第5章 章末检测(一)(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第二册高中同步学案（人教版）

章末检测(一) (时间：90分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，1～7为单项选择题，8～12为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错误选项的不得分) 1．根据运动轨迹可以把运动分为直线运动和曲线运动，下列有关说法正确的是(　　) A．物体运动方向和合力方向在一条直线上合力逐渐变小，物体可能做曲线运动 B．物体做曲线运动时，合力一定指向曲线的凸侧 C．物体运动方向与合力方向夹角为锐角时，物体的速度将增大 D．做曲线运动的物体的位移总是大于做直线运动物体的位移 【解析】　A．当物体的运动方向和合力方向在一条直线上时，即使合力逐渐变小，物体仍只能做直线运动，A不符合题意； B．物体做曲线运动时，合力一定指向曲线的凹侧，B不符合题意；C.物体运动方向与合力方向夹角为锐角时，有分力与速度同向，所以物体的速度将增大，C符合题意；D.位移的大小等于物体初、末位置之间有向线段的长度，所以只要物体的初、末位置相同，则位移大小就相等，与物体做曲线运动还是做直线运动无关，D不符合题意。 故答案为C。 【答案】　C 2．在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的特殊时期，许多快递公司推出“无接触配送”服务。某快递小哥想到了用无人机配送快递的办法，某次配送质量为2 kg的快递，在无人机飞行过程中，0～10 s内快递在水平方向的速度—时间图像如图甲所示，竖直方向(初速度为零)的加速度—时间图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．快递做匀变速曲线运动 B．快递在0～10 s内的位移大小为75 m C．10 s末快递的速度为10 m/s D．1 s末快递受到合力大小为4 N 【答案】　D 3．如图所示，在某次抗洪救灾任务中，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。若此时水流速度突然增大到原来的2倍，抗洪战士们应如何调整才能让船成功到达B点(　　) A．船头垂直对岸，船在静水中的速度调整为原来的2倍 B．不用调整 C．船头改为沿AB方向，船速不变 D．无论如何调整小船都不可能再沿直线AB过河 【解析】　A、D.设合速度与河岸夹角为θ，满足tan θ＝ 水速增大为原来2倍时，船头垂直对岸，船在静水中的速度调整为原来的2倍，能保证继续沿AB运动到达B点，A符合题意，D不符合题意；B.不用调整船会到达B点的下游，B不符合题意；C.船头改为沿AB方向，船速不变，合速度与河岸的夹角会更小，船会到达B点的下游，C不符合题意，故答案为A。 【答案】　A 4．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动，下列说法正确的是(　　) A．2s后物体做匀变速曲线运动 B．物体做匀变速直线运动 C．物体运动的初速度大小是2.5 m/s D．2 s后物体运动的加速度大小是1 m/s2 【解析】　A、B.由图知，x方向的初速度沿x轴正方向，做匀速直线运动，加速度为零，y方向2 s前的初速度为零，加速度为零，2 s后初速度为零，加速度大小不变，做匀加速直线运动，加速度沿y方向，2 s后合运动的加速度沿y方向，与合初速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，A符合题意，B不符合题意； C．由图知，开始时只有x方向的运动， 2 s时y方向初速度为零，所以物体的合运动的初速度大小为2 m/s不符合题意；D.2 s后物体运动的加速度大小与y方向的加速度大小相等，由y方向图像数据和图像斜率表示加速度大小可知，y方向加速度大小大于1 m/s2，D不符合题意，故答案为A。 【答案】　A 5．在水平面上固定两个相互紧靠的斜面体，将a、b、c三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球a落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是(　　) A．小球a的初速度最大 B．小球c的飞行时间最长 C．小球c的速度变化量最小 D．小球a的速度偏向角最小 【解析】　三个小球均做平抛运动，从题图可知小球c下落的高度最小，由h＝gt2得t＝，所以小球c飞行时间最短，由x＝v0t得v0＝，小球a的水平位移最小，飞行时间最长，则小球a的初速度最小，故AB错误；小球做的是平抛运动，加速度为g，速度的变化量为Δv＝gt，所以c球的速度变化量最小，故C正确；设速度的偏向角为α，则tan α＝，又因小球a的运动时间最长，初速度最小，则小球a的速度偏向角最大，故D错误。 【答案】　C 6．如图为一个半圆形的固定硬杆AB，一根绳子跨过B端的定滑轮后，连接一个套在杆上的小环。小环在绳子的拉动下从靠近A端开始沿着杆AB运动到B端，已知拉绳速度恒定为v，则小环从A到B的运动情况是(　　) A．越来越快　　　　　 B．越来越慢 C．先变快后变慢 D．先变慢后变快 【解析】　 如图，小环速度分解后，有v1＝，小环运动过程中θ变大，v1不断变小，B正确。 【答案】　B 7．如图1所示，随着2022年北京冬奥会的脚步越来越近，吸引力更多爱好者投入到冰雪运动中来，其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。