2017-2018學(xué)年物理人教版必修2講義模塊檢測卷

模塊檢測卷(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題Ⅰ(共13小題，每小題3分，共39分。在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分。)1．下列三位物理學(xué)家對人類文明做出了巨大貢獻，他們生活年代先后順序正確的是()A．愛因斯坦、牛頓、伽利略 B．牛頓、伽利略、愛因斯坦C．伽利略、愛因斯坦、牛頓 D．伽利略、牛頓、愛因斯坦答案D2．下列物理量中屬于矢量的是()A．功 B．功率C．重力勢能 D．加速度答案D3．關(guān)于功率，以下說法正確的是()A．功率大說明物體做功時間很短B．某機械做功越多，其功率越大C．由P＝W/t知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率D．汽車發(fā)動機功率是指牽引力做功的快慢，并非指合力的功率解析功率描述的是做功的快慢，表現(xiàn)為單位時間內(nèi)做功的數(shù)值。功率大說明物體在單位時間內(nèi)做功多，做功多，功率不一定大，還取決于時間，選項A、B錯誤；P＝W/t計算出的功率是物體在時間t內(nèi)的平均功率；瞬時功率為某一時刻的功率，可采用P＝Fvcosα計算，式中v為物體的瞬時速度，α為力F與瞬時速度之間的夾角，P為相應(yīng)時刻的瞬時功率，C錯誤，D正確。答案D4．如圖1所示，直線AB和CD表示彼此平行且筆直的河岸。若河水不流動，小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)Π?，小船的運動軌跡為直線P。若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動，且整個河中水的流速處處相等，現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)Π?，則小船實際運動的軌跡可能是圖中的()圖1A．直線P B．曲線QC．直線R D．曲線S解析兩個分運動是勻速直線運動，其合運動也是勻速直線運動。答案C5．如圖2甲所示，滑雪運動員沿斜坡高速向下滑行，其速度—時間圖象如圖乙所示，則由圖象中AB段曲線可知，運動員在此過程中()圖2A．做曲線運動 B．機械能守恒C．所受的合外力不斷增大 D．平均速度v>eq\f(vA＋vB,2)解析速度—時間圖象并不是表示物體的運動軌跡，A錯誤；由圖象可知，運動員的加速度越來越小，故運動員所受的合外力越來越小，且運動員的機械能不守恒，B、C錯誤；利用圖象與時間軸所圍的面積表示位移可知，此運動過程中的平均速度v>eq\f(vA＋vB,2)，D正確。答案D6．質(zhì)量為m的滑塊從固定在水平面上、半徑為R的半球形碗的邊緣由靜止滑向碗底，過碗底的速度為v，若滑塊與碗之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在過碗底時滑塊受到摩擦力的大小為()A．μmg B．μeq\f(mv2,R)C．μm(g＋eq\f(v2,R)) D．μm(eq\f(v2,R)－g)解析滑塊到達底端時，根據(jù)牛頓定律FN－mg＝meq\f(v2,R)而Ff＝μFN，代入解得Ff＝μm(g＋eq\f(v2,R))，選項C正確。答案C7．(2016·浙江慈溪中學(xué)檢測)如圖3所示，質(zhì)量為1kg的小球從桌面豎直上拋，到達的最大高度為0.8m，返回后，落到桌面下1m的地面上，取桌面為零重力勢能的參考平面，g＝10m/s2，則下述說法正確的是()圖3A．小球在最高點時機械能最大B．小球在桌面時重力勢能最大C．小球落地前瞬間具有的機械能為8JD．小球落地前瞬間具有的動能為8J解析小球的機械能是守恒的，在任何位置的機械能都相同，選項A錯誤；小球高度越低，重力勢能越小，選項B錯誤；小球在最高點的機械能為mgh＝8J，在落地前瞬間的機械能也是8J，選項C正確；小球在落地前瞬間的重力勢能為－mgh′＝－10J，所以小球在落地前瞬間的動能為8J－(－10J)＝18J，選項D錯誤。答案C8．某物體從高為H處由靜止下落至地面，用時為t，則下述結(jié)論正確的是()A．前、后eq\f(H,2)內(nèi)重力做功相等B．前、后eq\f(t,2)內(nèi)重力做功相等C．前、后eq\f(H,2)內(nèi)重力做功的平均功率相等D．前、后eq\f(t,2)內(nèi)重力做功的平均功率相等解析下落前、后eq\f(H,2)過程中，重力做功均為mg·eq\f(H,2)，A對；由于下落前eq\f(H,2)用時較長，故前eq\f(H,2)，重力的平均功率較小，C錯；下落前、后eq\f(t,2)時間內(nèi)，物體分別下落eq\f(H,4)和eq\f(3,4)H，重力做功分別為eq\f(1,4)mgH和eq\f(3,4)mgH，這兩段時間相同，做功不同，表明重力的平均功率也不相等，B、D錯。