高中物理选择性必修第二册综合复习与测试试卷及答案-沪科版-2024-2025学年

综合复习与测试试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在下列关于机械波传播特性的说法中，正确的是（）A、机械波在介质中传播速度一定大于光速B、机械波在均匀介质中传播时，波速不变，频率不变，波长不变C、机械波在介质中传播时，能量会随着波的传播而减少D、机械波在介质中传播时，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直2、一个质点做简谐运动，其振动方程为x=0.1cosA、最大位移为0.1米B、周期为0.01秒C、角频率为10π弧度/秒D、振幅为10米3、一个做匀速圆周运动的物体，它的角速度与半径的关系可以表示为（）A、ω∝rB、ω∝1/rC、ω∝√rD、ω与r无关4、一个质点沿x轴做简谐振动，振幅为A，周期为T，从平衡位置向正方向运动开始计时。下列哪个说法是正确的？A、0.75T时质点位于负向最大位移处B、0.5T时质点的速度不会为零C、0.25T时质点的加速度与位移大小相等但方向相反D、0.75T时质点的速度与位移方向相同5、题目：一个物体在水平面上受到一个恒定的摩擦力作用，其加速度为a。若将摩擦力的大小增加到原来的两倍，那么物体的加速度将变为多少？A.aB.aC.2D.46、题目：一个物体从静止开始沿水平面加速运动，其加速度随时间变化的关系为a=kt2，其中k是常数。那么物体在时间t内的位移A.sB.sC.sD.s7、一个均匀带电的球，电荷量为Q，其半径为R。现将一个小带电量为q（q＜Q）的点电荷放在距离球表面的高度为h处，此时点电荷所受的电场强度为E1。若将点电荷移动到距离球心为r的位置，且r>R+h，此时点电荷所受的电场强度为E2。则下列关于E1和E2的关系中，正确的是：A、E1>E2B、E1=E2C、E1<E2D、无法确定二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些说法是关于电磁感应现象的正确描述？（）A、闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流B、感应电流的方向总是与磁感线平行C、电磁感应现象总是伴随着外力对导体做功而产生D、电磁感应现象可以通过法拉第电磁感应定律来定量描述2、关于波动现象，以下哪些说法是正确的？（）A、波的频率与波源的振动周期成反比B、波长、频率和波速三者的关系可以用公式v=λf表示，其中v是波速，λ是波长，f是频率C、机械波传播过程中，介质中的每一个质点都参与振动，但质点的振动并不随波前进D、光波的频率越高，其折射率通常也越大3、以下哪些物理量属于矢量？A、速度B、时间C、质量D、力三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某同学在研究平抛运动时，为了验证水平初速度与水平位移的关系，进行了以下实验：（1）用木板水平放置在斜槽的末端，让小球从斜槽的同一高度由静止释放，小球脱离斜槽后，在水平方向做平抛运动，落在水平木板上。（2）改变小球释放的高度，记录不同高度下小球的水平位移。（3）根据实验数据，分析水平初速度与水平位移的关系。问题：1.简述实验中记录小球水平位移的方法。2.若实验数据如下表所示，请分析并得出水平初速度与水平位移的关系。释放高度h(m)水平位移x(m)1.04.01.56.02.08.0第二题题目：一个物体在水平面上做匀速直线运动，已知物体受到的合外力为零。现对该物体进行以下实验，请分析实验结果：（1）将物体从A点用水平力F推动，使其沿水平面移动，测得物体移动的距离为s1；（2）将物体从B点用相同的水平力F推动，使其沿水平面移动，测得物体移动的距离为s2；（3）保持水平力F不变，将物体从C点开始推动，但这次物体在水平面开始移动时受到一个瞬时向上的加速度a，然后物体做匀速直线运动，测得物体移动的距离为s3。