2019-2020學(xué)年新教材高中物理模塊檢測(cè)含解析魯科版必修第二冊(cè)

PAGEPAGE10模塊檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。其中1～7題為單項(xiàng)選擇題，8～10題為多項(xiàng)選擇題)1.山區(qū)修建的高速公路穿過好多的隧道，已知隧道口為圓形，一輛在高速路上快速行駛的轎車在將要抵達(dá)隧道時(shí)，下列說法正確的是()A.司機(jī)觀察到的隧道口為橢圓形，隧道的總長(zhǎng)度變短B.司機(jī)觀察到的隧道口為圓形，隧道的總長(zhǎng)度不變C.司機(jī)觀察到的隧道口為橢圓形，隧道的總長(zhǎng)度不變D.司機(jī)觀察到的隧道口為圓形，隧道的總長(zhǎng)度變短解析根據(jù)狹義相對(duì)論，在運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度變短，故隧道長(zhǎng)度變短，在垂直運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度不變，故洞口為圓形，故選D。答案D2.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是()A.所有曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B.物體在一恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向時(shí)刻變化，故曲線運(yùn)動(dòng)不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)D.物體只有受到方向時(shí)刻變化的力作用時(shí)才可能做曲線運(yùn)動(dòng)解析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向沿曲線的切線方向，時(shí)刻變化，曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，A正確；做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力方向與速度方向不在同一條直線上，如果合力是恒力，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B、C、D均錯(cuò)誤。答案A3.在如圖所示的齒輪傳動(dòng)中，三個(gè)齒輪的半徑之比為2∶3∶6，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，關(guān)于小齒輪邊緣的A點(diǎn)和大齒輪邊緣的B點(diǎn)()A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度大小之比為1∶1B.A點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度之比為1∶1C.A點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度之比為1∶3D.A點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度大小之比為1∶3解析題圖中三個(gè)齒輪邊緣線速度大小相等，A點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度大小之比為1∶1，由v＝ωr可得，線速度大小一定時(shí)，角速度與半徑成反比，A點(diǎn)和B點(diǎn)角速度之比為3∶1，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案A4.某顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(即衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止)。則此衛(wèi)星的()A.線速度大于第一宇宙速度B.周期小于同步衛(wèi)星的周期C.角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度解析根據(jù)萬有引力提供向心力，eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝ma，可推導(dǎo)出，隨軌道半徑r增加，線速度、角速度、加速度會(huì)減小，周期會(huì)增加；月球軌道半徑最大，北斗衛(wèi)星次之，近地衛(wèi)星最小，故A、D錯(cuò)誤，C正確；北斗導(dǎo)航衛(wèi)星屬于地球同步衛(wèi)星，B錯(cuò)誤。答案C5.如圖所示，一輛汽車從拱橋上的A點(diǎn)勻速率運(yùn)動(dòng)到等高的B點(diǎn)，以下說法中正確的是()A.汽車所受的合外力做功不為零B.汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受合外力為零C.牽引力對(duì)汽車做的功等于汽車克服阻力做的功D.由于汽車速率不變，所以汽車從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中機(jī)械能不變解析汽車由A點(diǎn)勻速率運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中動(dòng)能變化量為0，根據(jù)動(dòng)能定理可知合外力對(duì)汽車做功為零，A錯(cuò)誤；汽車在運(yùn)動(dòng)過程中做圓周運(yùn)動(dòng)，有向心加速度，合外力不為零，B錯(cuò)誤；由于A、B等高，重力做功為零，又合外力做功為零，所以牽引力對(duì)汽車做的功等于汽車克服阻力做的功，C正確；由于汽車速率不變，所以汽車從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能先增大后減小，所以機(jī)械能先增大后減小，D錯(cuò)誤。答案C6.如圖所示，球網(wǎng)高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L(zhǎng)。某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)eq\f(L,2)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣。設(shè)乒乓球運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，則()A.擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為2∶1B.乒乓球在網(wǎng)左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1C.乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到桌邊緣時(shí)速率之比為1∶2D.乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為1∶2解析根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶2，由Δv＝gΔt可得，乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為1∶2，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤；由y＝eq\f(1,2)gt2可得擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為9∶8，乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到桌邊緣時(shí)豎直方向速度之比為1∶3，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。