2024-2025學年新教材高中物理本冊綜合檢測B含解析新人教版必修2

PAGE1-綜合檢測(B)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．如圖所示是流星在夜空中發(fā)出的光明光焰，此時會有人在內(nèi)心里許下一個美妙的愿望。有些流星是外太空物體被地球強大引力吸引墜落到地面的過程中同空氣發(fā)生猛烈摩擦產(chǎn)生的。下列相關說法正確的是(A)A．形成流星的物體同空氣摩擦時部分機械能轉化為內(nèi)能B．引力對形成流星的物體做正功，其動能增加，機械能守恒C．當形成流星的物體的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同始終線上時，形成流星的物體做平拋運動D．形成流星的物體進入大氣層后做斜拋運動解析：形成流星的物體同空氣摩擦時部分機械能轉化為內(nèi)能，A正確；引力對形成流星的物體做正功，除了重力之外還有其他力做功，機械能不守恒，B錯誤；當形成流星的物體的速度方向與空氣阻力和重力的合力方向不在同始終線上時，形成流星的物體做曲線運動，C錯誤；由于存在空氣阻力及重力加速度變更，故D錯誤。2．(2024·吉林榆樹一中高一下學期檢測)一個小孩站在船頭，按如圖所示的兩種狀況用同樣大小的力拉繩。若經(jīng)過相同的時間t(船未碰撞)，小孩所做的功分別為W1、W2，在時間t內(nèi)小孩拉繩的平均功率分別為P1、P2，則(C)A．W1>W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＝P2C．W1<W2，P1<P2 D．W1<W2，P1＝P2解析：第一種狀況，小孩的腳對他所站的船做功，同時繩對小孩的拉力對小孩也做功；其次種狀況下，除上述功外，小孩對另一小船又多做了一部分功，所以W1<W2；P1＝eq\f(W1,t)，P2＝eq\f(W2,t)，故P1<P2，則C正確。3．如圖所示，一名運動員在參與跳遠競賽，他騰空過程中離地面的最大高度為L，成果為4L，假設跳遠運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為α，運動員可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，則有(B)A．tanα＝2 B．tanα＝1C．tanα＝eq\f(1,2) D．tanα＝eq\f(1,4)解析：騰空過程中離地面的最大高度為L，落地過程中做平拋運動，依據(jù)運動學公式：L＝eq\f(1,2)gt2，解得：t＝eq\r(\f(2L,g))，運動員在空中最高點的速度即為運動員起跳時水平方向的分速度，依據(jù)分運動與合運動的等時性，則水平方向的分速度為：vx＝eq\f(2L,t)＝eq\r(2gL)，在最高點豎直方向速度為零，那么運動員落到地面時的豎直分速度為：vy＝gt＝eq\r(2gL)，運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角的正切值為：tanα＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(\r(2gL),\r(2gL))，故B正確，ACD錯誤。4．(2024·山東省昌樂二中高一下學期檢測)如圖所示，消防隊員在水平地面上進行消防演練，設消防水帶的噴嘴噴出的水流量是300L/min，水離開噴嘴的速度為20m/s，不計空氣阻力，則下列說法正確的是(D)A．若水沿水平方向噴射，水流射程約18mB．若水沿豎直向上噴射，水流上升的最大高度約40mC．若水沿水平方向噴射，穩(wěn)定后任一瞬間空中水約5LD．若水沿豎直向上噴射，10s內(nèi)消防車對水做的功約1×104J解析：若水沿水平方向噴射，則噴口高度大約1m，則時間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\f(\r(2×1),10)s≈0.45s，則水流射程約x＝vt＝20×0.45m＝9m，選項A錯誤；若水沿豎直向上噴射，水流上升的最大高度約h＝eq\f(v2,2g)＝eq\f(202,20)m＝20m，選項B錯誤；若水沿水平方向噴射，穩(wěn)定后任一瞬間空中水約V＝Qt＝eq\f(300,60)×0.45L，選項C錯誤；若水沿豎直向上噴射，10s內(nèi)噴出水eq\f(300,60)×10L＝50L，質(zhì)量為m＝50kg，則消防車對水做的功約W＝mgh＝50×10×20J＝1×104J，選項D正確。5．(2024·遼寧省鐵嶺市六校高一下學期期中聯(lián)考)我國已駕馭“半彈道跳動式高速再入返回技術”，為實現(xiàn)“嫦娥”飛船月地返回任務奠定基礎。如圖虛線為大氣層邊界，返回器與服務艙分別后，從a點無動力滑入大氣層，然后從c點“跳”出，再從e點“躍”入，實現(xiàn)多次減速，可避開損壞返回器。