新教材2024高中物理模塊綜合檢測新人教版必修第二冊

模塊綜合檢測(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分.每小題只有一個選項符合題目要求)1.物體做平拋運動時,它的速度方向與水平方向的夾角θ的正切值為tanθ,關于tanθ與物體做平拋運動的時間t之間的關系,下列圖像可能正確的是 ()ABCD解析:平拋運動水平方向上的速度為v0保持不變,豎直方向上的分速度為vy=gt,則tanθ=vyv0=gtv0,g與v0為定值,所以tan答案:B2.如圖所示,船從A處開出后沿直線AB到達對岸,若AB與河岸成37°角,水流速度為4m/s,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,則船在靜水中的最小速度為 ()A.2m/s B.2.4m/sC.3m/s D.3.2m/s解析:已知一個分速度的大小和方向以及合速度的方向,如圖所示.當v合與v船垂直時,v船最小,由幾何關系得到v船的最小值v船=v水sin37°=2.4m/s.答案:B3.手指轉(zhuǎn)球是指使籃球在指尖上轉(zhuǎn)動,先以手腕之力讓球體旋轉(zhuǎn),然后單指頂住球體,如圖所示.假設某同學讓籃球在指尖上勻速轉(zhuǎn)動,指尖剛好在籃球球心的正下方,下列推斷正確的是 ()A.籃球上各點做圓周運動的角速度相同B.籃球上各點的向心力是由手指供應的C.籃球上的各點做圓周運動的圓心均在指尖與籃球的接觸處D.籃球上離轉(zhuǎn)軸越近的點,做圓周運動的向心加速度越大解析:籃球上的各點繞轉(zhuǎn)軸做圓周運動,它們的角速度相同,選項A正確;籃球旋轉(zhuǎn)的向心力不是由手指供應的,選項B錯誤;籃球上的各點做圓周運動的圓心均在轉(zhuǎn)軸上,選項C錯誤;由于角速度相同,依據(jù)a=ω2r可知籃球上離轉(zhuǎn)軸越近的點,做圓周運動的向心加速度越小,選項D錯誤.答案:A4.摩天輪是一種游樂項目,乘客可隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動.下列敘述正確的是()A.在最高點,乘客處于超重狀態(tài)B.在最低點,乘客重力小于他所受到的支持力C.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客的機械能保持不變D.從最高點向最低點轉(zhuǎn)動的過程中,座椅對乘客的作用力不做功解析:在最高點時,加速度向下,乘客處于失重狀態(tài),故選項A錯誤;在最低點時,加速度向上,乘客處于超重狀態(tài),乘客重力小于他所受到的支持力,故選項B正確;摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客的動能不變,重力勢能時刻發(fā)生變更,機械能始終變更,故選項C錯誤;從最高點向最低點轉(zhuǎn)動的過程中,座椅的作用力向上,座椅對乘客的作用力做負功,故選項D錯誤.答案:B5.一小孩站在岸邊向湖面拋石子.A、B兩粒質(zhì)量相同的石子先后從同一位置拋出后,各自運動的軌跡如圖所示,兩條曲線的最高點位于同一水平線上,忽視空氣阻力的影響.關于A、B兩粒石子的運動狀況,下列說法正確的是()A.在空中運動的加速度aA>aB B.在空中運動的時間tA<tBC.拋出時的初速度vA<vB D.入水時重力的瞬時功率PA<PB解析:兩粒石子均做斜拋運動,因石子在空中時只受重力,加速度等于重力加速度,故選項A錯誤.兩石子均做斜拋運動,運動時間取決于豎直高度,從拋出點到最高點的豎直距離相同,向上運動的時間相同,從最高點下落的高度相同,下落時間相同,所以兩石子在空中運動的時間相等,故選項B錯誤.設任一石子初速度大小為v0,初速度的豎直重量為vy,水平重量為vx,初速度與水平方向的夾角為α,上升的最大高度為h,取豎直向上方向為正方向,石子豎直方向上做勻減速直線運動,加速度為a=-g,由0-vy2=-2gh,得vy=2gh,h相同,則vy相同,即兩粒石子初速度的豎直重量相同.由速度的分解知vy=v0sinα,由于α不同,所以v0不同,B石子初速度與水平方向的夾角小,所以B石子拋出的初速度較大,故選項C正確.重力的功率P=mgvy',由于vy'=2gh',答案:C6.北京時間2024年3月10日凌晨,我國在西昌衛(wèi)星放射中心用“長征三號乙”運載火箭,勝利將“中星6C”衛(wèi)星放射升空,衛(wèi)星進入預定軌道.假設“中星6C”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,除了引力常量G外,至少還須要兩個物理量才能計算出地球的質(zhì)量.這兩個物理量可以是 ()A.衛(wèi)星的線速度和周期 B.衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C.衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度 D.