必修第二册综合卷（word版）-【精英1号】2025年高中物理学考笔记·仿真综合卷

必修第二册综合卷 (时间：60分钟　分值：100分) 一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．在国际单位制中，功率的单位是(　　) A．kW B．J/s C．N·m/s D．J 【答案】B 【解析】根据功率的公式P＝知，功率的国际单位是J/s。故B正确。 2．[2023·浙江丽水·学考模拟]2022年10月，我国将太阳探测卫星“夸父一号”发射升空，卫星顺利进入预定轨道。在“夸父一号”逐渐靠近太阳的过程中，其所受的太阳引力(　　) A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．不变 【答案】B 【解析】根据F万＝G可知，在“夸父一号”逐渐靠近太阳的过程中，r逐渐减小，则其所受的太阳引力逐渐增大。故选B。 3．如图所示，OO′是门的转轴，当门转动时，门上a、b两点的角速度分别为ωa和ωb，线速度的大小分别为va和vb，下列关系正确的是(　　) A．ωa＝ωb，va< vb B．ωa＝ωb，va> vb C．ωa<ωb，va＝vb D．ωa>ωb，va＝vb 　　　　 【答案】A 【解析】同轴转动时，角速度相同，而根据v＝ωr，可知参考点与转轴越远，即r越大，线速度越大，所以va<vb。故选A。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4．[2023·浙江湖州·学考模拟]如图所示，某同学用拖把擦地板，他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离，在此过程中(　　) A．该同学对拖把做负功 B．地板对拖把的摩擦力做负功 C．地板对拖把的支持力做负功 D．地板对拖把的支持力做正功 【答案】B 【解析】由做功的计算公式W＝Flcos α可知，α为力的方向与位移方向的夹角，在该同学将拖把向前推的过程中，力与位移的夹角小于90°，故可知该同学对拖把做正功，故A错误；地板对拖把的摩擦力与拖把的位移方向相反，故地板对拖把的摩擦力做负功，故B正确；地板对拖把的支持力与拖把运动方向垂直，不做功，故C、D错误。故选B。 5．[2023·浙江舟山·学考模拟]如图所示，细线一端固定在A点，另一端系着小球。给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于该小球的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．受重力、向心力作用 B．受细线拉力、向心力作用 C．受重力、细线拉力作用 D．受重力、细线拉力和向心力作用 【答案】C 【解析】对小球受力分析可得，小球受到竖直向下的重力和沿绳向上的拉力，这两个力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。故选C。 6．某球员利用任意球破门，图甲为足球的轨迹示意图。以下足球飞行经过P点时所受的合外力方向可能正确的是(　　) A　　　　　B　　　 C　　　　　D 【答案】D 【解析】当物体所受的合外力与运动方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，并且轨迹向合外力方向弯曲。故选D。 7．[2023·浙江杭州·阶段练习]如图所示，某同学将质量为m的篮球从高度为h处以初速度v斜向上抛出，篮球恰能进入离地高为H的篮筐。以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则篮球进入篮筐时的机械能为(　　) A.mv2 B.mv2＋mgH C.mv2＋mg(H－h) D.mv2＋mgh 【答案】D 【解析】篮球在空中运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，所以可得篮球进入篮筐时的机械能与刚抛出瞬间时的机械能相同，即为E＝mv2＋mgh。故选D。 8．一飞艇在平流层以速度v沿水平方向做匀速直线运动时，动力系统的输出功率为P，设飞艇水平飞行时所受空气阻力大小恒定不变，当飞艇在平流层以速度2v沿水平方向做匀速直线运动时，动力系统的输出功率为(　　) A．P B．2P C．3P D．4P 【答案】B 【解析】当飞艇在平流层以速度v沿水平方向做匀速直线运动时，设动力为F1，有F1＝Ff，P＝F1v＝Ffv。当飞艇在平流层以速度2v沿水平方向做匀速直线运动时，设动力为F2，有F2＝Ff，P′＝F2·2v＝Ff·2v＝2P。故选B。 9．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是(　　) A．