d點為軌跡的最高點，離地心的距離為r，返回器在d點時的速度大小為v，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則返回器(C)A．在b點處于失重狀態(tài) B．在a、c、e點時的動能相等C．在d點時的加速度大小為eq\f(GM,r2) D．在d點時的速度大小v＞eq\r(\f(GM,r))解析：由題意知，返回器在b點處于超重狀態(tài)，故A錯誤；從a到e通過大氣層，有能量的損耗，在a、c、e三點時的速度不等，逐次減小，故B錯誤；在d點受萬有引力：F＝eq\f(GMm,r2)＝ma，所以加速度a＝eq\f(GM,r2)，故C正確；在d點，v＜eq\r(\f(GM,r))，所以D錯誤。6．(2024·遼寧省沈陽二十中高一下學期期中)如圖所示，一鐵球用細線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，細線穿過一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動細線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運動，當光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時，細線與豎直方向的夾角為θ，此時鐵球(B)A．豎直方向速度大小為vcosθ B．豎直方向速度大小為vsinθC．豎直方向速度大小為vtanθ D．相對于地面速度大小為v解析：線與光盤交點參與兩個方向的運動，一是沿著線的方向運動，二是垂直線的方向運動，則合運動的速度大小為v，由數(shù)學三角函數(shù)關系，則有：v球＝v線＝vsinθ，而沿線的速度的大小，即為小球上升的速度大小，故B正確，AC錯誤；球相對于地面速度大小為v＝eq\r(v2＋vsinθ2)，故D錯誤。7．如圖所示，半徑為R，表面光滑的半圓柱體固定于水平地面上，其圓心在O點。位于豎直面內(nèi)的光滑曲線軌道AB的底端水平，與半圓柱相切于半圓柱面頂點B。質(zhì)量為m的小滑塊從距B點高為R的A點由靜止釋放，則小滑塊(CD)A．將沿半圓柱體表面做圓周運動 B．落地點距離O點的距離為eq\r(2)RC．將從B點起先做平拋運動 D．落地時的速度大小為2eq\r(gR)解析：由機械能守恒得：mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)得vB＝eq\r(2gR)>eq\r(gR)，故滑塊從B點起先做平拋運動，A錯，C正確；x＝vBt＝2R，B錯；設落地速度為v，則eq\f(1,2)mv2＝mg2R，得v＝2eq\r(gR)，故D正確。8．(2024·浙江省諸暨中學高一下學期期中)浙江省諸暨陳蔡鎮(zhèn)是我省出名的板栗產(chǎn)地。如圖為老鄉(xiāng)敲打板栗的情形，假設某一次敲打時，離地4m處的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飛出。已知板栗的質(zhì)量為20g，(忽視空氣阻力作用，以地面為零勢能面)，則關于該板栗下列說法正確的是(AC)A．水平飛出時的重力勢能是0.8JB．落地時的機械能為0.16JC．在離地高1m處的勢能是其機械能的eq\f(5,24)D．有可能擊中離敲出點水平距離為5m的工人解析：以地面為零勢能面，板栗相對參考平面的高度為h＝4m，所以重力勢能為Ep＝mgh＝20×10－3×10×4J＝0.8J,故A正確；由于板栗做平拋運動過程中機械能守恒，所以落地時的機械能等于拋出時的機械能，即為E＝Ep＋Ek＝Ep＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝(0.8＋eq\f(1,2)×20×10－3×42)J＝0.96J，故B錯誤；在離地高為1m處的重力勢能為Ep＝mgh1＝20×10－3×10×1J＝0.2J，所以在離地高1m處的勢能是其機械能的eq\f(0.2,0.96)＝eq\f(5,24)，故C正確；板栗豎直方向做自由落體運動，由公式h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×4,10))s，板栗水平方向的位移為：x＝v0t＝4×eq\r(\f(2×4,10))m≈3.6m，所以不行能擊中離敲出點水平距離為5m的工人，故D錯誤。9．如圖所示，從水平地面上同一位置先后拋出的兩個質(zhì)量相等的小球P、Q，分別落在地面上的M、N點，兩球運動的最大高度相同，不計空氣阻力，則下列說法正確的是(AC)A．P、Q的飛行時間相等B．P與Q在空中不行能相遇C．P、Q落地時的重力的瞬時功率相等D．P落地時的動能大于Q落地時的動能解析：因兩球上升的高度相同，所以在空中飛行的時間相等，落地時豎直方向的速度相等，故選項A、C正確；P、Q有可能相遇，B錯；Q球的水平初速度大，故落地動能大，D錯。10．