2024-2025学年广西高中物理必修第二册配人教版同步训练：综合检测

综合检测

（时间:75分钟满分:100分）

一、选择题（共10题，第1~7题为单项选择题，每题4分;第8~10题为多项选择题,

每题6分，共46分）

1.如图所示的陀螺，是很多人小时候喜欢的玩具。从上往下看（俯视），若陀螺立在

某一点顺时针匀速转动，此时在陀螺上滴一滴墨水，则墨水被甩出的径迹可能是

（）

答案:D

解析:做曲线运动的墨水，所受陀螺的束缚力消失后，水平面内（俯视）应沿轨迹的切

线飞出，选项A、B错误;又因陀螺顺时针匀速转动,故选项C错误,D正确。

2.摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到170m。乘客乘坐时，转

轮始终不停地匀速转动，下列说法正确的是（）

A.在最高点，乘客处于超重状态

B.任一时刻乘客受到的合力都不等于零

C.乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变

D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变

答案:B

解析:在最高点，乘客具有向下的加速度,处于失重状态，选项A错误;乘客做圆周运

动，任一时刻受到的合力都不等于零，选项B正确;乘客在乘坐过程中匀速转动，向

心力时刻指向圆心，大小不变，对座椅的压力不可能始终不变，选项C错误;乘客在

乘坐过程中匀速转动，动能不变，但重力势能在变化，所以机械能也在变化，选项D

错误。

3.“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图所示，先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细

绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次

后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点的向心加速

度大小约为（）

A.10m/s2B.100m/s2

C.1000m/s2D.10000m/s2

答案:C

解析:根据向心加速度公式得〃二疗片（2兀〃）24ixl（）3m/sz,故选项C正确。

4.如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球,甲从竖直固定的;光滑圆弧

轨道顶端由静止滑下，轨道半径为尺圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面

顶端由静止滑下。下列判断正确的是（

甲

A.两小球到达底端时速度相同

B.两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同

C.两小球到达底端时动能相同

D.两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功

率

答案:C

解析:根据动能定理得mgRu/iv2,知v=j2gR,两小球达到底端时的速度大小相

等,但是速度的方向不同，速度不同，选项A错误。两小球运动到底端的过程中,下

落的高度相同，有WG=mgh=mgR,于质量机相同，则重力做功相同，选项B错

误。两小球到达底端时动能加材=何氏机相同，则动能相同，选项C正确。两小球

到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零,而乙球重力做

功的瞬时功率不为零，则甲球重力做功的瞬时功率小于乙球重力做功的瞬时功率,

选项D错误。

5.足球球门宽为/,如图所示。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃

起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。球员顶球点的高度为鼠足球做

平抛运动（足球可看成质点，忽略空气阻力），则（

A.足球位移的大小

B.足球初速度的大小

C.足球末速度的大小v=g

2/1\4

D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan/

答案:B

解析:根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为九水平位移X水平

=Js2+5则足球位移的大小X=水平2+九2=Js2+'+九2,选项A错误;由

h=^gf,x水平=皿。可得足球的初速度vo=,曰6+s2）,选项B正确;对小球,竖直方向

22

子=2g0,可得足球末速度v=Jv0+vy=/4G+s2）+2g/i,选项C错误;由几

何知识知,足球初速度方向与球门线夹角的正切值tan0=4=,，选项D错误。

6.在全国田径锦标赛上,某选手（可看成质点）在一次跳远试跳中，水平距离达8m,

最高处高达1mo设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为a,若不计空气

阻力，则tana等于（）

答案:C

解析:从起点A到最高点B可看成平抛运动的逆过程，如图所示,初速度方向与水

平方向夹角的正切值为tan«=2tan夕=2x?=2x^=工，选项C正确。

—42

2

7.将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周

运动,已知火星的轨道半径『1=2.3x1011m,地球的轨道半径r2=1.5xlOnm。根据

你所掌握的物理和天文知识，估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约

为（）

A.1年B.2年

C.3年D.4年

答案:B

解析:根据开普勒第三定律备“得，火星与地球的公转周期之比为光=V

3

r2

J蕊爵二19地球的公转周期为72=1年,则火星的公转周期为T1=L9年，设经

时间t火星与地球又一次距离最近，根据。=而,则火星与地球转过的角度之差

△8=（金-零）=2乐得t=2年，选项B正确。

8.一赛车在平直赛道上以恒定功率加速，其功率为200kW,设所受到的阻力不变,

加速度。和速度的倒数工的关系如图所示，则赛车（）

V

a/(m・s-2)

