【學練考】2021-2022學年高一人教版物理必修2練習冊：模塊終結(jié)測評-

模塊終結(jié)測評本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共100分，考試時間90分鐘．第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．我國已成功放射了多艘“神舟號”宇宙飛船，說明我國載人航天事業(yè)取得了很大進展．若飛船在繞地球的軌道上做勻速圓周運動，則運行速度v大小應滿足()A．v<7.9km/sB．v＝7.9C．7.9km/s<v<11.2km/sD．v2．下列關于機械能守恒的說法正確的是()A．物體做勻速直線運動，它的機械能肯定守恒B．物體所受的合力做功為0，它的機械能肯定守恒C．物體所受的合力不等于0，它的機械能可能守恒D．物體所受的合力等于0，它的機械能肯定守恒3．質(zhì)量不等但有相同初動能的兩個物體在動摩擦因數(shù)相同的地面上滑行，直到停止，則()A．質(zhì)量大的物體滑行距離大B．質(zhì)量小的物體滑行距離大C．兩個物體滑行的時間相同D．質(zhì)量大的物體克服摩擦力做的功多4．(多選)某船在靜水中劃行的速度為3m/s，河水的流速為5m/s，要渡過30A．該船渡河的最小速度是4mB．該船渡河所用的時間最少為10sC．該船不行能沿垂直河岸的航線抵達對岸D．該船渡河所通過的位移最少為305．圖M-1為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知質(zhì)點在B點的速度方向與加速度方向相互垂直，則下列說法中正確的是()圖M-1A．D點的速率比C點的速率大B．A點的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C．A點的加速度比D點的加速度大D．從A到D加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小6．小球在豎直的光滑導軌內(nèi)做圓周運動，導軌的半徑為r，重力加速度為g.若小球剛能通過最高點(此時小球只受重力作用)，則小球在最低點時的速度為 ()A.eq\r(3gr)B.eq\r(4gr)C.eq\r(5gr)D.eq\r(6gr)7．(多選)質(zhì)量為M的球用長為L的懸線固定于O點，在O點正下方eq\f(L,2)處有一顆釘子，把懸線拉直與豎直方向成肯定角度，由靜止釋放小球，如圖M-2所示．當懸線遇到釘子時，下列說法正確的是()圖M-2A．小球的機械能突然削減B．小球的向心加速度突然增大C．小球的角速度突然減小D．懸線的張力突然增大8．(多選)汽車在平直大路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0.t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率馬上減小一半，并保持該功率連續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復了勻速直線運動(設整個過程中汽車所受的阻力不變)．在圖M-3中能正確反映汽車牽引力F、汽車速度v在這個過程中隨時間t變化的是()ABCD圖M-39．(多選)如圖M-4所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中，下列敘述中正確的是()圖M-4A．小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能不守恒B．小球的動能先增大后減小C．小球的動能和彈簧的彈性勢能之和總保持不變D．小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變10．如圖M-5所示，固定的斜面表面粗糙，輕繩的一端系在斜面上的O點，另一端系一個小球．給小球一個足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動．在此過程中()圖M-5A．小球的機械能守恒B．重力對小球不做功C．繩的拉力對小球不做功D．在任何一段時間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的削減11．2022年7月26日，一個國際爭辯小組借助于智利的“甚大望遠鏡”觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連接線上的某點O做勻速圓周運動，如圖M-6所示，此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì)，達到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的，假設在“吸食”過程中兩者球心之間的距離保持不變，則在該過程中圖M-6A．它們之間的萬有引力保持不變B．它們做圓周運動的角速度不斷變大C．體積較大星體做圓周運動的軌跡半徑變大，線速度也變大D．體積較大星體做圓周運動的軌跡半徑變大，線速度變小12．如圖M-7所示，①、②、③、④四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進入右側(cè)不同的軌道：除去底部一小段圓弧，①圖中的軌道是一段斜面，高度等于h；②圖中的軌道與①圖中軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；③圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；④圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h.