衛(wèi)星的運行周期和地球半徑解析:依據(jù)公式T=2πrv可以算出軌道半徑,再通過vA正確;衛(wèi)星為環(huán)繞天體,中心天體質(zhì)量與環(huán)繞天體質(zhì)量無關,故選項B、C錯誤;不知道軌道半徑則無法算出中心天體的質(zhì)量,故選項D錯誤.答案:A7.某學校開設了糕點制作的選修課,小明同學在體驗糕點制作“裱花”環(huán)節(jié)時,他在繞中心勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上放了一塊直徑20cm的蛋糕,在蛋糕上每隔4s勻稱“點”一次奶油,蛋糕一周勻稱“點”上15處奶油,則下列說法正確的是()A.圓盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速約為2πr/min B.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小為π30C.蛋糕邊緣的線速度大小約為π3D.蛋糕邊緣的向心加速度為π90m/s解析:圓盤每60s轉(zhuǎn)一圈,故轉(zhuǎn)速為1r/min,故選項A錯誤;由角速度與周期的關系可得ω=2πT=π30rad/s,故選項B正確;蛋糕邊緣的線速度大小v=ωr=π300m/s,向心加速度a=ω2r=答案:B二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.8.設地球的近地衛(wèi)星的線速度為v1,向心加速度為a1;地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v2,向心加速度為a2;地球同步軌道衛(wèi)星運行的線速度為v3,向心加速度為a3.下列大小關系排列正確的是 ()A.a1>a3>a2 B.a1=a2>a3C.v1>v2>v3 D.v1>v3>v2解析:同步衛(wèi)星與赤道上的物體具有相同的角速度,依據(jù)v=ωr和a=ω2r可知,v3>v2,a3>a2;對近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星,由Gm地mr2=mv2r=ma可知,v=Gm地r和aa1>a3.綜合得a1>a3>a2,v1>v3>v2,選項A、D正確.答案:AD9.如圖所示,質(zhì)量為m0、長為l的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間的滑動摩擦力大小為Ff.現(xiàn)用一水平恒力F作用在滑塊上,當滑塊運動到木板右端時,木板在水平面上移動的距離為s.下列說法正確的是 ()A.在其他條件不變的狀況下,F增大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量不變B.在其他條件不變的狀況下,m0越大,s越大C.在其他條件不變的狀況下,F越大,滑塊到達木板右端所用時間越長D.上述過程中,滑塊克服摩擦力做功為Ff(l+s)解析:系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力做的功,相對位移不變,摩擦力不變,所以產(chǎn)生的熱量不變,選項A正確;在其他條件不變的狀況下,由于木板受到的摩擦力不變,當m0越大時,木板加速度越小,而滑塊加速度不變,相對位移不變,滑塊在木板上運動時間變短,所以木板運動的位移s變小,選項B錯誤;在其他條件不變的狀況下,拉力F越大,滑塊的加速度越大,滑塊到達木板右端所用時間就越短,選項C錯誤;滑塊相對于水平面的位移為l+s,則滑塊克服摩擦力做功為Ff(l+s),選項D正確.答案:AD10.如圖甲所示,對離地肯定高度的物體施加一個豎直向上的拉力F,物體在豎直方向上運動的v-t關系圖線如圖乙所示.以地面為參考平面,忽視空氣阻力,下列物體的機械能E隨距離x變更的圖線,正確的是 ()甲乙ABCD解析:物體離地肯定高度,故當x=0時,其機械能不為0,選項A、C錯誤.依據(jù)v-t圖像的斜率等于加速度可知,加速度不斷增大.若物體向上運動,由牛頓其次定律得F-mg=ma,得F=mg+ma,可知F不斷增大.F對物體做正功,由功能原理知物體的機械能增大.依據(jù)功能關系有ΔE=FΔx,可知E-x圖像的斜率大小等于拉力,F增大,E-x圖像的斜率不斷增大,故選項B正確.若物體向下運動,由牛頓其次定律得mg-F=ma,得F=mg-ma,a增大,可知F不斷減小.F對物體做負功,由功能原理知物體的機械能削減.F減小,E-x圖像的斜率不斷減小,故選項D正確.答案:BD三、非選擇題:共54分.11.(8分)某同學設計了一個探究平拋運動特點的試驗裝置.如圖甲所示,在水平桌面上固定放置一個斜面,把桌子搬到豎直墻的旁邊,把白紙和復寫紙附在墻上.第一次讓桌子緊靠墻壁,從斜面上某一位置由靜止釋放鋼球,在白紙上得到痕跡A(圖乙),以后每次將桌子向后移動相同的距離x,每次都讓鋼球從斜面的同一位置滾下,重復剛才的操作,依次在白紙上留下痕跡B、C、D,測得BC、CD間的距離分別為y1和y2.(1)為了完成試驗,除了題中和圖甲中所示的器材外,還必需選的器材是(選填“停表”“刻度尺”或“天平”).

