2024-2025学年新教材高中物理期末把关测试卷含解析新人教版必修2

PAGE13-期末把关测试卷一、选择题(共12小题，共40分.1～8题只有一项符合题目要求，每题3分.9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选得0分)1．下列有关物理学问和史事的说法，正确的是()A．伽利略发觉了万有引力定律B．卡文迪什用扭秤装置第一次测量出了引力常量C．放射地球同步卫星的放射速度应介于11.2km/s与16.7km/D．哥白尼发觉了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题供应了依据2．以下说法正确的是()A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态B．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉C．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能肯定守恒D．合力对物体做功为零时，机械能肯定守恒3．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速运动，下列给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图(图中O为圆心)正确的是()4．如图所示，甲、乙两运动员从水速恒定的河两岸A、B处同时下水游泳，A在B的下游位置，甲游得比乙快，为了在河中尽快相遇，两人游泳的方向应为()A．甲、乙都沿A、B连线方向B．甲、乙都沿A、B连线偏向下游方向C．甲、乙都沿A、B连线偏向上游方向D．甲沿A、B连线偏向上游方向，乙沿A、B连线偏向下游方向5．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是()A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小相等D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等6．人类对行星运动规律的相识漫长而曲折．牛顿在前人探讨的基础上，得出了科学史上最宏大的定律之一——万有引力定律．对万有引力的相识，下列说法正确的是()A．行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆B．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C．地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力D．卡文迪什在试验室里较为精确地得出了引力常量G的数值7．中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成实力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家．报道称，新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/hA．3.3×103kW·hB．3.3×104kW·hC．3.3×105kW·hD．3.3×106kW·h8．“三号卫星”的工作轨道为地球同步轨道，离地高度为h，设地球半径为R，则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星和“三号卫星”的有关物理量，下列说法中正确的是()A．赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为eq\f(v1,v3)＝eq\f(R＋h,R)B．近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为eq\f(ω2,ω3)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R＋h,R)))2C．近地卫星与“三号卫星”的周期之比为eq\f(T2,T3)＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,R＋h)))3)D．赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为eq\f(a1,a3)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R＋h,R)))29．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g.以下说法正确的是()A．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了mg(h2－h4)B．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为eq\f(mg,k)C．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg(h1－h5)D．小物体下落至高度h4时，处于失重状态10．随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空放射人造卫星以探究地球和太空的奇妙．如图所示：为绕地球旋转的两颗人造地球卫星，他们绕地球旋转的角速度分别为ω1、ω2，关于它们的运动说法正确的是()A．卫星1绕地球旋转的周期小于卫星2B．卫星1绕地球旋转的角速度小于卫星2C．想要卫星1变轨到卫星2的轨道，只需沿卫星1的速度方向喷火加速即可D．若某一时刻卫星1、2以及地心处在同始终线上，我们说此时两颗卫星距离最近．从今时起先计时，两卫星要再次达到距离最近，须要时间为t＝eq\f(2π,ω1－ω2)11．据报道：“新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中．假设无人机在离地面高度为12米处悬停后将药品自由释放，药品匀加速竖直下落了2s后落地，若药品质量为0.5kg，重力加速度g＝10m/sA．机械能守恒B．机械能削减了24JC．动能增加了36JD．所受的合力做了60J的功12．汽车沿平直的马路以恒定功率P从静止起先启动，如图所示为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的N点结束，所用的时间t＝10s，经验的位移x＝60m,10sA．汽车匀速运动时的牵引力大小为2×104NB．汽车恒定功率为1.6×104WC．汽车的质量为1.25×10D．汽车速度为4m/s时的瞬时加速度为1.6m/二、试验题(共14分)13．(8分)在“探讨平抛物体运动”的试验中(如图甲)，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．(1)以下是试验过程中的一些做法，其中合理的有()A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以随意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)试验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中y­x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．(3)图丙是某同学依据试验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距Δx为40.0cm.