2019_2020学年高中物理模块综合测评（含解析）粤教版必修2.docx

模块综合测评 (时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，17为单选，812为多选)1甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为1、2和v1、v2，则()A12，v1v2B12，v1v2C12，v1v2 D12，v1v2C由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1，v2，v1v2，由vr，得，1，2，12，故C正确2如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D任意相等的时间内重力做的功相等A下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错；下降时重力做功等于重力势能减少量，C错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D错3.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图所示小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地不计空气阻力，取重力加速度的大小g取10 m/s2.可求得h等于()A1.25 mB2.25 mC3.75 m D4.75 mA根据两球同时落地可得，代入数据得h1.25 m，选项A正确4.如图所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为()A.B.C.D.B设小球从A到B克服摩擦力做的功为Wf，小球从A至B，由动能定理，有Wfmgh0mv小球从B至A，由动能定理，有mghWfmv0解以上两式得vA，B对5如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为()At B.tC. D.C设A、B两小球的抛出点间的水平距离为L，分别以水平速度v1、v2抛出，经过时间t的水平位移分别为x1、x2，根据平抛运动规律有x1v1t，x2v2t，又x1x2L，则t；若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为t，故选项C正确6半径分别为r和R(rR)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放，在下滑过程中两物体()A机械能均逐渐减小B经最低点时动能相等C机械能总是相等的D两物体在最低点时加速度大小不相等C两物体下滑的过程中，均只有重力做功，故机械能守恒，A错误，C正确；在最低点，两物体重力势能不相等，由机械能守恒定律可知，两物体动能不相等，B错误；物体由半圆形槽左边缘到最低点的过程中，有mgRmv2，在最低点，两物体的加速度a，解得a2g，其与圆周运动的轨道半径无关，D错误7如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与砂子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是()A绳拉车的力始终为mgB当M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力为mgC小车获得的动能为mghD小桶和砂子获得的动能为mghB砂桶的重力为整体所受合力，F合mg，据牛顿第二定律mg(Mm)a.以砂桶为研究对象，据牛顿第二定律有mgTma，则Tg；当M远远大于m时，绳的拉力等于mg，故A错误，B正确；小桶下落竖直高度为h时系统的重力势能减少mgh，根据机械能守恒定律，系统(即小车、小桶和砂子)的动能增加量为mgh，故C、D错误8据英国每日邮报2018年3月6日报道，“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍，是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星，被称为“超级地球”若这颗行星围绕某恒星Q做匀速圆周运动测得行星的公转周期为T，公转轨道半径为r，已知引力常量为G.则()A恒星的质量约为B行星的质量约为C以7.9 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面D以16.7 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面AD由于万有引力提供向心力，以行星为研究对象，有Gmr，得M，选项A正确；根据万有引力提供向心力，只能求得中心天体的质量，因此根据题目所给信息不能求出行星的质量，选项B错误；如果发射探测器到达该系外行星，需要克服太阳对探测器的万有引力，脱离太阳系的束缚，所以需要发射速度大于第三宇宙速度，选项C错误，D正确9如图所示，一质点从倾角为的斜面顶点以水平速度v0抛出，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A质点抛出后，经时间为离斜面最远B质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为C质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为D质点抛出后，经时间为离斜面最远AC设质点到达距离斜面最远所需时间为t，则：tan ，故t，A对，D错；质点离斜面最远时速度大小：v，B错，C对10我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落已知探测器的质量约为1.3103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2.则此探测器()A在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/sB悬停时受到的反冲作用力约为2103 NC从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度BD设月球表面的重力加速度为g月，则3.72，解得g月1.7 m/s2.A由v22g月h，得着陆前的速度为v m/s3.7 m/s，选项A错误B悬停时受到的反冲力Fmg月2103 N，选项B正确C从离开近月圆轨道到着陆过程中，除重力做功外，还有其他外力做功，故机械能不守恒，选项C错误D设探测器在近月圆轨道上和人造卫星在近地圆轨道上的线速度分别为v1、v2，则1，故v1v2，选项D正确11.