对物体，动能定理的表达式为WN＝mv，其中WN为支持力做的功 B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功 C．对物体，动能定理的表达式为WN－mgH＝mv－mv D．对电梯，其所受合力做的功为Mv－Mv－mgH 【答案】C 【解析】物体受重力和支持力作用，对物体根据动能定理得 WN－mgH＝mv－mv，A、B错误，C正确；对电梯，合力做的功等于电梯动能的变化量，即 W′合＝Mv－Mv，D错误。故选C。 10．[2023·浙江温州·学考模拟]关于第一宇宙速度，下列说法正确的是(　　) A．它是人造卫星绕地球做圆周运动的最小速度 B．它是能成为人造卫星的最小发射速度 C．它的大小是7.9 m/s D．它的大小是11.2 km/s 【答案】B 【解析】第一宇宙速度是能成为人造卫星的最小发射速度，同时也是人造卫星绕地球做圆周运动的最大速度，A错误，B正确；第一宇宙速度的大小是7.9 km/s，C、D错误。故选B。 11．“嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器，如图所示，当它接近月球表面时，可打开反冲发动机使探测器减速下降。探测器减速下降过程中，它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是(　　) A．动能增加、重力势能减小 B．动能减小、重力势能增加 C．动能减小、机械能减小 D．重力势能增加、机械能增加 【答案】C 【解析】探测器减速下降过程中，速度减小，则动能减小；高度降低，则重力势能减小，故机械能减小。故选C。 12．[2023·浙江金华·阶段练习]2022年10月12日，“神舟十四号”飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在“问天”实验舱通过“天宫课堂”给广大青少年授课。对于此次“天宫课堂”上的演示实验，下列说法正确的是(　　) A．T字扳手悬浮在机舱，其已经没有受到地球的吸引力 B．T字扳手悬浮在机舱，其处于受力平衡的状态 C．T字扳手悬浮在机舱，其受力并不平衡 D．T字扳手悬浮在机舱，其速度为零 【答案】C 【解析】T字扳手悬浮在机舱，依然受到地球的万有引力的作用，并且引力提供向心力，扳手绕地球做圆周运动，所以扳手不处于平衡状态，故A、B错误，C正确。T字扳手悬浮在机舱，没有指明参考系，若以机舱为参考系，它的速度为零；若以地面物体为参考系，它的速度不为零。故D错误。故选C。 13．[2023·浙江绍兴·高一期末]如图所示，质量为50 kg的某同学在做引体向上，从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次，若他在1分钟内完成了12次，每次肩部上升的距离均为0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为(　　) A．250 J，5 W B．3000 J，250 W C．3000 J，50 W D．6000 J，100 W 13．【答案】C 【解析】1分钟内完成了12次引体向上，克服重力所做的功W＝12mgh＝3000 J，平均功率P＝＝ W＝50 W。故选C。 14．如图所示，汽艇以18 km/h的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，已知河宽500 m，如果河水的流速为3.6 km/h，下列说法正确的是(　　) A．汽艇行驶到对岸所需时间约28 s B．汽艇恰好行驶到正对岸的P点靠岸 C．汽艇行驶到正对岸P点的上游100 m处靠岸 D．汽艇行驶到正对岸P点的下游100 m处靠岸 14．【答案】D 【解析】汽艇速度为v1＝18 km/h＝5 m/s，河水的流速为v2＝3.6 km/h＝1 m/s，汽艇行驶到对岸所需时间为t＝＝ s＝100 s，故A错误；汽艇沿河岸方向的位移为x＝v2t＝100 m，可知汽艇行驶到正对岸P点的下游100 m处靠岸，故B、C错误，D正确。故选D。 15．[2023·浙江宁波·学考模拟]如图所示，某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方，若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度，则飞镖从离手到击中靶盘的过程中(　　) A．空中飞行时间不变 B．空中飞行时间变长 C．击中位置可能上移 D．不可能击中靶心 【答案】B 【解析】飞镖做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。当仅仅减小投掷飞镖的速度v0时，水平位移x不变，由t＝可知，击中靶盘的时间t变长，即在空中飞行时间变长，故A错误，B正确。