答案A9．(2015·10月浙江學(xué)考)快艇在運動中受到的阻力與速度平方成正比(即Ff＝kv2)。若油箱中有20L燃油，當快艇以10m/s勻速行駛時，還能行駛40km，假設(shè)快艇發(fā)動機的效率保持不變，則快艇以20m/s勻速行駛時，還能行駛()A．80km B．40kmC．10km D．5km解析設(shè)20L油發(fā)動機可提供的總功為W，由能量守恒定律知當快艇以10m/s勻速行駛時，W＝Ffs1＝kveq\o\al(2,1)s1，當快艇以20m/s勻速行駛時，W＝Ffs2＝kveq\o\al(2,2)s2，可得s2＝10km，C正確。答案C10．改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生變化，在下面四種情況中，能使汽車的動能變?yōu)樵瓉?倍的是()A．質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍B．質(zhì)量不變，速度增大到原來的4倍C．速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍D．速度變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，質(zhì)量增大到原來的2倍解析由Ek＝eq\f(1,2)mv2可知，選項B中動能變?yōu)樵瓉淼?6倍；選項C中，動能變?yōu)樵瓉淼?倍；選項D中，動能變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)。答案A11．如圖4所示，A、B兩個小球從同一豎直線上的不同位置水平拋出，結(jié)果它們同時落在地面上的同一點C，已知A離地面的高度是B離地面高度的2倍，則A、B兩個球的初速度之比vA∶vB為()圖4A．1∶2 B．2∶1C．eq\r(2)∶1 D．eq\r(2)∶2解析由于兩球離地面的高度之比為2∶1，由t＝eq\r(\f(2h,g))可知，它們落地所用的時間之比為eq\r(2)∶1，由于它們的水平位移x相同，由v＝eq\f(x,t)可知，初速度之比為1∶eq\r(2)＝eq\r(2)∶2，D項正確。答案D12．取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為()A．eq\f(π,6) B．eq\f(π,4)C．eq\f(π,3) D．eq\f(5π,12)解析設(shè)拋出點距地面高度為h，物塊初速度為v0，由題意知mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，落地時豎直分速度為vy，則veq\o\al(2,y)＝2gh，由以上兩式得vy＝v0。設(shè)物塊落地時的速度與水平方向夾角為α，則tanα＝eq\f(vy,v0)＝1，即物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角α＝eq\f(π,4)。答案B13．子彈的速度為v，打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱?。若木塊對子彈的阻力為恒力，那么當子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時，子彈的速度是()A．eq\f(v,2) B．eq\f(\r(2),2)vC．eq\f(v,3) D．eq\f(v,4)解析設(shè)子彈的質(zhì)量為m，木塊的厚度為d，木塊對子彈的阻力為f。根據(jù)動能定理，子彈剛好打穿木塊的過程滿足－fd＝0－eq\f(1,2)mv2。設(shè)子彈射入木塊的深度為其厚度一半時的速度為v′，則－f×eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mv2，聯(lián)立兩式可得v′＝eq\f(\r(2),2)v，選項B正確。答案B二、選擇題Ⅱ(本題共3小題，每小題3分，共9分，每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。)14．如圖5所示，高為h＝1.25m的平臺上覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質(zhì)量為60kg的滑雪愛好者以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°(取重力加速度g＝10m/s2)。由此可知下列各項中正確的是()圖5A．滑雪者離開平臺邊緣時的速度大小是5.0m/sB．滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5mC．