则平抛小球的初速度v0为________m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为________m/s(结果保留两位有效数字，g取1014．(6分)某试验小组利用气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑过程的运动过程，并验证该过程机械能是否守恒，试验装置如图所示，试验操作中，在导轨A、B两点处分别固定光电门1和光电门2，把气垫导轨调成倾斜状态，将带有挡光片的滑块由导轨顶端轻轻释放．(1)试验时，下列不必要的操作是________．A．测出滑块和遮光片的总质量B．测出A、B两点的高度差C．测出挡光片的宽度D．读出挡光片通过光电门的挡光时间(2)某次试验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2，该小组又测得挡光片的宽度为d，A、B两点和水平桌面的距离分别为h1、h2，若滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒，则以上测得的物理量之间应当满意的关系式为______________．(3)试验结果显示，滑块重力势能的削减量略大于其动能的增加量，主要缘由是________．三、计算题(本题共4个题，共46分．有必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写答案不得分)15．(10分)一小球从空中某点O水平抛出，经过A、B两点(B点未画出)，已知小球在A点的速度大小为v，方向与水平方向成45°角，小球在B点的速度大小为2v，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)小球从O点抛出时的初速度v0；(2)小球由O到B的运动时间t.16．(10分)宇航员在地球表面以肯定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．(取地球表面重力加速度g＝10m/s2(1)求该星球表面旁边的重力加速度g′；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星︰R地＝1︰4，求该星球的质量与地球质量之比M星︰M地．17．(13分)如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为5R.已知重力加速度为g.求：(1)小滑块到达C点时对圆轨道压力N的大小；(2)小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；(3)现使小滑块在D点获得一初动能Ek，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能Ek.18．(13分)如图所示，半径R＝0.5m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的右端C与一倾角θ＝37°的粗糙斜面相切．一质量m＝1kg的小滑块从A点正上方h＝1m处的P点由静止自由下落．已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m(1)求滑块第一次运动到B点时对轨道的压力．(2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离，(3)通过计算推断滑块从斜面上返回后能否滑出A点．期末把关测试卷1．答案：B解析：牛顿发觉了万有引力定律，故A错误；卡文迪什第一次在试验室里测出了万有引力常量，故B正确；依据Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，得v＝eq\r(\f(GM,r))，可知第一宇宙速度7.9km/s，由于地球的同步卫星的运行轨迹半径大于地球的半径，则放射速度是介于7.9km/s和11.2km/s之间的某一值，故C错误；开普勒提出了行星运动规律，为人们解决行星运动学问题供应了依据，故D错误．2．答案：B解析：绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴受到的万有引力供应向心力，处于完全失重状态，故A错误；洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上水分甩掉，故B正确；匀速直线运动受到的合力等于零，但机械能不肯定守恒，如竖直方向的匀速直线运动机械能不守恒，故C错误；合力对物体做功为零时，可能有除重力以外的力对物体做功，机械能不守恒，如起重机匀速向上吊起货物时货物的机械能不守恒，故D错误．故选B.3．答案：C解析：滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切的，雪橇做匀速圆周运动，合力应当指向圆心，可知C正确，ABD错误．故选C.4．答案：A解析：一旦AB进入河中，他们可以以流淌的水为参考系，就不要考虑水流的速度了，无论他们谁快谁慢，方向应当是沿AB连线方向，故A正确，BCD错误．5．答案：D解析：火车转弯小于规定速度行驶时，重力和支持力的合力大于供应向心力，内轨受到挤压，故A错误；汽车过凸桥最高点时，加速度的方向向下，处于失重状态，受到的支持力小于重力，故B错误；小球受到重力和绳的拉力作用，如图所示，二者合力供应向心力，向心力大小为Fn＝mgtanθ小球做圆周运动的半径为R＝htanθ由牛顿其次定律得mgtanθ＝eq\f(mv2,R)可得v＝eq\r(gh)tanθ可知两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小不相等，故C错误；小球靠重力和支持力的合力供应向心力，设支持力与竖直方向的夹角为α，则支持力的大小N＝eq\f(mg,cosα)，所以同一小球在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等，故D正确；故选D.6．答案：D解析：依据开普勒第肯定律可知，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的焦点上，A错误；通过月—地检验发觉，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳和行星间的引力，遵循相同的规律，即万有引力定律，它适用于任何两个物体之间，B、C错误；英国物理学家卡文迪什，在试验室里较为精确地得出了引力常量G的数值，故D正确．故选D.7．答案：B解析：列车从北京开到杭州所用时间为t＝eq\f(s,v)＝eq\f(1300km,350km/h)＝3.71h列车在动力上耗电约为W＝Pt＝9000kW×3.71h＝3.3×104kW·h，故选B.8．答案：C解析：由于“三号卫星”为同步卫星，故其周期与地球自转周期相同，由v＝eq\f(2πr,T)，所以赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为eq\f(v1,v3)＝eq\f(R,R＋h)，故A错误；由万有引力供应向心力的周期表达式可得：eq\f(GMm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r＝mω2r，ω＝eq\r(\f(GM,r3))，所以近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为eq\f(ω2,ω3)＝eq\r(\f(R＋h3,R3))，故B错误；由公式T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，所以近地卫星与“三号卫星”的周期之比为eq\f(T2,T3)＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,R＋h)))3)，故C正确；由于“三号卫星”为同步卫星，故其周期与地球自转周期相同，由a＝eq\f(4π2,T2)r，所以赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为eq\f(a1,a3)＝eq\f(R,R＋h)，故D错误．