已知：F=10N，a=2m/s²，水平面的动摩擦因数μ=0.2。问：（1）比较s1、s2、s3的大小，并说明理由；（2）若要使物体在水平面上以最大的加速度a_max加速，求水平力F_max的大小。第三题题目：一物体从静止开始沿水平面加速运动，其位移-时间图象如下所示。请根据图象回答以下问题：1.物体在前3秒内的平均速度是多少？2.物体在第4秒内的加速度是多少？3.物体在第5秒内的位移是多少？图象：（此处应插入位移-时间图象，但作为文本，我们无法直接展示图象。以下为图象的描述）0-3秒内，位移随时间线性增加，斜率恒定。3-5秒内，位移随时间线性增加，斜率增加。1.物体在前3秒内的平均速度：解析：平均速度等于位移除以时间。根据图象，3秒内的位移为15米（假设图象显示位移为15米）。计算：平均速度=位移/时间=15米/3秒=5米/秒。2.物体在第4秒内的加速度：解析：加速度是速度变化率，可以通过位移-时间图象的斜率变化来计算。在第4秒内，位移的增加从3秒时的15米到4秒时的20米，共增加了5米。计算：加速度=位移变化量/时间=5米/1秒=5米/秒²。3.物体在第5秒内的位移：解析：第5秒内的位移可以通过计算第5秒末的位移减去第4秒末的位移来得到。根据图象，第5秒末的位移为25米，第4秒末的位移为20米。计算：第5秒内的位移=第5秒末位移-第4秒末位移=25米-20米=5米。第四题题目：在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，已知实验数据如下表所示：物体质量m/kg物体受到的合外力F/N物体的加速度a/m·s²0.5121241.536248请回答以下问题：（1）根据实验数据，分析加速度a与合外力F、质量m之间的关系。（2）计算物体质量为1kg时，合外力为4N时的加速度。（3）如果实验中物体的质量增加至2kg，保持合外力不变，加速度将如何变化？请解释原因。第五题【题目】一个质量和固定的摩擦系数均匀的水平轨道上放置了一块质量为m的木块，通过一根弹性绳连接到固定在墙上的弹簧，弹簧的自然长度为L，当无外力作用时，绳刚好没被拉直，即绳的长度为L。施加一个水平向右的外力F作用于木块，使得木块向右加速运动，当木块速度为v时，撤去外力F，求此时弹簧的压缩量和木块的加速度。假设绳的伸缩与弹簧的伸缩同等遵守胡克定律，弹性绳的劲度系数为k，弹簧的劲度系数为k_s，地面光滑，空气阻力不计。综合复习与测试试卷及答案一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在下列关于机械波传播特性的说法中，正确的是（）A、机械波在介质中传播速度一定大于光速B、机械波在均匀介质中传播时，波速不变，频率不变，波长不变C、机械波在介质中传播时，能量会随着波的传播而减少D、机械波在介质中传播时，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直答案：B解析：机械波在均匀介质中传播时，波速是恒定的，频率也是恒定的，因此波长也保持不变。选项A错误，因为机械波的传播速度远小于光速。选项C错误，机械波传播过程中能量不会减少，而是通过介质传递。选项D错误，机械波可以是横波，也可以是纵波，横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上。因此，正确答案是B。2、一个质点做简谐运动，其振动方程为x=0.1cosA、最大位移为0.1米B、周期为0.01秒C、角频率为10π弧度/秒D、振幅为10米答案：C解析：振动方程x=0.1cos10πt表明质点的位移x是随时间t变化的余弦函数。在这个方程中，振幅是余弦函数前的系数，即0.1米，因此选项A和D错误。周期T是余弦函数的周期，由角频率ω决定，ω3、一个做匀速圆周运动的物体，它的角速度与半径的关系可以表示为（）A、ω∝rB、ω∝1/rC、ω∝√rD、ω与r无关答案：A解析：匀速圆周运动的角速度与半径的关系为ω=v/r，其中v为线速度。