期末测试卷进阶测试-2022学年人教版（2022）高中物理必修第二册同步word版含答案

2020−2021学年第二学期人教版（2019）必修第二册高一物理下期末测试卷（一）（满分：100分时间：90分钟）题号一二三总分得分一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1．关于天体的运动，下列说法正确的是（）A．日心说是哥白尼提出的，观点是行星绕太阳做椭圆运动B．开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在轨道的中心C．k=中r代表轨道半长轴，T代表公转周期，比值k只与中心天体有关D．行星绕太阳运动时，所有行星都在同一轨道上2．关于物理科学史或行星的运动，下列说法正确的是（）A．卡文迪许测出了万有引力常量，从而使牛顿被称为“第一位称量地球的人”B．万有引力定律中的比例系数G，与中心天体质量有关C．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积D．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方3．我国自行研制发射的“风云一号”、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T1=12h；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期T2=24h；两个卫星相比（）A．“风云一号”线速度较大 B．“风云一号”离地面较高C．“风云一号”角速度较小 D．“风云二号”受地球引力较大4．下列说法正确的是（）A．牛顿是国际单位制中的基本单位B．研究原子核结构时，因原子核很小，可把原子核看作质点C．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与轨道间的侧向挤压D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短5．下列说法中不正确的是（）A．牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域B．经典力学适用于微观、高速、强引力场等物体的运动C．一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量D．17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律6．下列选项中，物体所受力F的大小相等，位移方向向右、大小相同。其中，F做功最少的是（）A． B．C． D．7．用下列哪组数据能估算出地球平均密度（已知万有引力常量G）（）A．月球绕地球运动的轨道半径和周期 B．地球绕太阳运动的轨道半径和周期C．地球表面的重力加速度和地球半径 D．沿地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的周期8．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程，下列说法中正确的是（）A．提升过程中手对物体做功m(a＋g)h B．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)h D．提升过程中物体克服重力做功mgh9．质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，第一秒内受到3N的水平外力作用，第二秒内受到同方向的2N的水平外力作用。下列判断正确的是（）A．2s内外力的平均功率是B．第2秒内外力所做的功是C．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内物体动能增加量的比值是9：2510．如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在木板的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和木板之间的滑动摩擦力为f，物块滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，在这个过程中，以下结论正确的是（）

A．恒力F所做的功为FL B．物块到达木板最右端时，系统产生的热量为fLC．物块的动能增加(F-f)（x+L） D．拉力做的功等于物块和木板机械能的增加量11．如图所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和砂桶等组成，光电门可以测出滑块的遮光板分别通过两个光电门的时间Δt1、Δt2，游标卡尺可以测出遮光板的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，另用天平测出滑块、砂桶(含砂)的质量分别为M和m，下列说法正确的是()A．用该装置可以测出滑块通过两光电门的速度，并计算出滑块运动的加速度aB．用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于砂桶(含砂)的重力，因此必须满足m≤MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m＜MD．可以用该装置探究“功和速度变化的关系”12．如图甲所示，质量为kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为m的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示．已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．g取10m/s2，B为AC轨道中点．下列说法正确的是()A．图乙中x＝4m2s－2 B．小球从B到C损失了J的机械能C．小球从A到C合外力对其做的功为－ D．小球从C抛出后，落地点到A的距离为m解答题（共4小题，满分22分）13．人造卫星在其轨道上受到的地球引力是它在地球表面上所受引力的，那么此人造卫星的轨道离地表的高度是地球半径的_____倍；如果人造卫星的轨道半径r=5R0（R0是地球半径），则它的向心加速度a0=_____m/s2（g取s2）。14．两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为=p，两行星半径之比为=q，则两个卫星的周期之比为___________。15．在距离地面某高处，将小球以速度v0沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等（以地面为参考面）。小球在空中飞行到某一位置A时相对抛出点的位移与水平方向的夹角为α（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为___________，A点离地面高度为___________。16．小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，提供的实验器材如下：