(2)小鋼球離開水平桌面時的速度是(用g、x、y1和y2表示).

甲乙解析:(1)由題意可知還須要的器材是刻度尺.(2)在豎直方向上,依據(jù)y2-y1=gT2得,T=y2-y1g,則小鋼球離開水平桌面的速度v0=答案:(1)刻度尺(2)xg12.(8分)航天器繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài),所以在這種環(huán)境中無法用天平稱量物體的質(zhì)量.某同學在這種環(huán)境中設計了如圖所示的裝置(圖中O為光滑小孔)來間接測量物體的質(zhì)量:給待測物體一個初速度,使它在桌面上做勻速圓周運動.假設航天器中具有測量長度和時間的工具.(1)試驗時須要測量或記錄的物理量是

(寫出各物理量對應的字母).(2)待測物體質(zhì)量的表達式為m=(用所測物理量字母表示).

解析:(1)物體做勻速圓周運動的向心力由彈簧測力計的拉力供應,依據(jù)牛頓其次定律及向心力表達式有F=m4π2rT2,可知要測出物體的質(zhì)量,則需記錄彈簧測力計的示數(shù)(2)依據(jù)F=m4π2rT2答案:(1)彈簧測力計拉力F、圓周運動半徑r、周期T(2)F13.(12分)如圖所示,小物體沿光滑弧形軌道從高為h處由靜止下滑,它在水平粗糙軌道上滑行的最遠距離為s,重力加速度用g表示,小物體可視為質(zhì)點,求:(1)小物體剛剛滑到弧形軌道底端時的速度大小v;(2)水平軌道與小物體間的動摩擦因數(shù)μ.解析:(1)設小物體的質(zhì)量為m,小物體沿弧形軌道下滑的過程滿意機械能守恒定律,由mgh=12mv2得v=2(2)對小物體從起先下滑直到最終停下的過程應用動能定理,由mgh-μmgs=0得μ=hs答案:(1)2gh14.(12分)小明用如圖所示的軌道探究滑塊的運動規(guī)律.長l1=1m的傾斜軌道傾角為α,軌道底端平滑連接長l2=0.1m的水平軌道,水平軌道左端與半徑R=0.2m的光滑半圓形軌道底端B平滑連接.將質(zhì)量m=0.05kg的滑塊(可視為質(zhì)點)從傾斜軌道頂端釋放,滑塊與傾斜軌道及水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.3.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.(1)當α=37°時,無初速度釋放滑塊,求滑塊到達B點時對半圓軌道壓力的大小.(2)當α=37°時,為保證滑塊能到達半圓軌道頂端A點,應至少以多大的速度釋放滑塊?解析:(1)滑塊從傾斜軌道頂端無初速度地滑到B點,在B點對滑塊進行受力分析,如圖甲所示.有mgl1sinα-μmgl1cosα-μmgl2=12mvB2,在B點,有F-mg=mvB2甲乙(2)若滑塊恰能到達半圓軌道頂端A點,在A點對滑塊進行受力分析,如圖乙所示.則mg=mvA2R,解得vA=gR=2m/s.從傾斜軌道頂端到半圓軌道最高點,依據(jù)動能定理有mgl1sinα-μmgl1cosα-μmgl2-2mgR=12mvA2-12m答案:(1)2.15N(2)85515.(14分)如圖所示,將質(zhì)量為m=1kg的小物塊放在長為l=1.5m的小車左端,車的上表面粗糙,物塊與車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,直徑d=1.8m的光滑半圓軌道固定在水平面上且直徑MON豎直,車的上表面和軌道最低點高度相同,距地面高度h=0.65m.起先時,車和物塊一起以v0=10m/s的初速度在光滑水平地面上向右運動,車遇到軌道后馬上停止運動,g取10m/s2,求:(1)小物塊剛進入半圓軌道時對軌道的壓力.(2)小物塊落地點至車左端的水平距離.解析:(1)車停止運動后取小物塊為探討對象,設其到達車右端時的速度為v1,由動能定理得-μmgl=12mv12-1解得v