高中同步測試卷·人教物理必修2：高中同步測試卷（十二）word版含解析

高中同步測試卷(十二)期中測試卷(時間：90分鐘，滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)正確．)1．關(guān)于物體做曲線運(yùn)動的條件，下列說法正確的是()A．物體在恒力作用下不能做曲線運(yùn)動B．物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動C．合力的方向與速度方向既不相同又不相反，物體一定做曲線運(yùn)動D．做曲線運(yùn)動的物體所受的合力方向一定是變化的2．若已知物體運(yùn)動的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，下列各圖中a、b、c、d表示物體運(yùn)動的軌跡，其中正確的是()3.如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B.在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動的同時，懸索將傷員吊起，在某一段時間內(nèi)，A、B之間的距離以L＝H－t2(式中H為直升機(jī)A離湖面的高度，各物理量的單位均為國際制單位)規(guī)律變化，則在這段時間內(nèi)，下面判斷中正確的是(不計(jì)空氣阻力)()A．懸索的拉力小于傷員B的重力B．懸索成傾斜直線C．傷員B做加速度減小的曲線運(yùn)動D．傷員B做加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動4.如圖所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板為參照物()A．帆船朝正東方向航行，速度大小為vB．帆船朝正西方向航行，速度大小為vC．帆船朝南偏東45°方向航行，速度大小為eq\r(2)vD．帆船朝北偏東45°方向航行，速度大小為eq\r(2)v5．水平放置的平板表面有一個圓形淺槽，如圖所示．一個小球在水平槽內(nèi)滾動直至停下，在此過程中()A．小球受四個力，合力方向指向圓心B．小球受三個力，合力方向指向圓心C．槽對小球的總作用力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力D．槽對小球彈力的水平分力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力6．已知某星球的平均密度是地球的n倍，半徑是地球的k倍，地球的第一宇宙速度為v，則該星球的第一宇宙速度為()A.eq\r(\f(n,k))v B．keq\r(n)vC．nkeq\r(k)v D.eq\r(nk)v7.如圖所示，水平放置一半圓槽，一個小球從左邊槽口以速度v水平拋出，不計(jì)空氣阻力．若v取值不同，小球掉到半圓槽上時的速度方向和水平方向的夾角就不同．則下列說法正確的是()A．無論v取何值，小球都會垂直撞擊半圓槽B．無論v取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓槽C．總可以找到一個v值，使小球垂直撞擊半圓槽D．總可以找到一個v值，使小球撞擊半圓槽時速度豎直向下二、多項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)符合題意．)8.如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)的速度比D點(diǎn)的大B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時的加速度方向與速度方向的夾角大于90°C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時的加速度比B點(diǎn)的大D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小9.有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動．如圖所示，圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h，下列說法中正確的是()A．h越高，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大B．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的線速度將越大C．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的周期將越大D．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的向心力將越大10.如圖所示，洗衣機(jī)的脫水筒采用帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說法中正確的是()A．脫水過程中，衣物是緊貼筒壁的B．水會從筒中甩出是因?yàn)樗问艿降南蛐牧艽驝．增大脫水筒轉(zhuǎn)動的角速度，脫水效果會更好D．靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好11.如圖所示，“神舟十號”與“天宮一號”交會對接前“神舟十號”飛船先在較低圓軌道1上運(yùn)動，在適當(dāng)位置經(jīng)變軌與在圓軌道2上運(yùn)動的“天宮一號”對接．M、Q兩點(diǎn)在軌道1上，P點(diǎn)在軌道2上，三點(diǎn)連線過地球球心，把飛船的加速過程簡化為只做一次短時加速．下列關(guān)于“神舟十號”變軌過程的描述，正確的有()A．“神舟十號”在M點(diǎn)加速，可以在P點(diǎn)與“天宮一號”相遇B．“神舟十號”在M點(diǎn)經(jīng)一次加速，即可變軌到軌道2C．“神舟十號”經(jīng)變軌后速度總大于變軌前的速度D．“神舟十號”變軌后的運(yùn)行周期總大于變軌前的運(yùn)行周期12.在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向拋出兩小球A和B，其運(yùn)動軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力．要使兩球在空中相遇，則必須()A．先拋出A球 B．先拋出B球C．同時拋出兩球 D．