2024年高中物理綜合檢測一含解析新人教版必修2

PAGEPAGE1綜合檢測卷(一)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題10個小題，每小題4分，共40分)1．一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)()A．速度肯定在不斷地變更，加速度也肯定不斷地變更B．速度肯定在不斷地變更，加速度可以不變C．速度可以不變，加速度肯定不斷地變更D．速度可以不變，加速度也可以不變2．如圖1所示，圖1一輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時，由于球?qū)U有作用力，使桿發(fā)生了微小形變，關(guān)于桿的形變量與球在最高點時的速度大小關(guān)系，正確的是()A．形變量越大，速度肯定越大B．形變量越大，速度肯定越小C．形變量為零，速度肯定不為零D．速度為零，可能無形變3．下列關(guān)于地球同步通信衛(wèi)星的說法中，正確的是()A．為避開同步通信衛(wèi)星在軌道上相撞，應(yīng)使它們運行在不同的軌道上B．同步通信衛(wèi)星定點在地球上空某處，各個同步通信衛(wèi)星的角速度相同，但線速度可以不同C．不同國家放射同步通信衛(wèi)星的地點不同，這些衛(wèi)星軌道不肯定在同一平面內(nèi)D．同步通信衛(wèi)星只能運行在赤道上空某一恒定高度上4．已知甲、乙兩行星的半徑之比為a，它們各自的第一宇宙速度之比為b，則下列結(jié)論正確的是()A．甲、乙兩行星的質(zhì)量之比為b2a∶1B．甲、乙兩行星表面的重力加速度之比為b2∶aC．甲、乙兩行星各自的衛(wèi)星的最小周期之比為a∶bD．甲、乙兩行星各自的衛(wèi)星的最大角速度之比為a∶b5．節(jié)日燃放禮花彈時，要先將禮花彈放入一個豎直的炮筒中，然后點燃禮花彈的放射部分，通過火藥猛烈燃燒產(chǎn)生的高壓燃氣，將禮花彈由炮筒底部射向空中．禮花彈在炮筒中被擊發(fā)過程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃氣對禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運動的過程中(設(shè)禮花彈放射過程中質(zhì)量不變)()A．禮花彈的動能變更量為W3＋W2＋W1 B．禮花彈的動能變更量為W3－W2－W1C．禮花彈的機械能變更量為W3－W1 D．禮花彈的機械能變更量為W3－W26．在奧運競賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項．質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋铝姓f法正確的是()A．他的動能削減了Fh B．他的重力勢能削減了mghC．他的機械能削減(F－mg)h D．他的機械能削減了Fh7．如圖2所示，圖2有一個半徑為R的光滑圓軌道，現(xiàn)給小球一個初速度，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，則關(guān)于小球在過最高點的速度v，下列敘述中正確的是()A．v的微小值為eq\r(gR)B．v由零漸漸增大，軌道對球的彈力漸漸增大C．當(dāng)v由eq\r(gR)值漸漸增大時，軌道對小球的彈力也漸漸增大D．當(dāng)v由eq\r(gR)值漸漸減小時，軌道對小球的彈力漸漸增大8．長為L的細繩，一端系一質(zhì)量為m的小球另一端固定于某點，當(dāng)繩豎直時小球靜止，再給小球一水平初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，并且剛好能過最高點，則下列說法中正確的是()A．小球過最高點時速度為零B．小球起先運動時繩對小球的拉力為meq\f(v\o\al(2,0),L)C．小球過最高點時繩對小球的拉力為mgD．小球過最高點時速度大小為eq\r(Lg)9．一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上．用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g′表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，F(xiàn)N表示人對臺秤的壓力，下列正確的是()A．g′＝0 B．g′＝eq\f(R2,r2)g C．FN＝0 D．FN＝meq\f(R,r)g圖310．如圖3甲所示，一物塊在t＝0時刻，以初速度v0從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變更的圖象如圖乙所示，t0時刻物塊到達最高點，3t0時刻物塊又返回底端．由此可以確定()A．物塊返回底端時的速度B．物塊所受摩擦力的大小C．斜面傾角θD．3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功題號12345678910答案二、填空題(本題共2小題，每小題8分，共16分)11．如圖4所示，某同學(xué)在探討平拋運動的試驗中，在小方格紙上畫圖4出小球做平拋運動的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點(軌跡已擦去)．