在竖直方向上由h＝gt2可知，当t变大时，竖直位移h变大，击中点会向下偏移，则有可能击中靶心，故C、D错误。故选B。 16．质量为m的飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，则空气对飞机的作用力大小为(　　) A. B．m C．mg D．m 【答案】B 【解析】飞机受到竖直向下的重力和空气给的作用力，两力的合力充当向心力，如图所示， 故有F气＝＝m，故B正确，A、C、D错误。 17．如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为TB；C为绕地球做圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为TC。下列说法或关系式正确的是(　　) A．地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上 B．卫星B和卫星C运动的速度大小均不变 C.＝，该比值的大小与地球有关 D.≠，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关 【答案】A 【解析】由开普勒第一定律可知地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上，A正确；由开普勒第二定律可知，B卫星绕地球运动时速度大小在不断变化，C卫星绕地球做匀速圆周运动，B错误；由开普勒第三定律可知＝＝k，则≠，该比值大小和地球有关，与太阳无关，则C、D错误。故选A。 18．[2023·浙江丽水·阶段练习]如图所示，半径可以改变的光滑半圆形轨道竖直固定放置，小球自轨道端点P由静止开始滑下，经过最低点Q。轨道半径越大，则(　　) A．小球经过最低点Q时的速率保持不变 B．小球经过最低点Q时的向心加速度保持不变 C．小球经过最低点Q时受到轨道的支持力越大 D．小球经过最低点Q时重力的瞬时功率越大 【答案】B 【解析】小球从P到Q的过程，根据机械能守恒定律可得 mgR＝mv2，解得v＝，故半径越大，小球经过最低点Q时的速率越大，A错误；小球经过最低点Q时的向心加速度可表示为a＝＝2g，小球经过最低点Q时的向心加速度与半径无关，保持不变，B正确；在最低点Q由牛顿第二定律可得F－mg＝m，解得F＝3mg，故小球经过最低点Q时受到轨道的支持力不变，C错误；小球经过最低点Q时重力的瞬时功率为P＝mgvcos 90°＝0，D错误。故选B。 二、非选择题(本题共5小题，共46分) 19．(8分)[2023·浙江杭州·阶段练习]某同学用图甲所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验，让小球多次从斜槽上沿同一轨道滚下，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。 (1)为了准确地描绘小球做平抛运动的轨迹，下列说法合理的两项是________(填入正确选项前的字母)。 A．斜槽轨道必须光滑 B．调节斜槽使其末端保持水平 C．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下 D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连成折线 (2)描绘出小球做平抛运动的轨迹，以抛出点O为坐标原点建立直角坐标系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则小球从斜槽末端水平飞出时的初速度大小为________ m/s。 【答案】(1)BC　(2)1.5 m/s 【解析】(1)斜槽轨道是否光滑对描绘小球平抛运动的轨迹没有影响，只要小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下，斜槽末端保持水平，就能使小球每次以相同速度水平抛出，A错误，B、C正确；将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接各点，D错误。故选B、C。 (2)由平抛运动的位移公式可得x＝0.30 m＝v0t，y＝0.20 m＝gt2，联立解得小球从斜槽末端水平飞出时的初速度大小为v0＝1.5 m/s。 20．(8分)用落体法验证机械能守恒定律的实验中： (1)运用公式mv2＝mgh对实验条件的要求是________________________________，为达到此目的，所选择的纸带第一、第二点间的距离应接近________。 (2)若实验中所用重锤的质量m＝1 kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重锤的速度vB＝________，重锤的动能Ek＝________，从开始下落起至B点重锤的重力势能减少量是________，由此可得出的结论是________________________________________________。 (3)根据纸带算出相关各点的速度v，下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像应是下图中的(　　) ,A) ,B) ,C) ,D) 【答案】(1)重锤从静止开始自由下落　2 mm　 (2)0.58 m/s　0.1682 J　0.1725 J　在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒　(3)C 【解析】(1)重锤从静止开始自由下落时，在0.02 s内的位移应为h＝gt2＝×9.8×0.022 m＝1.96 mm≈2 mm。 (2)B点瞬时速度等于A、C两点间的平均速度，则重锤的速度为vB＝＝×10－3 m/s＝0.58 m/s，此时重锤的动能为Ek＝mv＝×1×0.582 J＝0.1682 J，重锤的重力势能减少量为Ep＝mghOB＝1×9.8×0.0176 J＝0.1725 J，因此在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。 (3)由机械能守恒定律可知mgh＝mv2，即验证机械能守恒定律成立，只需验证v2＝gh， 若以为纵坐标，h为横坐标，则图像是过原点且斜率为g的直线。故选C。 21．(8分)[2023·浙江杭州·阶段练习]如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在靠近平台的一倾角α＝53°的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑而不反弹。已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 (1)小球水平抛出的初速度v0是多少？ (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？ 【答案】(1)3 m/s　(2)1.2 m 【解析】(1)由题意可知，小球落到斜面上并且速度方向与斜面平行，所以有vy＝v0tan 53°， 根据速度位移公式有v＝2gh， 代入数据解得vy＝4 m/s，v0＝3 m/s， 所以小球的初速度为3 m/s。 (2)根据vy＝gt1，可得t1＝0.4 s，斜面顶端与平台边缘的水平距离为s＝v0t1＝3×0.4 m＝1.2 m。 22．(10分)[2023·浙江湖州·阶段练习]若某位航天员随飞船登陆火星后，在火星表面的某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回了抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，“萤火号”卫星绕火星运动的周期为T，“萤火号”卫星绕火星的运动近似看作匀速圆周运动。求： (1)火星的质量M； (2)“萤火号”卫星绕火星运动的轨道半径r。 【答案】(1)　(2) 【解析】(1)设火星的重力加速度为g，则t＝，mg＝，联立得M＝； (2)根据万有引力充当向心力知G＝mr，解得r＝。 23．(12分)[2023·浙江丽水·高二统考期末]某校科技节举办“云霄飞车”比赛，小敏同学制作的部分轨道如图甲所示，半径R＝1 m的光滑竖直圆轨道和左右粗糙水平直轨道相切，一质量为m＝0.5 kg的玩具车，在水平轨道OB上的摩擦力为Ff，Ff大小与玩具车离O点的距离d的关系如图乙所示，且dOB＝2.0 m。玩具车从静止开始在水平向右恒力F作用下从O点开始运动，通过B点时立即撤去力F，玩具车恰好通过圆形轨道最高点A后继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，壕沟的C、D两点的竖直高度h＝5 m，水平距离s＝6 m，水平轨道BC粗糙且长为L＝7 m，设玩具车与轨道BC段的动摩擦因数为μ。g取10 m/s2，求： (1)玩具车通过A点时速度v0的大小； (2)玩具车受到恒力F的大小； (3)为使玩具车跃过壕沟，动摩擦因数μ的取值范围。 【答案】(1) m/s　(2)8.5 N　(3)μ≤0.1 【解析】(1)玩具车过最高点A，有mg＝m， 解得v0＝ m/s。 (2)对玩具车从B到A运动过程，根据动能定理有 －2mgR＝mv－mv，解得vB＝m/s， 对玩具车从O到B运动过程，有FdOB－WFf＝mv－0，由图像分析可知WFf＝(Ff1＋Ff2)dOB＝4.5 J，解得F＝8.5 N。 (3)对玩具车从B到C运动过程，有－μmgL＝mv－mv，对玩具车从C到D运动过程，有s＝vCt，h＝gt2，解得μ＝0.1，所以动摩擦因数μ的取值范围为μ≤0.1。 学科网（北京）股份有限公司 $$