假如不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進入右側(cè)軌道后能到達h高度的是()圖M-7A．①②③④B．①②③C．①③D．①③④請將選擇題答案填入下表：題號123456789101112總分答案第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、填空和試驗題(本題共2小題，每小題6分，共12分)13．某星球的自轉(zhuǎn)周期為T，在它的兩極處用彈簧測力計稱得某物體重為F，在赤道上稱得該物體重為F′，引力常量為G，則該星球的平均密度ρ＝________．14．利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律，設計方案如圖M-8所示，在懸點O正下方有水平放置的酷熱的電熱絲P，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點到木板的距離OO′＝h(h＞L)．圖M-8(1)電熱絲P必需放在懸點正下方的理由是______________________________________________________________________________________________________________.(2)將小球向左拉起后自由釋放，最終小球落到木板上的C點，O′C＝x，則小球做平拋運動的初速度v0＝________．(3)在其他條件不變的狀況下，若轉(zhuǎn)變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ，則小球落點與O′點的水平距離x將隨之轉(zhuǎn)變，經(jīng)多次試驗，以x2為縱坐標、cosθ為橫坐標，得到如圖M-9所示的圖像．當θ＝60°時，x為________m；若懸線長L＝1.0m，則懸點到木板間的距離OO′為________圖M-9三、計算題(本題共4小題，15題8分，16、17題各10分，18題12分，共40分．解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)15．質(zhì)量m＝0.5kg的小球從離地面h＝20m高處落下，落地時小球的速度v＝18m/s.求下落過程中空氣對小球的平均阻力．(16.火星半徑約為地球半徑的eq\f(1,2)，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的eq\f(1,9)，地球表面的重力加速度g取10m/s2.(1)求火星表面的重力加速度．(2)若彈簧測力計在地球上最多可測出質(zhì)量是2kg的物體所受的重力17．如圖M-10所示，長為l的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球，上端懸于天花板上，當把繩子拉直時，繩子與豎直方向的夾角為60°，此時小球靜止于光滑水平桌面上．重力加速度為g.(1)當小球以角速度ω1＝eq\r(\f(g,l))做圓錐擺運動時，繩子的張力及桌面對小球的支持力各為多大？(2)當小球以角速度ω2＝eq\r(\f(4g,l))做圓錐擺運動時，繩子的張力及桌面對小球的支持力各為多大？圖M-1018．如圖M-11所示，一個小物塊自平臺上以速度v0被水平拋出，剛好落在鄰近傾角α＝53°的粗糙斜面AB頂端，并恰好沿該斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h＝0.032m，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，A點離B點所在平面的高度H＝1.2m．有一個半徑為R的光滑圓軌道與斜面AB在B點平滑連接，已知cos53°＝0.6，sin53°＝0.8，g取10圖M-11(1)求小物塊被水平拋出的初速度v0的大??；(2)若小物塊能夠通過圓軌道，求圓軌道半徑R的最大值．模塊終結(jié)測評1．A[解析]第一宇宙速度是繞地球飛行的天體的最大環(huán)繞速度，所以A正確．2．C[解析]物體做勻速直線運動，它的機械能不肯定守恒，如在豎直方向上做勻速直線運動的物體，機械能肯定發(fā)生變化，A錯誤．物體所受的合力為零或合力做功為零時，物體的動能肯定不變，但機械能是有可能變化的，如豎直方向上做勻速直線運動的物體，B、D錯誤．物體所受的合力不等于零時，機械能有可能守恒，如水平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體，C正確．3．B[解析]由動能定理得－μmgx＝0－Ek，兩個物體克服摩擦力做的功一樣多，質(zhì)量小的物體滑行距離大，所以B正確，A、D錯誤．由Ek＝eq\f(1,2)mv2得v＝eq\r(\f(2Ek,m))，再由t＝eq\f(v,μg)可得，滑行的時間與質(zhì)量有關，故C錯誤．4．AD[解析]由運動的合成與分解可知，該船渡河的速度范圍是2m/s＜v＜8m/s；船頭垂直河岸渡河時所用的時間最少，為t＝eq\f(30,3)s＝10s；由于河水的流速大于船在靜水中劃行的速度，故該船不行能沿垂直河岸的航線抵達對岸；渡河所通過的位移的大小肯定大于河寬305．