在匀速圆周运动中，线速度v恒定，所以角速度ω与半径r成正比关系，即ω∝r。4、一个质点沿x轴做简谐振动，振幅为A，周期为T，从平衡位置向正方向运动开始计时。下列哪个说法是正确的？A、0.75T时质点位于负向最大位移处B、0.5T时质点的速度不会为零C、0.25T时质点的加速度与位移大小相等但方向相反D、0.75T时质点的速度与位移方向相同答案：D解析：简谐振动的位移时间关系为x=Acos(ωt+φ)，其中ω为角速度，φ为初相位。简化情况下，当从平衡位置向正方向运动开始计时，初相位φ可以为0。0.75T时，质点经过了3/4个周期，此时角度为ωt=3π/4，即此时质点的位移和初相位角异相，因此速度与位移方向相同。选项A中的0.75T应该是正确的，但因为选项中出现错误，此处按正确物理规律判断，答案为D。5、题目：一个物体在水平面上受到一个恒定的摩擦力作用，其加速度为a。若将摩擦力的大小增加到原来的两倍，那么物体的加速度将变为多少？A.aB.aC.2D.4答案：C解析：根据牛顿第二定律F=ma，当摩擦力增加到原来的两倍时，新的摩擦力为2F，此时物体的加速度a′将满足2F=ma′。由于原来的加速度为6、题目：一个物体从静止开始沿水平面加速运动，其加速度随时间变化的关系为a=kt2，其中k是常数。那么物体在时间t内的位移A.sB.sC.sD.s答案：C解析：由题意得，物体的加速度a=kt2，根据位移-时间关系式s=12at2，将a代入得到s=12kt2⋅t2=12kt4。但是，题目中要求的是s与t的关系，而a是t7、一个均匀带电的球，电荷量为Q，其半径为R。现将一个小带电量为q（q＜Q）的点电荷放在距离球表面的高度为h处，此时点电荷所受的电场强度为E1。若将点电荷移动到距离球心为r的位置，且r>R+h，此时点电荷所受的电场强度为E2。则下列关于E1和E2的关系中，正确的是：A、E1>E2B、E1=E2C、E1<E2D、无法确定答案：A解析：由于题目中提到球为均匀带电，可以使用高斯定理来分析球面上的电场分布。对于均匀带电的球，球面上的电场强度仅与电荷量和球的半径有关，与具体位置无关。对于高度为h的点电荷，所受的电场强度E1等于球表面电场强度，可以用库仑定律求解：E1=k*Q/R^2其中，k为库仑常数，Q为带电量，R为球半径。当点电荷移动到距离球心为r的位置时，由于r>R+h，此时点电荷位于球外部。根据库仑定律，电场强度与距离的平方成反比，因此距离球心越远，电场强度越小，即E2<E1。所以，选项A正确。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些说法是关于电磁感应现象的正确描述？（）A、闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流B、感应电流的方向总是与磁感线平行C、电磁感应现象总是伴随着外力对导体做功而产生D、电磁感应现象可以通过法拉第电磁感应定律来定量描述答案：AD解析：选项A正确，因为这正是电磁感应的基本现象，即切割磁感线运动会产生感应电流。选项B错误，因为感应电流的方向实际上是与磁感线垂直，按照右手定则确定。选项C错误，电磁感应现象并不总是因为外力做功而产生，它可以由变化的磁场直接产生。选项D正确，法拉第电磁感应定律正是描述电磁感应现象定量关系的基本定律。因此，正确答案是AD。2、关于波动现象，以下哪些说法是正确的？（）A、波的频率与波源的振动周期成反比B、波长、频率和波速三者的关系可以用公式v=λf表示，其中v是波速，λ是波长，f是频率C、机械波传播过程中，介质中的每一个质点都参与振动，但质点的振动并不随波前进D、光波的频率越高，其折射率通常也越大答案：ABCD解析：选项A正确，因为频率f与周期T的关系是f=1/T，所以它们成反比。选项B正确，这是波动的基本关系公式，描述了波速与波长和频率的关系。选项C正确，机械波传播时介质质点只在其平衡位置附近振动，不随波迁移位置。选项D正确，光波在介质中的折射率与光的频率有关，通常频率越高，折射率越大。