新教材2024高中物理模块综合检测粤教版必修第二册

PAGE模块综合检测（时间：75分钟满分：100分）一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分）1.下面列举的状况中，所做的功不为零的是（）A.举重运动员，举着杠铃在头上方停留3s，运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C.一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D.自由落体运动中，重力对物体做的功解析：举重运动员举着杠铃在头上方停留3s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零，故A、B、C错误.自由落体运动中，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确.答案：D2.如图所示，在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的试验舱内，航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时（）A.不受地球引力B.处于平衡状态，加速度为零C.处于失重状态，加速度约为gD.底板的支持力与地球引力平衡解析：在太空站中，人所受万有引力供应绕地球做圆周运动的向心力，依据万有引力供应向心力Geq\f(Mm,r2)＝ma，由于空间站在近地轨道上，所以r≈R，因此人的向心加速度a≈g，所以选项C正确.答案：C3.金星、火星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒定律可知（）A.两行星的周期相等B.两行星的速率均不变C.太阳位于金星椭圆轨道的一个焦点上D.相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积C解析：由开普勒第三定律知，全部行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，则轨道不同周期不同，则A错误；由开普勒其次定律知，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，则近日点速度快，远日点速度慢，则B错误；由开普勒第肯定律知，全部的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在全部椭圆的一个公共焦点上，则C正确；由开普勒其次定律知，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，不是同一星体，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积不相等，则D错误.4.如图所示，质量为m的小球（可看作质点）沿竖直放置的半径＝eq\r(2gR)，则下列说法中正确的是（）A.小球通过最高点时只受到重力作用B.小球通过最高点时对圆环的压力大小为mgC.小球通过最低点时的速率为eq\r(5gR)D.小球通过最低点时对圆环的压力大小为6mg＝eq\r(gR)，而小球在最高点时速率v0＝eq\r(2gR)，故小球在最高点时除受重力外，还受到圆环对小球的支持力，A错误；小球在最高点，设圆环对小球的支持力为F，有F＋mg＝meq\f(veq\o\al(2,0),R)，代入数据解得F＝mg，依据牛顿第三定律，小球通过最高点时对圆环的压力大小为F′＝mg，B－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v＝eq\r(6gR)，C错误；小球在最低点，设圆环对小球的支持力为F1，有F1－mg＝meq\f(v2,R)，由于v＝eq\r(6gR)，解得F1＝7mg，依据牛顿第三定律，小球对圆环的压力大小为F′1＝7mg，D错误.答案：B5.奥运会竞赛项目撑竿跳高如图所示.下列说法不正确的是（）A.加速助跑过程中，运动员的动能增加B.起跳上升过程中，杆的弹性势能始终增加C.起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D.越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能削减动能增加解析：运动员加速助跑动能增加，A正确；起跳上升过程中，杆的弹性势能先增加后削减，B错误；上升过程中，运动员的重力势能增加，C正确；下落过程中，重力势能转化为动能，D正确.因此不正确的选B.答案：B6.轻质细杆OA的长度L＝0.50m，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到（）A.6N的拉力 B.6N的压力C.24N的拉力 D.24N的压力解析：小球运动到最高点时受到重力与细杆的弹力，假设细杆的＝6N，由牛顿第三定律可知，小球对细杆产生向下的压力.答案：B7.用恒力F使质量为10kg的物体从静止起先，以2m/s2的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/s2，那么以下说法中正确的是（）A.2s内恒力F做功80JB.2s内重力做的功是400JC.2s内物体克服重力做的功是400JD.2s内合力做的功为零＋10×2N＝120N，2s内物体上升的高度：h＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m，2s内恒力F做功：W1＝Fh＝120×4J＝480J，故选项A不符合题意；2s内重力做功：W2＝－mgh＝－400J，即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；2s内合力做的功：W＝W1＋W2＝480J－400J＝80J，故选项D不符合题意.答案：C8.小王练习接排球.排球网高h1＝2.0m，接球点距球网水平距离s＝4.8m，离地面高h2＝0.2m，忽视空气阻力.接球后，球刚好水平过网，则球离开小王手时的速度大小为（g取10m/s2）（）A.6m/s B.8m/sC.10m/s D.12m/s解析：采纳逆向思维，排球做平抛运动，运动的时间t＝eq\r(\f(2（h1－h2）,g))＝0.6s，则v0＝eq\f(s,t)＝eq\f(4.8,0.6)m/s＝8m/s，排球竖直分速度vy＝gt＝10×0.6m/s＝6m/s，可知排球离开小王手时的速度v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝10m/s.答案：C二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）9.质量为M的长木板放在光滑的水平面上，如图，一质量为m的滑块，以某一速度v沿长木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而长木板前进了l，若滑块与木板间动摩擦因数为μ，则（）A.摩擦力对M做的正功大小等于摩擦力对m做的负功B.摩擦产生的热量为μmgLC.摩擦力对m做的功为－μmg（L＋l）D.摩擦产生的热量为μmg（L＋l）BC解析：M、m之间的摩擦力大小相等，但m的位移比M的位移大，依据W＝Fscosθ，摩擦力对M做的正功小于摩擦力对m做的负功，故A错误；依据Q＝fs相对，摩擦产生的热量为Q＝μmgL，故B正确，D错误；摩擦力对m做的功为W＝－f（l＋L）＝－μmg（l＋L），故C正确.10.2024年5月17日，我国在西昌卫星放射中心用“长征三号丙”运载火箭，胜利放射了第45颗北斗导航卫星.该卫星属地球静止轨道卫星.北斗卫星导航系统空间段安排有5颗地球静止轨道卫星.若地球的自转周期为T，这些卫星在轨运行的线速度大小为v，关于这些地球静止轨道卫星，下列说法正确的是（）A.在赤道上空自东向西运动B.运动的加速度大小均为eq\f(2πv,T)C.