A[解析]質(zhì)點做勻變速曲線運動，合外力的大小和方向均不變，加速度不變，故C錯誤；由B點的速度與加速度相互垂直可知，合外力方向與B點切線垂直且向下，故質(zhì)點由C到D的過程中，合外力做正功，速率增大，A正確；物體在A點的加速度方向與速度方向的夾角大于90°，B錯誤；從A到D加速度方向與速度方向的夾角始終變小，D錯誤．6．C[解析]在最高點時，由重力供應向心力，對應的速度v＝eq\r(gr).從最低點到最高點，由機械能守恒定律得mg·2r＋eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可得v0＝eq\r(5gr)，故C正確．7．BD[解析]當懸線遇到釘子時，小球的運動并沒因此受到阻礙，故速度大小v不變，小球的機械能不變，但圓周運動的半徑r減小，所以小球的角速度ω＝eq\f(v,r)突然增大，小球的向心加速度a＝eq\f(v2,r)突然增大，懸線的張力F＝meq\f(v2,r)＋mg突然增大，B、D正確．8．AD[解析]汽車以功率P、速度v0勻速行駛時，牽引力與阻力平衡．當司機減小油門，使汽車的功率減小為eq\f(P,2)時，依據(jù)P＝Fv知，汽車的牽引力突然減小到原來的一半，即F＝eq\f(1,2)F0，而阻力沒有變化，則汽車開頭做減速運動，由于功率保持為eq\f(P,2)，隨著速度的減小，牽引力漸漸增大，依據(jù)牛頓其次定律知，汽車的加速度漸漸減小，做加速度減小的變減速運動．當汽車再次勻速運動時，牽引力與阻力再次平衡，大小相等，由P＝Fv知，此時汽車的速度為原來的一半．A、D正確．9．BD[解析]小球剛接觸彈簧時，重力大于彈力，小球先向下做加速度漸漸減小的加速運動，當加速度減小為0時，速度最大，然后重力小于彈力，小球向下做加速度漸漸增大的減速運動直到速度為0，故小球的速度先增大后減小，B正確；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，無重力、彈力之外的力做功，故機械能守恒，只存在小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量轉(zhuǎn)化，A、C錯誤，D正確．10．C[解析]斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、繩的拉力四個力的作用，由于除重力做功外，只有摩擦力做負功，故機械能削減，A、B錯誤；繩的拉力總是與運動方向垂直，故不做功，C正確；小球動能的變化等于合外力做的功，即重力與摩擦力做的總功，D錯誤．11．C[解析]設體積較小的星體質(zhì)量為m1，軌道半徑為r1，體積較大的星體質(zhì)量為m2，軌道半徑為r2，雙星間的距離為L，轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為Δm，則它們之間的萬有引力F＝Geq\f(（m1＋Δm）（m2－Δm）,L2)，依據(jù)數(shù)學學問可得，隨著Δm的增大，F(xiàn)先增大后減小，選項A錯誤．對質(zhì)量為m1的星體：Geq\f(（m1＋Δm）（m2－Δm）,L2)＝(m1＋Δm)ω2r1①；對質(zhì)量為m2的星體：Geq\f(（m1＋Δm）（m2－Δm）,L2)＝(m2－Δm)ω2r2②；由①②聯(lián)立解得ω＝eq\r(\f(G（m1＋m2）,L3))，因總質(zhì)量(m1＋m2)不變，兩者距離L不變，則角速度ω不變，故B錯誤．由②得ω2r2＝eq\f(G（m1＋Δm）,L2)，ω、L、m1均不變，Δm增大，則r2增大，即體積較大星體做圓周運動的軌跡半徑變大，由v＝ωr2得線速度v也增大，故C正確，D錯誤．12．C[解析]依據(jù)機械能守恒定律可知，在①③中，當小球速度減小到0時，小球達到高度h，選項C正確；在②中，小球達到軌道頂端后做斜上拋運動，小球在水平方向上不受外力，故小球達到最高點時照舊有動能，故無法達到h高度；在④中，小球沿軌道做豎直面內(nèi)的圓周運動，能通過最高點的臨界速度v＝eq\r(gR)，同理知小球無法達到h高度．13.eq\f(3πF,GT2（F－F′）)[解析]在兩極處有F＝Geq\f(Mm,R2)，在赤道處有Geq\f(Mm,R2)－F′＝meq\f(4π2,T2)R，又M＝ρ·eq\f(4,3)πR3，聯(lián)立解得ρ＝eq\f(3πF,GT2（F－F′）).14．(1)保證小球沿水平方向被拋出(2)xeq\r(\f(g,2（h－L）))(3)1.01.515．0.95N[解析]設小球下落過程中空氣對小球的平均阻力為f，則由動能定理得(mg－f)h＝eq\f(1,2)mv2－0解得f＝mg－eq\f(mv2,2h)＝0.95N.16．(1)4.4m/s2(2[解析](1)對于在星球表面的物體有mg＝Geq\f(Mm,R2)可得eq\f(g火,g地)＝eq\f(M火,M地)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R地,R火)))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,9)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,1)))eq\s\up12(2)＝eq\f(4,9)故g火＝eq\f(4,9)g地＝4.4m/s2.(2)彈簧測力計的最大彈力不變，即m地g地＝F＝m火g火，則m火＝m地eq\f(g地,g火)＝4.5kg.17．(1)mgeq\f(1,2)mg(2)4mg0[解析]當