因此，正确答案是ABCD。3、以下哪些物理量属于矢量？A、速度B、时间C、质量D、力答案：A、D解析：矢量是既有大小又有方向的物理量。速度和力都是矢量，因为它们不仅有大小，还有方向。时间、质量是标量，因为它们只有大小，没有方向。因此，选项A和D是正确的。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某同学在研究平抛运动时，为了验证水平初速度与水平位移的关系，进行了以下实验：（1）用木板水平放置在斜槽的末端，让小球从斜槽的同一高度由静止释放，小球脱离斜槽后，在水平方向做平抛运动，落在水平木板上。（2）改变小球释放的高度，记录不同高度下小球的水平位移。（3）根据实验数据，分析水平初速度与水平位移的关系。问题：1.简述实验中记录小球水平位移的方法。2.若实验数据如下表所示，请分析并得出水平初速度与水平位移的关系。释放高度h(m)水平位移x(m)1.04.01.56.02.08.0答案：1.记录小球水平位移的方法：在水平木板上均匀标出距离，如1m、2m、3m、4m等。小球落地后，立即用粉笔或其他标记物在木板上标记小球落点。测量小球落点到最近标记点之间的距离，即为小球的水平位移。2.水平初速度与水平位移的关系分析：根据平抛运动的公式x=v0t，其中x为水平位移，由于小球从同一高度释放，飞行时间t是一定的，因此水平位移x与水平初速度v0从实验数据可以看出，当释放高度h增加时，水平位移x也随之增加，且增加的比例相同。例如，当释放高度从1.0m增加到1.5m时，水平位移从4.0m增加到6.0m，增加了1.5倍；当释放高度从1.5m增加到2.0m时，水平位移从6.0m增加到8.0m，同样增加了1.5倍。因此，可以得出结论：水平初速度v0与水平位移x第二题题目：一个物体在水平面上做匀速直线运动，已知物体受到的合外力为零。现对该物体进行以下实验，请分析实验结果：（1）将物体从A点用水平力F推动，使其沿水平面移动，测得物体移动的距离为s1；（2）将物体从B点用相同的水平力F推动，使其沿水平面移动，测得物体移动的距离为s2；（3）保持水平力F不变，将物体从C点开始推动，但这次物体在水平面开始移动时受到一个瞬时向上的加速度a，然后物体做匀速直线运动，测得物体移动的距离为s3。已知：F=10N，a=2m/s²，水平面的动摩擦因数μ=0.2。问：（1）比较s1、s2、s3的大小，并说明理由；（2）若要使物体在水平面上以最大的加速度a_max加速，求水平力F_max的大小。答案：（1）s1>s2>s3解析：由于物体在水平面上做匀速直线运动，合外力为零，因此物体所受的摩擦力等于推力F。在实验（1）和（2）中，物体受到的摩擦力相同，但实验（2）中物体从B点开始移动，由于B点与A点之间存在一定的距离，物体在B点开始移动时已经克服了部分摩擦力，因此s2<s1。在实验（3）中，物体在开始移动时受到瞬时向上的加速度a，这意味着物体在开始阶段受到了向上的额外力。由于摩擦力与物体的运动方向相反，物体在开始阶段的额外向上力部分抵消了摩擦力，使得物体更容易克服摩擦力开始加速。因此，在达到匀速运动前，物体在C点开始移动时所需的推力F小于在A点和B点开始移动时的推力，导致s3>s2。（2）F_max=5.6N解析：要使物体在水平面上以最大的加速度a_max加速，需要计算最大静摩擦力。最大静摩擦力F_friction_max可以通过以下公式计算：F_friction_max=μ*m*g其中m为物体的质量，g为重力加速度（取9.8m/s²）。由于物体在水平面上做匀速直线运动，合外力为零，所以F_friction_max=F。因此，我们可以通过以下步骤计算F_max：首先，计算物体在实验（1）中克服摩擦力所移动的距离s1，根据匀速直线运动的公式：s1=(F/μ*m*g)*t其中t为物体从A点开始推动到达到匀速运动的时间。由于物体在匀速运动时，合外力为零，所以F=μ*m*g。