答案D7.雨天在野外騎車時(shí)，自行車的后輪胎上常會(huì)黏附一些泥巴，行駛時(shí)感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用手勻速搖腳踏板，使后輪飛速轉(zhuǎn)動(dòng)，泥巴就會(huì)被甩下來。如圖所示，圖中a、b、c、d為后輪輪胎邊緣上的四個(gè)特殊位置，則()A.泥巴在圖中的a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B.泥巴在圖中的b、d位置時(shí)最容易被甩下來C.泥巴在圖中的c位置時(shí)最容易被甩下來D.泥巴在圖中的a位置時(shí)最容易被甩下來解析當(dāng)后輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由a＝Rω2知a、b、c、d四個(gè)位置的向心加速度大小相等，A錯(cuò)誤；在角速度ω相同的情況下，泥巴在a點(diǎn)有Fa＋mg＝mω2R，在b、d兩點(diǎn)有Fb、d＝mω2R，在c點(diǎn)有Fc－mg＝mω2R，所以要使泥巴不脫離輪胎在c位置所需要的相互作用力最大，泥巴最容易被甩下來，故B、D錯(cuò)誤，C正確。答案C8.質(zhì)量為m的物體由固定在地面上的斜面頂端勻速滑到斜面底端，斜面傾角為θ，物體下滑速度為v，如圖所示，以下說法中正確的是()A.重力對(duì)物體做功的功率為mgvsinθB.重力對(duì)物體做功的功率為mgvC.物體克服摩擦力做功的功率為mgvsinθD.物體克服摩擦力做功的功率為mgv解析物體沿斜面勻速下滑，說明沿斜面方向的摩擦力f＝mgsinθ，根據(jù)功率公式P＝Fvcosα(式中α是F與v的夾角)，則重力的功率PG＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，A正確，B錯(cuò)誤；物體克服摩擦力做功的功率Pf＝f·v＝mgvsinθ，C正確，D錯(cuò)誤。答案AC9.如圖所示，小滑塊從一個(gè)固定的光滑斜槽軌道頂端無初速開始下滑，用v、t和h分別表示小球沿軌道下滑的速率、時(shí)間和距軌道頂端的高度。如圖所示的v－t圖像和v2－h(huán)圖像中可能正確的是()解析小滑塊下滑過程中，小滑塊的重力沿斜槽軌道切向的分力逐漸變小，故小滑塊的加速度逐漸變小，故A錯(cuò)誤，B正確；由機(jī)械能守恒得：mgh＝eq\f(1,2)mv2，故v2＝2gh，所以v2與h成正比，C錯(cuò)誤，D正確。答案BD10.如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧，彈簧下端固定?；瑝K壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab＝0.8m，bc＝0.4m，那么在整個(gè)過程中下列說法正確的是()A.滑塊動(dòng)能的最大值是6JB.彈簧彈性勢(shì)能的最大值是6JC.從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功是6JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程機(jī)械能守恒解析滑塊能回到原出發(fā)點(diǎn)，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D正確；以c點(diǎn)為參考點(diǎn)，則a點(diǎn)的機(jī)械能為6J，c點(diǎn)時(shí)的速度為0，重力勢(shì)能也為0，所以彈性勢(shì)能的最大值為6J，從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功等于彈性勢(shì)能的減少量，故為6J，所以B、C正確；由a→c時(shí)，因重力勢(shì)能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，故A錯(cuò)誤。答案BCD二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共14分)11.(6分)某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：①按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05kg；②釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，打出一條紙帶。(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖所示。把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1＝0.004m，d2＝0.055m,d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m，……他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2)作為小車所受合力，并算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做的功W＝________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，把打下第5點(diǎn)時(shí)小車動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得Ek＝________J。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)(多選)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”的結(jié)論，且差別很大。通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是()A.鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多B.沒有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多C.釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的主要原因解析(1)W＝mgd5≈0.176J，由Ek＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,5)，v5＝eq\f(d6－d4,2T)，T＝0.1s，解得Ek≈0.125J。(2)鉤碼向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩的拉力比鉤碼重力小，且鉤碼質(zhì)量越大，這種差別越大，A正確；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)平衡小車的摩擦力，這樣繩的拉力所做的功才等于小車動(dòng)能的改變量，B正確；而C、D兩選項(xiàng)都不是產(chǎn)生較大誤差的主要原因。答案(1)0.1760.125(2)AB12.