A球的初速度大于B球的初速度題號123456789101112答案三、實(shí)驗(yàn)題(按題目要求作答．)13.(10分)如圖所示，上、下兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，上軌道可上下平移，在兩軌道相對于各自軌道末端高度相同的位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關(guān)，兩個小球同時開始運(yùn)動．離開圓弧軌道后，A球做平拋運(yùn)動，B球進(jìn)入一個光滑的水平軌道，則：(1)B球進(jìn)入水平軌道后將做____________運(yùn)動；改變上軌道的高度，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：_________________．(2)某次實(shí)驗(yàn)恰按圖示位置釋放兩個小球，兩個小球相碰的位置在水平軌道上的P點(diǎn)處，已知固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為9cm，則可計(jì)算出A球剛達(dá)P點(diǎn)時的速度大小為______m/s.(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、計(jì)算題(本題共3小題，共32分．解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．)14．(10分)我國成功發(fā)射了“嫦娥三號”探月衛(wèi)星，標(biāo)志著我國航天正式開始了深空探測新時代．已知月球的半徑約為地球半徑的eq\f(1,4)，月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的eq\f(1,6).地球半徑R地＝6.4×103km，取地球表面的重力加速度g近似等于π2.求繞月球飛行衛(wèi)星的周期最短為多少？15．(10分)如圖所示，兩繩的一端系一個質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，兩繩的另一端分別固定于軸上的A、B兩處．上面的繩長L＝2m，兩繩都拉直時與轉(zhuǎn)軸的夾角分別為30°、45°，g取10m/s2，問：(1)小球的角速度ω在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊？(2)若兩繩完全相同，兩繩始終張緊，則所選繩子的最大拉力不能小于多大？(保留3位有效數(shù)字)16.(12分)如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以v＝3m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑．A、B為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平．已知圓弧半徑為R＝1.0m，人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全過程中，阻力忽略不計(jì)．(計(jì)算中取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)．求：(1)從平臺飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動的水平距離s；(2)從平臺飛出到達(dá)A點(diǎn)時速度及圓弧對應(yīng)圓心角θ；(3)人和車運(yùn)動到圓弧軌道A點(diǎn)時對軌道的壓力大?。畢⒖即鸢概c解析1．[導(dǎo)學(xué)號94770179]C2．[導(dǎo)學(xué)號94770180][解析]選B.合外力F與初速度v0不共線，物體一定做曲線運(yùn)動，C錯．物體的運(yùn)動軌跡向合外力F方向偏轉(zhuǎn)，且介于F與v0的方向之間，A、D錯，B對．3．[導(dǎo)學(xué)號94770181][解析]選D.傷員B參與了兩個方向上的運(yùn)動：水平方向上和直升機(jī)A以相同的水平速度做勻速直線運(yùn)動；豎直方向上，由于A、B之間的距離滿足L＝H－t2，所以傷員B與湖面之間的豎直距離關(guān)系式為s＝H－L＝t2，比較s＝eq\f(at2,2)知，傷員B在豎直方向上做初速度為零、加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動．根據(jù)牛頓第二定律可知，在豎直方向上，懸索的拉力應(yīng)大于傷員B的重力，A選項(xiàng)錯誤；在水平方向上，傷員B和直升機(jī)A以相同的水平速度做勻速運(yùn)動，沒有加速度，所以懸索應(yīng)成豎直直線狀態(tài)，B選項(xiàng)錯誤；以計(jì)時起點(diǎn)傷員B所在位置為原點(diǎn)，直升機(jī)A飛行方向和豎直向上方向分別為x、y軸正方向，得傷員B的運(yùn)動軌跡方程為y＝eq\f(x2,v2)(v為水平方向的速度)，軌跡為拋物線，其加速度a＝ay＝2m/s2，大小、方向都不變，故C錯誤，D正確．4．[導(dǎo)學(xué)號94770182][解析]選D.以帆板為參照物，帆船具有朝正東方向的速度v和朝正北方向的速度v，兩速度的合速度大小為eq\r(2)v，方向朝北偏東45°，故選項(xiàng)D正確．5．[導(dǎo)學(xué)號94770183][解析]選D.小球受重力、槽壁對小球的彈力、摩擦力三個力，小球受到的重力和槽壁對小球的彈力的合力方向指向圓心，槽對小球彈力的水平分力提供小球做圓周運(yùn)動的向心力，選項(xiàng)D正確．6．[導(dǎo)學(xué)號94770184][解析]選B.由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)得v＝eq\r(\f(GM,r))，將M＝eq\f(4,3)πr3ρ代入可得v∝req\r(ρ)，所以該星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的keq\r(n)倍，本題答案為B.7．[導(dǎo)學(xué)號94770185][解析]選B.若小球落在左邊二分之一半圓槽上，因?yàn)樾∏虻淖罱K速度不可能向左下方，所以不可能與左側(cè)二分之一半圓槽垂直．