滑雪者在空中運動的時間為0.5sD．著地時滑雪者重力做功的瞬時功率是300W解析著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°，故v0＝vy＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×1.25)m/s＝5.0m/s，A正確；水平距離x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))＝5×eq\r(\f(2×1.25,10))m＝2.5m，B正確；在空中運動時間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×1.25,10))s＝0.5s，C正確；著地時滑雪者重力做功的瞬時功率P＝mgvy＝60×10×5W＝3000W，D錯誤。答案ABC15．如圖6所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4m，最低點處有一小球(半徑比r小很多)，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運動，v0應(yīng)當滿足(g＝10m/s2)()圖6A．v0≥0 B．v0≥4m/sC．v0≥2eq\r(5)m/s D．v0≤2eq\r(2)m/s解析解決本題的關(guān)鍵是全面理解“小球不脫離圓軌道運動”所包含的兩種情況：(1)小球通過最高點并完成圓周運動；(2)小球沒有通過最高點，但小球沒有脫離圓軌道。對于第(1)種情況，當v0較大時，小球能夠通過最高點，這時小球在最高點處需要滿足的條件是mg≤mv2/r，又根據(jù)機械能守恒定律有mv2/2＋2mgr＝mveq\o\al(2,0)/2，可求得v0≥2eq\r(5)m/s，故選項C正確；對于第(2)種情況，當v0較小時，小球不能通過最高點，這時對應(yīng)的臨界條件是小球上升到與圓心等高位置處，速度恰好減為零，根據(jù)機械能守恒定律有mgr＝mveq\o\al(2,0)/2，可求得v0≤2eq\r(2)m/s，故選項D正確。答案CD16．如圖7所示，一個小環(huán)套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運動。小環(huán)從最高點A滑到最低點B的過程中，其線速度大小的平方v2隨下落高度h變化的圖象可能是四個圖中的()圖7解析設(shè)小環(huán)在A點的速度為v0，由機械能守恒定律得－mgh＋eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得v2＝veq\o\al(2,0)＋2gh，可見v2與h是線性關(guān)系。若v0＝0，B正確；v0≠0，A正確；故正確選項是A、B。答案AB三、非選擇題(本題共6小題，共52分)17．(5分)探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖8所示，關(guān)于以下操作，請補充完整實驗過程。圖8(1)本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度________。當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條……橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是_______________________________；(2)小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒ǎ篲____________________________________；(3)某同學(xué)在一次實驗中得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，后端的紙帶點跡較密集。出現(xiàn)這種情況的原因可能是________________________；(4)分析打點計時器打出的紙帶，求小車獲得的速度，需取點跡________紙帶；(5)分析W－v圖象，如圖W－v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r(v)等關(guān)系，最終確定W與v的關(guān)系是________。