离地的高度均为eq\f(vT,2π)D.它们的角速度、向心加速度大小都相等解析：同步卫星与地球的自转同步，则在赤道上空自西向东运动，故A错误；运动的加速度大小为a＝ωv＝eq\f(2πv,T)，故B正确；轨道半径为r＝eq\f(vT,2π)，因此离地的高度为h＝eq\f(vT,2π)－R，要小于eq\f(vT,2π)，故C错误；全部同步卫星的角速度、向心加速度大小都相等，但是质量不肯定相等，所以向心力大小不肯定相等，故D正确.答案：BD11.用一根绳子竖直向上拉一物块，物块从静止起先运动，绳子拉力的功率按如图所示规律改变，0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后物块接着加速，t1时刻物块达到最大速度.已知物块的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.物块始终做匀加速直线运动B.t1时刻物块的速度大小为eq\f(P0,mg)C.0～t0时间内物块的加速度大小为eq\f(P0,mgt0)D.0～t1时间内物块上升的高度为eq\f(P0,mg)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t1－\f(t0,2)))－eq\f(Peq\o\al(2,0),2m2g3)解析：0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，依据P＝Fv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零时，物块做匀速直线运动，A错.在t1时刻速度达到最大，F＝mg，则速度v＝eq\f(P0,mg)，B错.0～t0时间内，F＝mg＋ma，则P＝（mg＋ma）at，可知图像的斜率k＝m（g＋a）a，可知加速度a≠eq\f(P0,mgt0)，C错.P-t图像围成的面积表示牵引力做功的大小，依据动能定理得：eq\f(P0t0,2)＋P0（t1－t0）－mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得：h＝eq\f(P0,mg)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t1－\f(t0,2)))－eq\f(Peq\o\al(2,0),2m2g3)，D对.答案：BD三、非选择题（本题共5小题，共50分）12.（7分）如图所示，用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能试验器”，利用该试验器，一方面能测弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球做平抛运动的初速度.（1）用该装置测量弹簧劲度系数k时须要读出几次操作时的和，然后由公式求出k的平均值.（2）运用该装置测量小球的初速度时，须要多次将弹簧的右端压到（选填“同一”或“不同”）位置.然后分别测出小球几次飞出后的和，再由公式求出初速度的平均值.解析：（1）依据胡克定律F＝kΔx，可得k＝eq\f(F,Δx).弹簧的劲度系数可由弹簧的伸长量（或压缩量）和弹力计算.（2）物体做平抛运动时，水平方向上x＝v0t，竖直方向上y＝eq\f(1,2)gt2.所以v0＝xeq\r(\f(g,2y)).答案：（1）弹簧测力计的示数F弹簧的伸长量Δxk＝eq\f(F,Δx)（2）同一水平位移x竖直位移yv0＝xeq\r(\f(g,2y))13.（9分）在用落体法验证机械能守恒定律的试验中（重力加速度g取9.8m/s2）：（1）运用公式eq\f(mv2,2)＝mgh对试验条件的要求是___________________________________________________________________，打点时间间隔为0.02s，为此，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近.（2）若试验中所用重锤的质量m＝1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤速度vB＝，重锤动能Ek＝，从起先下落起至B点重锤的重力势能削减量是，由此可得出的结论是________________.解析：（1）重锤自由下落时，在0.02s内的位移大小应为h＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×9.8×（0.02）2m≈2mm.（2）vB＝eq\f(AC,Δt)＝eq\f(（31.2－7.9）×10－3,2×0.02)m/s＝0.58m/s，此时重锤的动能为Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)×1×0.582J≈0.168J，重锤的重力势能削减量为ΔEp＝mgh＝1×9.8×17.6×10－3J≈0.172J，由此可知，在误差范围内机械能守恒.答案：（1）打第1个点时重锤的初速度为零2mm（2）0.58m/s0.168J0.172J在误差范围内机械能守恒14.（10分）在世界锦标赛中，冰壶运动引起了人们的关注.冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最终停于C点.已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度为g.（1）求冰壶在A点的速率；（2）若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，求A点与B点之间的距离.解析：（1）从A到C，由动能定理有－μmgL＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，解得vA＝eq\r(2μgL).（2）从A到O′，由动能定理有－μmgs－0.8μmg（L＋r－s）＝0－eq\f(1,2)mvA2，解得s＝L－4r.答案：（1）eq\r(2μgL)（2）L－4r15.（12分）如图甲所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k＝46N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m＝1kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为μ＝0.2，起先时弹簧未发生形变，长度为l0＝0.5m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取10m/s2，物块A始终与圆盘一起转动.则：（1）圆盘的角速度为多大时，物块A起先滑动？（2）当角速度缓慢地增加到4rad/s时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘）.（3）在角速度从零缓慢地增加到4rad/s过程中，物块与盘间摩擦力大小为f，试通过计算在坐标系中作出f-ω2图像.解析：（1）设盘的角速度为ω0时，物块A起先滑动，则μmg＝mωeq\o\al(2,0)l0，解得ω0＝eq\r(\f(μg,l0))＝2rad/s.（2）设此时弹簧的伸长量为Δx，则μmg＋kΔx＝mω2（l0＋Δx），解得Δx＝0.2m.（3）在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力f＝ml0ω2，f∝ω2，f随着角速度平方的增加而增大；当ω>2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力f＝μmg＝2N.f-ω2图像如下图所示.答案：（1）2rad/s（2）0.2m（3）见解析16.（14分）如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB的底端与半