9．答案：ABC解析：小物体下落过程中，小物体和弹簧组成的系统机械能守恒；由图知，小物体下落至高度h4的动能与下落至高度h2时的动能相同，则小物体从高度h2下降到h4过程，弹簧弹性势能的增加量等于重力势能的削减量，所以弹簧弹性势能的增加量为mg(h2－h4)，故A正确；小物体下降至高度h3时，动能达到最大，加速度为零，此时有kx＝mg，弹簧形变量为eq\f(mg,k)，故B正确；小物体到达最低点时，速度为0，弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大；小物体从高度h1下降到h5，动能的改变量为0，弹簧弹性势能的增大等于重力势能的削减，所以弹簧的最大弹性势能为mg(h1－h5)，故C正确；小物体从高度h3下降到高度h5过程，小物体动能减小，向下做减速运动，则小物体下落至高度h4时，小物体处于超重状态，故D错误．故选ABC.10．答案：AD解析：依据Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，可得T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，由图可知r2>r1，所以T2>T1，即卫星1绕地球旋转的周期小于卫星2，所以A正确；同理可得ω＝eq\r(\f(GM,r3))，所以ω1>ω2所以B错误；想要卫星1变轨到卫星2的轨道，需沿卫星1的速度的反方向喷火加速，这样就会给卫星一个向前的冲力，让卫星1加速做离心运动，到达卫星2的轨道，所以C错误；由于T2>T1，所以当再次距离最近时，卫星1比卫星2多绕地球一圈，即ω1t－ω2t＝2π，化简可得t＝eq\f(2π,ω1－ω2)，所以D正确．故选AD.11．答案：BC解析：药品下落过程中还有空气阻力做功，机械能不守恒，故A错误；BCD.药品在下落过程中，由运动学公式可得h＝eq\f(1,2)at2，vt＝at药品落地的动能为Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,t)联立解得Ek＝36J依据动能定理W合＝WG＋W阻＝Ek－0重力做功为WG＝mgh解得WG＝60J，W阻＝－24J，W合＝36J由功能关系可知，机械能削减了24J．故BC正确，D错误．故选BC.12．答案：ACD解析：加速结束后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图像信息可得汽车匀速运动时的牵引力大小为F＝2×104N，故A正确；由图像信息得汽车的功率为：P＝Fv＝2×104×8W＝1.6×105W，故B错误；匀速运动时的阻力大小为f＝F＝2×104N．依据动能定理可得：Pt－fs＝eq\f(1,2)mv2，则得：m＝eq\f(2Pt－fs,v2)＝1.25×104kg，故C正确．汽车速度为4m/s时的瞬时加速度为a＝eq\f(\f(P,v)－f,m)＝1.6m/s2，选项D正确．故选ACD.13．答案：(1)AC(2)c(3)2.04.0解析：(1)为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故A正确；为了使小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，故B错误，C正确；描绘小球的运动轨迹，用平滑曲线连接，故D错误．故选AC.(2)依据x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2得，y＝eq\f(g,2v\o\al(2,0))x2，可知y­x2的图线为一条过原点的倾斜直线，故选c.(3)依据y1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)得：t1＝eq\r(\f(2y1,g))＝0.1s，依据y2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)得：t2＝eq\r(\f(2y2,g))＝0.3s，则小球平抛运动的初速度为：v0＝eq\f(Δx,t2－t1)＝eq\f(0.40,0.2)m/s＝2.0m/s.C点的竖直分速度为：vyC＝eq\r(2gy3)＝eq\r(2×10×0.6)＝2eq\r(3)m/s.依据平行四边形定则知，C点的速度为：vC＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,yC))＝4.0m/s.14．答案：(1)A(2)g(h1－h2)＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t2)))2－eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t1)))2(3)滑块运动过程中克服阻力做功解析：(1)设A、B两点的高度差为h，经过A点的速度为v1，经过B点的速度的v2，由题意可得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)可知质量可约，故不须要测出滑块和挡光片的总质量，故A符合题意．故选A.(2)由mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)代入解得g(h1－h2)＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t2)))2－eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t1)))2(3)滑块重力势能的削减量略大于其动能的增加量，说明存在阻力，即滑块重力势能的削减量略大于其动能的增加量是因为滑块运动过程中克服阻力做功．15．答案：(1)小球从O点抛出时的初速度为eq\f(\r(2),2)v.(2)小球由O到B的运动时间eq\f(\r(14),2g)v.解析：(1)小球平抛运动到A点，速度大小为v，方向与水平方向成45°，依据运动的合成与分解可知，水平速度v0＝vcos45°，解得平抛运动的初速度v0＝eq\f(\r(2),2)v.(2)小球在B点的速度大小为2v，依据平行四边形定则可知，(2v)2＝veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y)，解得竖直分速度vy＝eq\f(\r(14),2)v，小球在竖直方向上做自由落体运动，vy＝gt，解得t＝eq\f(\r(14),2g)v.16．答案：(1)2m/s2(2)M星︰M地＝1︰80解析：(1)依据匀变速直线运动规律t＝eq\f(Δv,a)得：从竖直上抛到最高点，上升的时间是eq\f(0－v0,－g)＝eq\f(v0,g)，上升和下降的时间相等，所以从上抛到落回原处t＝eq\f(2v0,g)①由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．依据匀变速直线运动规律得：5t＝eq\f(2v0,g′)②由①②得星球表面旁边的重力加速度g′＝eq\f(1,5)g＝2m/s2，(2)依据万有引力等于重力得：Geq\f(Mm,R2)＝mgM＝eq\f(gR2,G)所以eq\f(M