解析(1)實驗中沒有必要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值，只要測出后來各次橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可；為了使以后各次實驗中橡皮筋做的功是第一次實驗時的整數(shù)倍，在橡皮筋每次增加一條的的前提下，必須使每次實驗中橡皮筋拉伸的長度保持一致；(2)為了減小誤差，實驗中應(yīng)使長木板傾斜以平衡摩擦力；(3)后端的紙帶點跡較密集，表明小車在后期做減速運動，說明有摩擦力的存在，即沒有抵消摩擦力的影響；(4)小車在橡皮筋的作用下開始加速運動，等到橡皮筋與小車分離之后，小車做勻速直線運動。本實驗中待測的是橡皮筋做功完畢后小車的速度，即小車勻速運動的速度，而不是整個過程的平均速度，因此求小車獲得的速度的方法是選取具有均勻點跡的紙帶。(5)由動能定理可知，W＝eq\f(1,2)mv2，合外力做功和速度變化遵循W∝v2的規(guī)律。答案(1)保持一致2W、3W……(2)可以使木板適當傾斜(3)沒有使木板傾斜或傾角太小(4)均勻的紙帶(5)W∝v218．(5分)(2017·浙江紹興4月學(xué)考模擬)在“驗證能守恒定律”的實驗中(1)(多選)實驗室已提供了鐵架臺、重物、夾子、導(dǎo)線、紙帶等器材。為完成此實驗，除了所給的器材，從下圖還需要選取的實驗器材是________。(2)(多選)下列措施有助于減小實驗誤差()A．重物貼近打點計時器釋放下落B．必須以紙帶上第一個點為基準開始測量C．重復(fù)多次實驗時，重物必須從同一位置開始下落D．重物的密度盡量選擇大一點解析(1)本實驗需配打點計時器記錄運動位移、用直尺測量位移大小，不需要測量運動物體的質(zhì)量，故選B、D。(2)為盡可能多的測量位移、速度值，A項正確；機械能守恒可在運動中任意兩點間開展驗證，無需從紙帶上第一個點(初速度為零)為基準開始測量，B、C錯誤；為運動阻力盡可能不影響運動，牽引物需有較大的重力，在同等體積的條件下，重物的密度應(yīng)選擇大一點，D項正確。答案(1)BD(2)AD19．(8分)宇航員站在某星球表面，從高h處以初速度v0水平拋出一個小球，小球落到星球表面時，與拋出點的水平距離是x，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：(1)該星球的質(zhì)量M；(2)該星球的第一宇宙速度。解析(1)設(shè)星球表面的重力加速度為g，則由平拋運動規(guī)律：x＝v0t，h＝eq\f(1,2)gt2再由mg＝Geq\f(Mm,R2)解得：M＝eq\f(2hv\o\al(2,0)R2,Gx2)(2)設(shè)該星球的近地衛(wèi)星質(zhì)量為m0，則m0g＝m0eq\f(v2,R)解得v＝eq\f(v0,x)eq\r(2hR)答案(1)eq\f(2hv\o\al(2,0)R2,Gx2)(2)eq\f(v0,x)eq\r(2hR)20．(10分)如圖9所示，將一個m＝1kg小球從h＝5m高處水平拋出，小球落到地面的位置與拋出點的水平距離x＝10m。不計空氣阻力，取g＝10m/s2。求：圖9(1)小球在空中運動的時間；(2)小球拋出時速度的大?。?3)小球落地時的動能。解析(1)根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2得t＝1s(2)水平方向做勻速直線運動，由v0＝eq\f(x,t)得v0＝10m/s(3)根據(jù)動能定理有mgh＝Ek－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)得Ek＝100J答案(1)1s(2)10m/s(3)100J21．(12分)如圖10所示，質(zhì)量為0.1kg的木桶內(nèi)盛水0.4kg，用50cm的繩子系住桶，并使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動。如果通過最高點和最低點時的速度大小分別為9m/s和10m/s，求最高點和最低點水對桶底的壓力(g取10m/s2)。圖10解析最高點時水的受力如圖甲所示，由牛頓第二定律得mg＋FN1＝meq\f(v\o\al(2,1),r)代入數(shù)據(jù)解得FN1＝60.8N由牛頓第三定律知水對桶底的壓力FN1′＝FN1＝60.8N，豎直向上。最低點時水的受力如圖乙所示，F(xiàn)N2－mg＝meq\f(v\o\al(2,2),r)FN2＝84N由牛頓第三定律知水對桶底的壓力FN2′＝FN2＝84N，豎直向下。答案60.8N，方向豎直向上84N，方向豎直向下22．(12分)(2016·9月金華十校聯(lián)考)在學(xué)校組織的趣味運動會上，某科技小組為大家提供了一個寓學(xué)于樂的游戲。如圖11所示，將一質(zhì)量為0.1kg的鋼球放在O點，用彈射裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB運動，BC段為一段長為L＝2.0m的粗糙平面，DEFG為接球槽。圓弧OA和AB的半徑分別為r＝0.2m，R＝0.4m，小球與BC段的動摩擦因數(shù)為μ＝0.7，