A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E.电火花计时器F.纸带G.毫米刻度尺H.交流电源的交流电源(1)实验中不需要的器材是___________填写器材前的字母序号。还应补充的器材是___________。(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点标号，分别测出0到1、2、3、4、5、6点的距离为、、、、、，打点周期为T。则打点2时小车的速度___________；若测得小车质量为M，钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别为、，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为___________。

三、计算题.（共3小题，满分30分）17．已知某球形行星的半径为R，自转周期为T。在该行星上用弹簧秤测同一物体的重力，发现在其“赤道”上弹簧秤的读数比其两极处小。万有引力常量为G。求：（1）根据以上条件写出该行星质量的表达式。（2）设想该行星的自转速度加快，“赤道”上的物体刚好飘起来，则此时该行星的自转周期是多大？18．宇航员在地球表面做如下实验：如图所示，将一个物体在斜面顶端以初速度v0水平抛出，物体恰好击中斜面的底端，已知斜面倾角为θ，地球表面重力加速度为g。假设宇航员携带该斜面到某星球表面，已知该星球质量和半径均是地球的2倍。宇航员仍然在斜面顶端以某一初速度水平抛出物体，物体恰好也到达斜面底端。求：（1）在地球表面抛出时，小球从斜面顶端运动到底端时间；（2）在该星球抛出的初速度。19．如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=，现有一个质量为m=可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h＝，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=。取sin37o=，cos37o=，g=10m/s2。求：（1）物体第一次到达B点的速度大小和斜面AB的长度L；（2）物块在斜面滑行的总路程s；（3）让两个相同的物体先后从E点开始自由下落，要使两物体在斜面AB的中点相遇，则两物体释放的最短时间间隔是多少？参考答案123456789101112CDACBDCDABDACBCADACD1．C【解析】A．哥白尼提出“日心说”，认为行星绕太阳做匀速圆周运动，故A错误；B．开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在椭圆轨道的一个焦点上，故B错误；C．开普勒第三定律的公式中r代表轨道半长轴，T代表公转周期，比值k只与中心天体有关，故C正确；D．行星绕太阳运动时，所有行星都在不同轨道上，故D错误。故选C。2．D【解析】A．卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量，被称为能“称量地球质量”的人，故A错误；B．万有引力定律中的比例系数G是常量，与中心天体质量无关，故B错误；C．开普勒第二定律对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故C错误；D．若行星的公转周期为T，则常量k与行星无关，与中心天体有关，即火星与木星公转周期的平方之比等于它们轨道半长轴的立方之比，故D正确。故选D。3．A【解析】AB．“风云一号”的运行周期小于“风云二号”，，根据万有引力提供向心力可知，由可得则有，则“风云二号”离地面较高，且“风云一号”线速度较大，B错误，A正确；C．根据可知，“风云一号”角速度较大，C错误；D．万有引力表达式质量关系未知，无法确定引力大小，D错误。故选A。4．C【解析】A．国际单位制中力学的基本单位只有千克、米、秒，没有牛顿。A错误；B．研究原子核结构时，原子核的大小和形状不能忽略，如果把原子核看做质点，就没办法研究其结构，所以不能。B错误；C．火车拐弯需要向心力，如果内外轨道一样高，向心力只由外轨对轮缘的弹力提供，若在铁路的转弯处，外轨比内轨高，可以使轨道的支持力提供一部分向心力，可以减轻轮缘与轨道间的侧向挤压；C正确；D．相对论的“高速”指的是接近光速，“和谐号”动车组高速行驶时，速度与光速相比依然很小，所以在地面上测得的其车厢长度不会明显变短。D错误。故选C。5．B【解析】AB．牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域，不适用微观、高速、强相互作用，故A正确，B错误；C．卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=×10－11N·m2/kg，由G=mg知，一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量，故C正确；D．根据牛顿对万有引力的研究史知D正确。本题选不正确的，故选B。6．D【解析】设位移为x，则有四个答案依次做的功为A选项拉力做功为B选项拉力做功为C选项拉力做功为D选项拉力做功为D选项拉力F做功最小。故选D。7．CD【解析】A．根据万有引力提供向心力，则有解得地球密度若已知月球绕地球运动的轨道半径和周期，只能求出地球质量，地球半径未知，无法求出地球平均密度，A错误；B．根据万有引力提供向心力，则有解得若已知地球绕太阳运动的轨道半径和周期，只能求出太阳质量，B错误；C．在地球表面，万有引力等于重力，则有解得则地球密度若已知地球表面的重力加速度和地球半径，则可求得地球平均密度，C正确；D．绕地球表面做匀速圆周运动的卫星，其轨道半径等于地球半径R，根据万有引力提供向心力，则有解得地球密度若已知沿地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的周期，可求得地球平均密度，D正确。故选CD。8．ABD【解析】A．对物体受力分析，如图所示，则F－mg＝ma，所以手对物体做功W1＝Fh＝m(g＋a)h，故A正确；