A.做匀加速直线运动

B.质量为500kg

C.所受阻力大小为2000N

D.速度大小为50m/s时牵引力大小为3000N

答案:BC

解析:由题图可知，加速度变化，故赛车做变速直线运动，选项A错误。对赛车受力

分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有广其中

联立得<7=二一m/s2,C=400学,解得m=500kg,B=2xlC)3N,选项B、C

vmvmmms60

正确。由P=Fv可知尸=C=型罂如N=4000N,选项D错误。

v50

9.如图所示，两个小球从水平地面上方同一点。分别以初速度VI、V2水平抛出，落

在地面上的位置分别是A、3,0是。在地面上的竖直投影，且。4：AB=1：3。

若不计空气阻力，则两小球()

O'A

A.抛出的初速度大小之比为1：4

B.落地速度大小之比为1：3

C.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4：1

D.通过的位移大小之比为1：V3

答案:AC

解析俩小球的水平位移分别为和水平位移之比为：(O'A+AB)=1：

4;小球在竖直方向上做自由落体运动，而两球的抛出高度相同，根据t=后可知下

落时间相同，根据x=w/可得两小球的初速度之比为1：4,选项A正确。落地速

222

度v=J"。?+(班兴通过的位移s=y/x+y-J(v0t)+(jg"),由于未知两小

球的下落高度，不能得出下落时间，故无法求出准确的落地速度比和位移比，选项

B、D错误。落地速度与水平地面夹角的正切值tan8=2因竖直分速度相等，而

水平初速度比值为1：4,故正切值的比值为4：1,选项C正确。

10.(2023・湖南卷)如图所示,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧

段BC组成，两段相切于B点段与水平面夹角为仇3。段圆心为。，最高点为

GA与C的高度差等于圆弧轨道的直径2七小球从A点以初速度VO冲上轨道,

能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（）

A.小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大

B.小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变

C.小球的初速度vo=V2^

D.若小球初速度w增大，小球有可能从B点脱离轨道

答案:AD

解析:小球能沿轨道运动恰好到C点，说明vc=0,对小球从A到C运动的过程，根

据机械能守恒定律有7ng.2R,得w=j4gR,选项C错误。从A到C的过程

小球竖直方向的速度不断减小,重力的功率不断减小，选项B错误。设a为小球

”2

球心和O点连线与竖直方向的夹角，从B到的过程中a-FN=m—,

CmgcosR

2

F^=mgcosa-m^—.a减小,cosa增大减小，所以FN增大,由牛顿第三定律可知，选

R

项A正确。在B点，当mgcos—时，小球会从B点脱离轨道，选项D正确。

R

C

二,非选择题（共5题,实验题2题,计算题3题，共54分）

11.（6分）某同学利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频

闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某

次拍摄后得到的照片如图乙所示（图中未包括小球刚离开轨道时的影像）。图中

的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上

每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图乙

中标出。

甲

完成下列填空:(结果均保留两位有效数字)