已知小方格紙的邊長L＝2.5cm.g取10m/s2.請你依據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：(1)依據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0＝________.(2)從拋出點到b點所經(jīng)驗的時間是________．12．某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變更關(guān)系”的試驗裝置．如圖5甲所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條、……，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、……試驗時，使每次試驗中橡皮筋伸長的長度都保持一樣．每次試驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．甲乙圖5(1)在正確操作狀況下，打在紙帶上的點，并不都是勻稱的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的______部分進行測量(依據(jù)圖6所示的紙帶回答)：圖6(2)下面是本試驗的數(shù)據(jù)記錄表橡皮筋做功10個間隔距離x(m)10個間隔時間T(s)小車獲得速度vn(m/s)小車速度的平方veq\o\al(2,n)(m/s)21W0.28800.21.442.0722W0.41760.22.094.3633W0.48960.22.455.9944W0.59040.22.958.7155W0.64800.23.2410.50從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變更的關(guān)系應(yīng)是Wn∝________.請運用表中測定的數(shù)據(jù)在圖5乙所示的坐標系中作出相應(yīng)的圖象，驗證理論的正確性．三、計算題(本題共4個小題，共44分)13．(10分)我國在2008年10月24日放射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星．同學(xué)們也對月球有了更多的關(guān)注．(1)若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為T，月球繞地球的運動可近似看作勻速圓周運動，試求月球繞地球運動的軌道半徑．(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)過時間t，小球落回拋出點．已知月球半徑為r，萬有引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量M月．14．(10分)已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響．(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運行周期T.15.(12分)起重機把重物由靜止起先勻加速提升了3.2m，重物的重力勢能增加了1.6×104J，動能增加了640J(取g＝10m/s2)．求：(1)重物達到3.2m處的速度大??；(2)在勻加速過程中，起重機對重物做功的最大功率；(3)假如保持這個最大功率不變，起重機提升重物的最大速度．圖716．(12分)如圖7所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R＝15m的eq\f(1,4)圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中心．一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道運動，離開AB軌道時對軌道末端B點的壓力大小等于其重力的eq\f(13,3)倍．取g＝10m/s2.求：(1)H的大??；(2)試探討此球能否到達BDO軌道的O點，并說明理由；(3)小球從H高處自由落下沿軌道運動后再次落到軌道上的速度大小是多少？綜合檢測(一)1．B[曲線運動的速度方向肯定發(fā)生變更，所以速度肯定在不斷變更，但是其加速度可以保持不變．]2．C[在最高點桿對小球的彈力可能向上，可能向下，由FT＋mg＝meq\f(v2,R)，分析得A、B不對．當(dāng)FT＝0時，mg＝meq\f(v2,R)，故v≠0，所以C項正確．當(dāng)v＝0時，F(xiàn)T＝mg且FT向上，故D錯誤．]3．D[由于地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，這就確定了地球同步衛(wèi)星必需在赤道平面內(nèi)，而且它的角速度、軌道半徑、線速度等各個量是唯一確定的，與衛(wèi)星的其他量無關(guān)．]4．ABC5．BD[由動能定理可知，全部力對物體做的總功等于物體動能的變更，故B正確；由機械能守恒定律知，系統(tǒng)機械能的變更只有靠重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力以外的其他力做功才能實現(xiàn)，本題中是靠燃氣推力、炮筒阻力及空氣阻力做功使禮花彈的機械能發(fā)生變更的，所以D項正確．]