我國放射的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星簡化后的路途示意圖如圖所示。衛(wèi)星由地面放射后，經(jīng)過放射軌道進入停岸軌道，然后在停岸軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉移軌道，再次調(diào)速后進入工作軌道，衛(wèi)星起先對月球進行探測。已知地球與月球的質(zhì)量之比為a，衛(wèi)星的停岸軌道與工作軌道的半徑之比為b，衛(wèi)星在停岸軌道和工作軌道上均可視為做勻速圓周運動，則(AD)A．衛(wèi)星在停岸軌道和工作軌道運行的速度之比為eq\r(\f(a,b))B．衛(wèi)星在停岸軌道和工作軌道運行的周期之比為eq\r(\f(b,a))C．衛(wèi)星在停岸軌道運行的速度大于地球的第一宇宙速度D．衛(wèi)星從停岸軌道轉移到地月轉移軌道，衛(wèi)星必需加速解析：依據(jù)Geq\f(mM,r2)＝meq\f(v2,r)得v＝eq\r(\f(GM,r))，衛(wèi)星在停岸軌道和工作軌道運行的速度之比為eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(M1,M2)·\f(r2,r1))＝eq\r(\f(a,b))，A項正確；依據(jù)T＝eq\f(2πr,v)＝2πreq\r(\f(r,GM))，衛(wèi)星在停岸軌道和工作軌道運行的周期之比為eq\f(T1,T2)＝eq\f(r1,r2)eq\r(\f(M2,M1)·\f(r1,r2))＝beq\r(\f(b,a))，B錯誤；由v＝eq\r(\f(GM,r))知r越大，v越小，衛(wèi)星停岸軌道運行的速度小于地球的第一宇宙速度，C項錯；衛(wèi)星從停岸軌道轉移到地月轉移軌道，要遠離地球，衛(wèi)星必需加速才能做離心運動，故D項正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、試驗題(共2小題，共14分。把答案干脆填在橫線上)11．(6分)小剛同學用如圖試驗裝置探討“機械能守恒定律”。他進行了如下試驗操作并測出如下數(shù)值。①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg；②用游標卡尺測出小球的直徑為10.0mm；③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為82.05cm；④電磁鐵先通電，讓小球吸在起先端；⑤電磁鐵斷電后，小球自由下落；⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi)，計時裝置登記小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10－3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門的速度；⑦計算得出小球重力勢能減小量ΔEp＝__4.02__J，小球的動能變更量ΔEk＝__4.00__J。(g取9.8m/s2，結果保留三位有效數(shù)字)從試驗結果中發(fā)覺ΔEp__稍大于__ΔEk(填“稍大于”“稍小于”或“等于”)，試分析可能的緣由__空氣阻力的影響，高度測量中忽視了小球的尺度等__。解析：v＝eq\f(L,t)＝eq\f(10×10－3,2.5×10－3)m/s＝4m/sΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.8205J＝4.02JΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×0.5×42J＝4J12．(8分)做絕技表演的汽車從高臺水平飛出，在空中運動后著地。一架照相機通過多次曝光，拍攝得到汽車在著地前后一段時間內(nèi)的運動照片如圖所示(第三個照片為汽車落地的瞬間，虛線格子為正方形)。已知汽車長度為3.6m，相鄰兩次曝光的時間間隔相等，由照片可推算出汽車離開高臺時的瞬時速度大小為__12__m/s，高臺離地面的高度為__11.25__m。(取g＝10m/s2)解析：由題意知，正方形的邊長為3.6m，由照片知，在曝光的時間間隔內(nèi)，豎直位移之差Δy＝l＝3.6m，又Δy＝gT2，所以，曝光時間T＝eq\r(\f(Δy,g))＝eq\r(\f(3.6,10))s＝0.6s，曝光時間內(nèi)汽車的水平位移為2l＝7.2m所以v0＝eq\f(2l,T)＝eq\f(7.2,0.6)m/s＝12m/s，其次次曝光時汽車的豎直分速度vy＝eq\f(3l,2T)＝eq\f(3×3.6,2×0.6)m/s＝9m/s，此時，汽車下落的時間t1＝eq\f(vy,g)＝eq\f(9,10)s＝0.9s，從起先到落地的總時間t2＝t1＋T＝1.5s，故高臺離地面的高度h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)×10×1.52m＝11.25m。