⑴小球运动到图乙中位置A时，其速度的水平分量大小为m/s,竖直分

量大小为m/So

⑵根据图乙中数据可得，当地重力加速度的大小为m/s2o

答案：(1)1.02.0(2)9.7

解析:本题考查利用平抛运动测量当地的重力加速度,意在考查实验能力。

⑴当小球落到A处时，在水平方向上,VAX=*=m/s=1.0m/s;在竖直方向上,

1ZXU.U3

2

根据中间时刻的瞬时速度等于整段的平均速度得吸=(8"1蜉”m/s=2.0

ZXU.U3

m/So

⑵设竖直方向的位移依次为8、/、*、根据逐差法得g=3空3=9.7

4T

m/s2o

12.(10分)在验证机械能守恒定律实验中,打出的纸带如图所示，其中A、B为打点

计时器打下的第1、2个点,A3=2mm,。、E、R为点迹清晰时连续打出的计时

点，测得。、E、R到A的距离分别为SI、S2、S3(图中未画出)。设打点计时器的

打点频率为工重物质量为办实验地点重力加速度为go一位学生想从纸带上验

证打下A点到打下E点过程中,重物的机械能守恒。

打点

n计时器

,1jj■纸带

CABD~E—F1

上」------------」~」1重物

~1

H

(1)实验中，如下哪些操作是必要的O

A.用停表测量时间

B.重物的质量应尽可能大些

C.先接通电源后释放纸带

D.先释放纸带后接通电源

(2)重物重力势能减少量AEP=，动能增加量AEk=

(3)比较AEp和AEk发现，重物重力势能的减少量AEp大于动能的增加量AEk,造成

这一误差的原因是。

答案：(1)BC

⑵煤2

⑶实验过程中有阻力作用

解析:⑴实验中根据打点计时器打点频率计算时间，不需要停表,A错误;重物的质

量应尽可能大些，这样可以减小阻力引起的误差,B正确;打点计时器使用时，都是

先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,C正确,D错误。

⑵因为AB=2mm,则A点为自由落体运动的初始位置，即VA=OO从A点到E点

过程中,重力势能的减少量为AEp=/ng52o

E点的瞬时速度尸罗=”产

则动能增量为

2

AEk=AfflV2=^（s3-s,）V

(3)因为实验过程中有阻力作用，所以减少的重力势能大于增加的动能。

13.(10分)如图所示，航天员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度

w抛出一个小球，经时间/落地,落地时速度与水平地面间的夹角为公已知该星

球半径为民引力常量为G。求：

⑴该星球表面的重力加速度g';

⑵该星球的第一宇宙速度V；

⑶人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期To

安./Ixyptana

解析：(1)根据平抛运动知识得tana--

解得且，二也竺

„2

(2)物体绕星球表面做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，则有

vRtana

联立解得v=/grR0

(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动时,运行周期最小，则有T=—

V

Rt

所以T=2nR-----------二2兀

v0Rtanavotana°

14.(12分)如图所示，餐桌中心是一个半径为厂=1.5m的圆盘，圆盘可绕中心轴转

动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放

置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数〃1=0.6,与餐桌的动摩擦因数

售=0.225,餐桌离地高度取A=0.8mo设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩

擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2o

⑴为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度o的最大值为多少？

⑵缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径

R的最小值为多大？

⑶若餐桌半径则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落

到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离/为多少？

答案：(l)2rad/s(2)2.5m(3)2.1m

解析:⑴由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时,圆盘对小物体的静摩

擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大。当静摩

擦力最大时，小物体即将滑落,此时圆盘的角速度达到最大，则有

Ffm=]uiFN=mra>2,FN=mg

两式联立可得。=J^p=2rad/so

⑵由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小

值。设物体在餐桌上滑动的位移为s,物体在餐桌上做匀减速运动的加速度大小

为a,则

a=*,Rf=〃2/ng,所以a=p2g=2.25m/s2

物体在餐桌上滑动的初速度为vo=cor=3m/s

2

由运动学公式/2—vQ=-2as可得s=2m

由几何关系可得餐桌半径的最小值为R=7丫2+S2=2.5mo

(3)当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末

a2,

速度以由题意可得vt-vQ=-2as

由于餐桌半径为R=&r,所以s'=r=1.5m

所以可得1=1.5m/s

物体做平抛运动的时间为力则〃言户

解得t=J^-=0.4s

r

所以物体做平抛运动的