若小球落在右邊二分之一半圓槽上，若垂直撞擊半圓槽，則速度的反向延長線經(jīng)過圓心，可知速度與水平方向的夾角是位移與水平方向夾角的兩倍，因?yàn)樗俣扰c水平方向的夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的兩倍，兩者矛盾，則不可能垂直．所以無論v取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓槽．故B正確，A、C、D錯誤．8．[導(dǎo)學(xué)號94770186][解析]選AB.質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動，所以加速度不變；由于在D點(diǎn)速度方向與加速度方向垂直，則在C點(diǎn)時速度方向與加速度方向的夾角為鈍角，所以質(zhì)點(diǎn)由C到D速率減小，即C點(diǎn)速率比D點(diǎn)大；在A點(diǎn)速度方向與加速度方向的夾角也為鈍角；而從B到E的過程中加速度方向與速度方向間的夾角越來越?。收_答案為A、B.9．[導(dǎo)學(xué)號94770187][解析]選BC.摩托車受力如圖所示．由于N＝eq\f(mg,cosθ)，所以摩托車受到側(cè)壁的彈力與高度無關(guān)，保持不變，由牛頓第三定律可知摩托車對側(cè)壁的壓力也不變，選項(xiàng)A錯誤；由F＝mgtanθ＝meq\f(v2,r)＝mω2r知h變化時，向心力F不變，但高度升高，r變大，所以線速度變大，角速度變小，周期變大，選項(xiàng)B、C正確，D錯誤．10．[導(dǎo)學(xué)號94770188][解析]選ACD.脫水過程中，衣物做圓周運(yùn)動，其向心力由脫水筒壁對衣物的彈力提供，選項(xiàng)A正確；脫水的原因是水所受的力不足以提供水做圓周運(yùn)動所需的向心力，水做離心運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；由F向＝mω2r知，角速度ω越大，水做圓周運(yùn)動所需的向心力越大，水越容易做離心運(yùn)動，選項(xiàng)C正確；由F向＝mω2r知，r越小，水做圓周運(yùn)動所需的向心力越小，水越不易做離心運(yùn)動，選項(xiàng)D正確．11．[導(dǎo)學(xué)號94770189][解析]選AD.“神舟十號”與“天宮一號”實(shí)施對接，需要“神舟十號”抬升軌道，即“神舟十號”開動發(fā)動機(jī)加速做離心運(yùn)動使軌道高度抬升與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接，故“神舟十號”在M點(diǎn)加速，可以在P點(diǎn)與“天宮一號”相遇，故A正確；衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的向心力由萬有引力提供，故有Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得：v＝eq\r(\f(GM,r))，所以衛(wèi)星軌道高度越大線速度越小，“神舟十號”在軌道2的速度小于軌道1的速度，所以M點(diǎn)經(jīng)一次加速后，還有一個減速過程，才可變軌到軌道2，故B、C錯誤；根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)解得：T＝2πeq\r(\f(r3,GM))知軌道半徑越大，周期越大，所以“神舟十號”變軌后的運(yùn)行周期總大于變軌前的運(yùn)行周期，故D正確．12．[導(dǎo)學(xué)號94770190][解析]選CD.兩球從同一高度拋出且能在空中相遇，表明它們被同時拋出，A、B錯，C對．相同時間內(nèi)，A球的水平位移較大，由x＝v0t知A球的初速度較大，D對．13．[導(dǎo)學(xué)號94770191][解析](1)讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球A做平拋運(yùn)動，小球B做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)兩小球相遇時則說明小球平拋運(yùn)動水平方向是勻速直線運(yùn)動．當(dāng)同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運(yùn)動水平方向總是勻速直線運(yùn)動．(2)物體做平拋運(yùn)動，因此有：豎直方向：h＝9L＝eq\f(1,2)gt2，vy＝gt水平方向：9L＝v0tA到達(dá)P點(diǎn)的速度為：v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))將L＝9cm＝0.09m代入，解得：v＝4.5m/s.[答案](1)勻速(直線)A球(或平拋運(yùn)動)的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動(2)4.514．[導(dǎo)學(xué)號94770192][解析]周期最短的衛(wèi)星在靠近月球表面的軌道上運(yùn)行，軌道半徑可看成月球的半徑．設(shè)月球的半徑為R月，月球表面的重力加速度為g月，衛(wèi)星的最短周期為T，則Geq\f(M月m,Req\o\al(2,月))＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)R月 (3分)Geq\f(M月m,Req\o\al(2,月))＝mg月 (3分)將R月＝eq\f(R地,4)，g月＝eq\f(1,6)g代入可得T＝2πeq\r(\f(3R地,2g)) (2分)代入數(shù)據(jù)解得衛(wèi)星的最短周期約為T＝6.2×103s． (2分)[答案]6.2×103s15．[導(dǎo)學(xué)號94770193][解析](1)選小球?yàn)檠芯繉ο?，對小球進(jìn)行受力分析如圖所示．當(dāng)角速度較小，BC繩恰好拉直時，F(xiàn)2＝0，小球在拉力F1和重力作用下做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)此時的角速度為ω1，則有F1cos30°＝mg (1分)F1sin30°＝mωeq\o\al(2,1)Lsin30° (1分)聯(lián)立解得ω1＝2.40rad/s (1分)當(dāng)角速度較大，AC繩恰好拉直時，F(xiàn)1＝0，小球在拉力F2和重力作用下做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)