如图所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动小环从最高点A滑到最低点B的过程中，其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图象可能是()AB设小环在A点的速度为v0，由机械能守恒定律得mghmv2mv得v2v2gh，可见v2与h是线性关系，若v00，B正确；若v00，A正确，故正确选项是A、B.12足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体m沿斜面向上运动，t0时撤去推力，06 s内速度随时间的变化情况如图所示，由图象可知()A01 s内重力的平均功率大小与16 s内重力平均功率大小之比为51B01 s内摩擦力的平均功率与16 s内摩擦力平均功率之比为11C01 s内机械能变化量大小与16 s内机械能变化量大小之比为15D16 s内动能变化量大小与机械能变化量大小之比为13BC由图象可知，01 s内和16 s内的平均速度都是5 m/s，根据功率公式PFv可知两段时间内重力平均功率之比为11，选项A错误；物体在两个运动过程中所受摩擦力大小相等，故平均功率之比为11，B正确；机械能的变化量可由除重力之外其他力做功判断，为摩擦力做功，由图象知01 s内与16 s内位移之比为15，则两段时间内机械能变化量之比为15，选项C正确；16 s内动能变化量Ekmv250m，上升段由牛顿第二定律有mgsin fma1，下降段有mgsin fma2，联立得f4m，则16 s下降段中摩擦力做功WfE4m5100m，则动能变化量Ek与机械能变化量E之比为12，D错误二、非选择题(本题共6小题，共52分)13(6分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图所示(1)若要完成该实验，必须的实验器材还有_；(2)实验开始前，他先通过调节长木板的倾斜程度来平衡小车所受摩擦力，再调节木板一端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行实验中将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功经多次实验发现拉力做的功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)A释放小车的位置离打点计时器太近B小车的质量比钩码的质量大了许多C摩擦阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力答案(1)刻度尺、天平(2)CD14(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择：()A质量为10 g的砝码B质量为200 g的木球C质量为50 g的塑料球D质量为200 g的铁球(2)下列叙述正确的是()A实验中应用秒表测出重物下落的时间B可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度C因为是通过比较和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量D释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔(3)质量m1 kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04 s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep_ J，此过程中物体动能的增加量Ek_J(g取9.8 m/s2，保留三位有效数字)解析(1)为减小实验误差应选用铁球(3)Epmg2.28 JvB2.125 m/sEkmv2.26 J.答案(1)D(2)CD(3)2.282.2615(8分)宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常数为G，求：(1)该星球的质量M；(2)该星球的第一宇宙速度解析(1)设星球表面的重力加速度为g，则由平抛运动规律：xv0t，hgt2再由mgG解得：M.(2)设该星球的近地卫星质量为m0，则m0gm0解得v.答案(1)(2)16(10分)如图所示是离心轨道演示仪结构示意图光滑弧形轨道下端与半径为R的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内质量为m的小球从弧形轨道上的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开圆轨道小球运动到圆轨道的最高点时，对轨道的压力恰好与它所受到的重力大小相等重力加速度为g，不计空气阻力，求：(1)小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小；(2)小球开始下滑的初始位置A点距水平面的竖直高度h.解析(1)小球经过最高点时对轨道的压力Nmg，依据牛顿第三定律有轨道对小球的作用力NNmg设小球通过最高点的速度为v，依据牛顿第二定律有Nmg，解得v.(2)小球自A点下滑至圆轨道最高点的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律有mghmv22mgR，解得h3R.答案(1)(2)3R17(10分)如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g.求：(1)a球离开弹簧时的速度大小va；(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.解析(1)由a球恰好能到达A点知m1gm1，由机械能守恒定律得m1vm1vm1g2R，得va.(2)对于b球，由机械能守恒定律得：m2vm2g10R，得vb.(3)由机械能守恒定律得Epm1vm2v，得EpgR.答案(1)(2)(3)gR.18(12分)如图所示，在娱乐节目中，一质量为m60 kg的选手以v07 m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角37时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v2 m/s匀速向右运动已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L6 m，传送带两端点A、B间的距离s7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳子的质量(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)