(8分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，其中A、B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第1、2個(gè)點(diǎn)，AB＝2mm，D、E、F為點(diǎn)跡清晰時(shí)連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，測(cè)得D、E、F到A的距離分別為s1、s2、s3(圖中未畫出)。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重物質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度為g。一位學(xué)生想從紙帶上驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下E點(diǎn)過程中，重物的機(jī)械能守恒。(1)(多選)實(shí)驗(yàn)中，如下哪些操作是必要的()A.用秒表測(cè)量時(shí)間B.重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些C.先接通電源后釋放紙帶D.先釋放紙帶后接通電源(2)重物重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________，動(dòng)能增加量ΔEk＝________。(3)比較ΔEp和ΔEk發(fā)現(xiàn)，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp大于動(dòng)能的增加量ΔEk，造成這一誤差的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。解析(1)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，A錯(cuò)誤；重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些，這樣可以減小阻力引起的誤差，B正確；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，C正確，D錯(cuò)誤。(2)因?yàn)锳B＝2mm，則A點(diǎn)為自由落體運(yùn)動(dòng)的初始位置，即vA＝0。從A點(diǎn)到E點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能的減小量為：ΔEp＝mgs2。E點(diǎn)的瞬時(shí)速度：v＝eq\f(s3－s1,2T)＝eq\f(（s3－s1）f,2)則動(dòng)能增量為：ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(m（s3－s1）2f2,8)(3)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中有阻力作用，所以減小的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能。答案(1)BC(2)mgs2eq\f(m（s3－s1）2f2,8)(3)實(shí)驗(yàn)過程中有阻力作用三、計(jì)算題(共4小題，共46分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值的要注明單位)13.(10分)某同學(xué)在某磚墻前的高處水平拋出一石子，石子在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點(diǎn)。已知每塊磚的平均厚度為20cm，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)豎直方向剛好相距100塊磚，(不計(jì)空氣阻力)求：(1)石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)石子水平拋出的速度v0。解析(1)由題意可知：石頭落到A點(diǎn)的豎直位移y＝100×20×10－2m＝20m，由y＝eq\f(1,2)gt2，得t＝2s。(2)由A點(diǎn)的速度分解可得v0＝vytan37°又因vy＝gt，解得vy＝20m/s，故v0＝15m/s。答案(1)2s(2)15m/s14.(10分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓軌道上，在衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火實(shí)施變軌進(jìn)入橢圓軌道，最后在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道，如圖所示。已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T，地球的半徑為R，地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。求：(1)衛(wèi)星在近地點(diǎn)A的加速度大??；(2)遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度。解析(1)設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度為a，由牛頓第二定律得：Geq\f(Mm,（R＋h1）2)＝ma，物體在地球赤道表面上受到的萬有引力等于重力，則Geq\f(Mm,R2)＝mg，解以上兩式得a＝eq\f(R2g,（R＋h1）2)。(2)設(shè)遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面高度為h2，衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力得Geq\f(Mm,（R＋h2）2)＝meq\f(4π2,T2)(R＋h2)，解得h2＝eq\r(3,\f(gR2T2,4π2))－R。答案(1)eq\f(R2g,（R＋h1）2)(2)eq\r(3,\f(gR2T2,4π2))－R15.(12分)用一臺(tái)額定功率為P0＝60kW的起重機(jī)，將一質(zhì)量為m＝500kg的工件由地面豎直向上吊起，不計(jì)摩擦等阻力，g取10m/s2。求：(1)工件在被吊起的過程中所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若使工件以a＝2m/s2的加速度從靜止開始勻加速向上吊起，則勻加速過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)若起重機(jī)在始終保持額定功率的情況下從靜止開始吊起工件，經(jīng)過t＝1.14s工件的速度vt＝10m/s，則此時(shí)工件離地面的高度h為多少？解析(1)當(dāng)工件達(dá)到最大速度時(shí)，F(xiàn)＝mg，P＝P0＝60kW故vm＝eq\f(P0,mg)＝eq\f(60×103,500×10)m/s＝12m/s。(2)工件被勻加速向上吊起時(shí)，a不變，v變大，P也變大，當(dāng)P＝P0時(shí)勻加速過程結(jié)束，根據(jù)牛頓第二定律得F′－mg＝ma，解得F′＝m(a＋g)＝500×(2＋10)N＝6000N勻加速過程結(jié)束時(shí)工件的速度為v＝eq\f(P0,F′)＝eq\f(60×103,6000)m/s＝10m/s勻加速過程持續(xù)的時(shí)間為t0＝eq\f(v,a)＝eq\f(10,2)s＝5s。(3)根據(jù)動(dòng)能定理，有P0t－mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,t)－0代入數(shù)據(jù)，解得h＝8.68m。答案(1)12m/s(2