6．BD[動能變更量應(yīng)等于合外力做的總功ΔEk＝－(F－mg)h，A錯誤．重力勢能變更量應(yīng)等于重力做的功ΔEp＝－mgh，B正確．機械能的變更量應(yīng)等于除重力外的其他力所做功ΔE＝－Fh，D正確．]7．CD[因為軌道內(nèi)壁下側(cè)可以供應(yīng)支持力，故最高點的最小速度可以為零．若在最高點v>0且較小時，球做圓周運動所需的向心力由球的重力跟軌道內(nèi)壁下側(cè)對球向上的力FN1的合力共同供應(yīng)，即mg－FN1＝meq\f(v2,R)，當(dāng)FN1＝0時，v＝eq\r(gR)，此時只有重力供應(yīng)向心力．由此知，速度在0<v<eq\r(gR)時，軌道內(nèi)壁下側(cè)的彈力隨速度的增大(減小)而減小(增大)，故D正確．當(dāng)v>eq\r(gR)時，球的向心力由重力跟軌道內(nèi)壁上側(cè)對球的向下的彈力FN2共同供應(yīng)，即mg＋FN2＝meq\f(v2,R)，當(dāng)v由eq\r(gR)漸漸增大時，軌道內(nèi)壁上側(cè)對小球的彈力漸漸增大，故C項正確．]8．D[在最高點mg＝meq\f(v2,L)，v＝eq\r(gL)，A錯D對；在最低點FT－mg＝meq\f(v\o\al(2,0),L)，F(xiàn)T＝mg＋meq\f(v\o\al(2,0),L)，B錯；小球過最高點時繩拉力為零，C錯．]9．BC[由萬有引力定律得Geq\f(Mm,R2)＝mg，Geq\f(Mm,r2)＝mg′，解得g′＝eq\f(R2,r2)g，故選項B是正確的．因繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船處于完全失重狀態(tài)，故選項C是正確的．]10．AC[物塊在上滑與下滑過程中，通過位移數(shù)值相等，由x＝eq\f(1,2)at2結(jié)合圖象知a上＝4a下，又因為v0＝a上t0，v＝a下·2t0，則v＝eq\f(v0,2)，A正確．再由gsinθ＋μgcosθ＝4(gsinθ－μgcosθ)＝eq\f(v0,t0)可解得sinθ＝eq\f(5v0,8gt0)，C正確．因為物塊的質(zhì)量未知，故B、D項不能獲得．]11．(1)1m/s(2)0.075s12．(1)GJ(2)veq\o\al(2,n)如下圖所示13．(1)eq\r(3,\f(gR2T2,4π2))(2)eq\f(2v0r2,Gt)解析(1)依據(jù)萬有引力定律和向心力公式Geq\f(MM月,R′2)＝M月(eq\f(2π,T))2R′，mg＝Geq\f(Mm,R2)，解得R′＝eq\r(3,\f(gR2T2,4π2))(2)設(shè)月球表面處的重力加速度為g月，依據(jù)題意v0＝eq\f(g月t,2)，g月＝eq\f(GM月,r2)解得M月＝eq\f(2v0r2,Gt)14．(1)v1＝eq\r(gR)(2)eq\f(2π,R)eq\r(\f(R＋h3,g))解析(1)設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，地球表面處物體質(zhì)量為m′在地球表面旁邊滿意Geq\f(Mm′,R2)＝m′g則GM＝R2g①衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于它受到的萬有引力則eq\f(mv\o\al(2,1),R)＝Geq\f(Mm,R2)②將①式代入②式，得到v1＝eq\r(Rg).(2)衛(wèi)星受到的萬有引力為F＝Geq\f(Mm,R＋h2)＝eq\f(mgR2,R＋h2)③由牛頓其次定律得F＝meq\f(4π2,T2)(R＋h)④③④式聯(lián)立解得T＝eq\f(2π,R)eq\r(\f(R＋h3,g)).15．(1)1.6m/s(2)8.32×103W(3)1.66m/s解析(1)由eq\f(1,2)mv2＝640J，mgh＝1.6×104J，得v＝1.6m/s，mg＝5000N.(2)由動能定理得Fh－mgh＝eq\f(1,2)mv2，得F＝5.2×103N，又P＝Fv，故Pm＝8.32×103W.(3)速度最大時F＝mg，又P＝Fvm，得vm＝1.66m/s.16．(1)10m(2)小球可以通過最高點O點，理由見解析(3)17.3m/s解析(1)小球從H高處自由落下，進入軌道做圓周運動，小球受重力和軌道的支持力作用．設(shè)小球通過B點時的速度為vB，通過AB軌道末端B點時軌道對小球的支持力為FB(大小等于小球?qū)壍赖膲毫?，依據(jù)牛頓其次定律和向心力公式得FB－mg＝eq\f(mv\o\al(2,B),R)，則FB＝eq\f(13,3)mg小球從P點落下沿光滑軌道運動的過程中，機械能守恒，有mg(H＋R)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得H＝eq\f(2,3)R＝10m.(2)設(shè)小球沿豎直軌道運動能夠到達最高點O的最小速度為vmin，則有mg＝meq\f(v\o\al(2,min),R/2)小球至少應(yīng)從H0高處落下，下落過程機械能守恒，有mgH0＝eq\