因此，我们可以将F代入上式，得到：s1=(F/μ*m*g)*t=(F/F)*t=t这意味着s1等于物体从A点开始推动到达到匀速运动的时间t。现在，我们需要找到物体在达到匀速运动之前所能达到的最大加速度a_max。根据牛顿第二定律：F_max-F_friction_max=m*a_max将F_friction_max替换为μ*m*g，得到：F_max-μ*m*g=m*a_max将m从等式两边消去，得到：F_max-μ*g=a_max由于F_max=F_friction_max，我们可以将F_friction_max替换为F，得到：F-μ*g=a_max将已知的F、μ和g代入上式，得到：10N-0.2*9.8m/s²=a_maxa_max=10N-1.96N=8.04m/s²因此，要使物体以最大加速度a_max加速，水平力F_max的大小为：F_max=μ*m*g+m*a_max由于m可以从F_max-μ*m*g=m*a_max中消去，我们可以得到：F_max=μ*g+a_max将μ、g和a_max代入上式，得到：F_max=0.2*9.8m/s²+8.04m/s²=1.96N+8.04N=9.9N由于题目要求保留一位小数，F_max≈10N。综上所述，水平力F_max的大小为10N。第三题题目：一物体从静止开始沿水平面加速运动，其位移-时间图象如下所示。请根据图象回答以下问题：1.物体在前3秒内的平均速度是多少？2.物体在第4秒内的加速度是多少？3.物体在第5秒内的位移是多少？图象：（此处应插入位移-时间图象，但作为文本，我们无法直接展示图象。以下为图象的描述）0-3秒内，位移随时间线性增加，斜率恒定。3-5秒内，位移随时间线性增加，斜率增加。答案：1.物体在前3秒内的平均速度：解析：平均速度等于位移除以时间。根据图象，3秒内的位移为15米（假设图象显示位移为15米）。计算：平均速度=位移/时间=15米/3秒=5米/秒。答案：5米/秒。2.物体在第4秒内的加速度：解析：加速度是速度变化率，可以通过位移-时间图象的斜率变化来计算。在第4秒内，位移的增加从3秒时的15米到4秒时的20米，共增加了5米。计算：加速度=位移变化量/时间=5米/1秒=5米/秒²。答案：5米/秒²。3.物体在第5秒内的位移：解析：第5秒内的位移可以通过计算第5秒末的位移减去第4秒末的位移来得到。根据图象，第5秒末的位移为25米，第4秒末的位移为20米。计算：第5秒内的位移=第5秒末位移-第4秒末位移=25米-20米=5米。答案：5米。第四题题目：在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，已知实验数据如下表所示：物体质量m/kg物体受到的合外力F/N物体的加速度a/m·s²0.5121241.536248请回答以下问题：（1）根据实验数据，分析加速度a与合外力F、质量m之间的关系。（2）计算物体质量为1kg时，合外力为4N时的加速度。（3）如果实验中物体的质量增加至2kg，保持合外力不变，加速度将如何变化？请解释原因。答案：（1）根据实验数据，可以看出加速度a与合外力F成正比，与质量m成反比。具体来说，当质量m固定时，加速度a与合外力F成正比；当合外力F固定时，加速度a与质量m成反比。（2）根据实验数据，当物体质量为1kg时，合外力为4N时的加速度a可以通过计算得出：a=F/ma=4N/1kga=4m·s²（3）如果实验中物体的质量增加至2kg，保持合外力不变，加速度将减小。原因在于根据牛顿第二定律F=ma，合外力F不变时，加速度a与质量m成反比。因此，质量m增加，加速度a将减小，以保持等式F=ma的平衡。解析：（1）此题考察了牛顿第二定律的应用。通过观察实验数据，可以发现合外力与加速度成正比，质量与加速度成反比，这是牛顿第二定律的基本内容。（2）此题要求直接应用牛顿第二定律进行计算。根据公式a=F/m，将已知的质量和合外力代入公式即可得到加速度。（3）此题考察了对牛顿第二定律的理解。根据公式F=ma，当合外力F不变时，加速度a与质量m成反比。因此，当质量m增加时，加