三、論述·計算題(共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下試驗，試驗裝置如圖甲所示。豎直平面內(nèi)的光滑軌道由斜軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止釋放，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，變更H的大小，可測出F隨H的變更關系如圖乙所示，求：(1)圓軌道的半徑；(2)該星球的第一宇宙速度。答案：(1)0.2m(2)5×103m/s解析：(1)小球過C點時滿意F＋mg＝meq\f(v\o\al(2,C),r)①又依據(jù)mg(H－2r)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)②由①②得：F＝eq\f(2mg,r)H－5mg③由圖可知：H1＝0.5m時F1＝0；代入③可得r＝0.2mH2＝1.0m時F2＝5N；代入③可得g＝5m/s2(2)據(jù)meq\f(v2,R)＝mg可得v＝eq\r(Rg)＝5×103m/s14．(11分)(2024·浙江省“溫州九?！备咭簧蠈W期期末聯(lián)考)如圖所示，半徑為1m的光滑半圓形管道AB，與水平面相切于A點，固定在豎直面內(nèi)，管道內(nèi)有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球(可看作質(zhì)點)，質(zhì)量為1kg，在管道內(nèi)做圓周運動，通過圓周最高點B后，經(jīng)0.3s垂直打到傾角為45°的斜面上的C點。取g＝10m/s2。求：(1)C與B點的水平距離；(2)球通過B點時對管道的作用力的大小和方向。答案：(1)0.9m(2)1N方向向下解析：(1)小球在C點的豎直分速度vy＝gt水平分速度vx＝vytan45°則B點與C點的水平距離為x＝vxt解得x＝0.9m⑵小球經(jīng)過管道的B點時，與管道之間無作用力的臨界條件為mg＝meq\f(v2,R)v＝eq\r(gR)＝eq\r(10)m/s因vB＝vx＝3m/s小于eq\r(10)m/s，則軌道對小球的作用力方向向上在B點依據(jù)牛頓其次定律得：mg－FNB＝meq\f(v\o\al(2,B),R)代入數(shù)據(jù)得FNB＝1N依據(jù)牛頓第三定律可知小球經(jīng)過B點時對管道的作用力方向向下(其他方法正確，同樣得分)15．(12分)如圖所示，人騎摩托車做騰躍絕技表演，以1.0m/s的初速度沿曲面沖上高0.8m、頂部水平的高臺，若摩托車沖上高臺的過程中始終以額定功率1.8kW行駛，經(jīng)過1.2s到達平臺頂部，然后離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為R＝1.0m，人和車的總質(zhì)量為180kg，絕技表演的全過程中不計一切阻力(計算中取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)。求：(1)人和車到達頂部平臺時速度v的大小；(2)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離x；(3)圓弧對應圓心角θ；(4)人和車運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力。答案：(1)3m/s(2)1.2m(3)106°(4)7.74×103N方向向下解析：(1)摩托車沖上高臺的過程中，由動能定理得Pt－mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入數(shù)據(jù)得v＝3m/s。(2)摩托車離開平臺后平拋運動過程中，在豎直方向h＝eq\f(1,2)gt2，水平方向x＝vt，所以x＝1.2m。(3)人和車落到A點時速度方向沿A點切線方向，此時的豎直分速度vy＝gt＝4m/s，人和車的水平分速度vx＝v＝3m/s，所以tanα＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(4,3)，可知α＝53°，θ＝2α＝106°。(4)設人和車到達最低點O的速度為v1，則摩托車由高臺頂部到圓弧軌道最低點的過程中，由機械能守恒定律得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)mv2＋mg[h＋R(1－cos53°)]，在最低點據(jù)牛頓其次定律，有FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)，代入數(shù)據(jù)解得：FN＝7.74×103N。再由牛頓第三定律可得，人和車