B．合外力的功W合＝F合h＝mah，B正确；CD．物体上升h，克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，C错误；D正确；故选ABD。9．AC【解析】A．第1s内，质点的加速度为1s末的速度为第1s内的位移为第2s内，质点的加速度为2s末的速度为第2s内的位移为则0−2s内外力做功为则平均功率为故A正确；B．由对A的分析知，第2秒内外力所做的功是故B错误；C．由对A的分析知，第1秒末外力的瞬时功率为第2秒末外力的瞬时功率为故C正确；D．第1s内动能的增加量为第2s内动能的增加量为则第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是9：16，故D错误。故选AC。10．BC【解析】A．恒力F所做的功为A错误；B．物块到达木板最右端时，系统产生的热量为fL。B正确；C．根据动能定理得，物块动能的增量为(F-f)（x+L）。C正确；D．拉力做的功等于物块和木板机械能的增加量与系统产生的热量之和。D错误。故选BC。11．AD【解析】A．由于遮光板通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，求出滑块通过两光电门的瞬时速度，测出两光电门的距离，根据求解加速度，故A正确；B．用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于砂桶的重力，必须满足，故B错误；C．以滑块及沙桶为系统，系统只有沙桶重力做功，可以用该装置验证机械能守恒定律，但是不需要满足m＜M，故C错误；D．用该装置光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，滑块和沙桶的合力就等于砂桶的重力，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，这样就可以求出拉力做功，可以验证动能定理，故D正确。故选AD。12．ACD【解析】A.当h＝m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故mg＝所以＝4m2·s－2故选项A正确；B.由已知条件无法计算出小球从B到C损失了J的机械能，故选项B错误；C.小球从A到C，由动能定理可知W合＝=－J故选项C正确；D.小球离开C点后做平抛运动，故2R＝落地点到A的距离x1＝vCt，解得x1＝m，故选项D正确．13．2【解析】[1]地球半径为R0，人造卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力可知，在轨道上受到的地球引力，在地球表面受到地球引力，其中，联立解得则人造卫星的轨道离地表的高度时地球半径的2倍[2]如果r=5R0时，根据万有引力提供向心加速度可知地球表面的重力加速度解得14．【解析】根据万有引力定律和牛顿第二定律两式联立，代入数据得15．【解析】[1]从抛出到A点可求出则在A点竖直方向上的分速度vy=gt=2v0tanα根据运动的合成小球在A点的速度

[2]根据机械能守恒定律得而Ep2=mghA联立得16．H天平或【解析】(1)[1][2]实验中由于用电火花打点计时器，则不需要的器材是交流电源

，即不需要H。还应补充的器材是天平。(2)[3]打点2时小车的速度或[4]从1点到5点重力势能减小系统动能增加量则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为17．（1）；（2）【解析】（1）由万有引力定律知，星体