間的時間間隔Δt＝t2－t1＝eq\f(1,2)eq\r(\f(l,g)).19．(1)2πeq\r(\f(（R＋h）3,Gm月))(2)eq\f(T0,2π)eq\r(\f(Gm月,（R＋h）3))[解析](1)“嫦娥二號”的軌道半徑r＝R＋h，由Geq\f(mm月,