两名跳雪运动员(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比v1∶v2＝1∶3沿水平方向向左飞出，不计空气阻力，如图2所示。则两名运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中(　　) A．他们飞行时间之比为1∶1 B．他们飞行的高度之比为1∶3 C．他们飞行的水平位移之比为1∶9 D．他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定不同 【解析】　设斜面倾角为α，对于a有xa＝v0ta，ya＝gta2，根据几何关系有＝tan α，对于b，有xb＝3v0tb，yb＝gtb2，＝tan α，联立可得＝，故A错误；同理可知、他们飞行的高度之比为1∶9，他们飞行的水平位移之比为1∶9，故B错误，C正确；落到斜面上时，设a、b速度分别与竖直方向夹角为β、θ，对于a有tan β＝，对于b有tan θ＝，因为tb＝3ta，故有tan β＝tan θ，可得β＝θ，故两球落在斜面上时速度方向相同，故D错误。 【答案】　C 8．如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现B、C间细绳恰沿水平方向，从当前位置开始，B在外力作用下以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．物体A做加速运动 B．物体A做匀速运动 C．T可能小于mgsin θ D．T一定大于mgsin θ 【解析】　由题意可知，将B的实际运动分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可知vBsin α＝v绳；因B以速度v0匀速下滑，又α增大，所以v绳增大，则物体A做加速运动，根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有T>mgsin θ，故A、D正确。 【答案】　AD 9．蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息，如图所示，一个可视为质点的蜜蜂沿轨迹ABCD运动，图中画出了蜜蜂在各处的速度v和所受合力F的方向，其中可能正确的是(　　) A．A位置 B．B位置 C．C位置 D．D位置 【解析】　做曲线运动的物体，速度方向为曲线的切线方向，合外力指向曲线的凹侧，故A、C错误，B、D正确。故选B、D。 【答案】　BD 10．在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点O(0，0)，t ＝ 0时受到如图所示随时间变化的外力作用，图甲中Fx表示沿x轴方向的外力，图乙中Fy表示沿y轴方向的外力，下列描述正确的是(　　 ) A．0～ 2 s内物体的运动轨迹是一条直线 B．2～4 s内物体的运动轨迹可能是一条直线 C．前2 s内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀加速曲线运动 D．前2 s内物体发生的位移与后2 s内物体发生的位移大小相等 【解析】　A、B、C.在前2 s内，物体只受沿x轴方向的力，所以物体沿x轴方向做匀加速直线运动，则0～2 s内物体的运动轨迹是一条直线，2 s末开始，x轴方向的力消失，以后物体仅受沿y轴方向的力，该力与2 s末速度方向垂直，且大小方向均不变，则物体以后做匀加速曲线运动，则2～4 s内物体的运动轨迹是一条曲线，B错误、A、C正确；D.在前2 s内，物体只受沿x轴方向的力，所以物体沿x轴方向做匀加速直线运动，则有ax ＝＝ 2 m/s2，x1＝axt12＝ 4 m，vx1＝ axt1＝ 4 m/s 2 s末开始，x轴方向的力消失，以后物体仅受沿y轴方向的力，该力与2 s末速度方向垂直，且大小方向均不变，则物体以后做匀变速曲线运动，在x方向有x2＝ vx1t2＝8 m y方向有ay ＝＝2 m/s2，y2＝ayt22＝4 m 则合位移为L ＝＝ m D错误。故选A、C。 【答案】　AC 11．如图，两小球M、N从同一高度同时分别以 v1和v2的速度水平抛出，经过时间t都落在了倾角θ＝37°的斜面上的A点，其中小球N垂直打到斜面上， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则(　　) A．初速度v1、v2大小之比为9∶8 B．初速度v1、v2大小之比为8∶9 C．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为 D．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为2t 【解析】　A、B.两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间t＝相等； 对球Mtan 37°＝＝ 解得v1＝gt 球N垂直打在斜面上， 则有v2＝vytan θ＝gt·tan 37°＝gt 则＝ A不符合题意，B符合题意； C、D.当飞行时间为t时，MN两点的水平距离为Δx＝(v1＋v2)t 若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇， 则有Δx＝2(v1＋v2)t′ 解得从抛出到相遇经过的时间为t′＝ C符合题意，D不符合题意，故答案为：B、C。 【答案】　BC 12．如图所示，乒乓球台长为L，球网高为h，某乒乓球爱好者在球台上方离球台高度为2h处以一定的初速度水平发出一个球，结果球经球台反弹一次后(无能量损失)恰好能贴着球网边缘飞过球网，忽略空气阻力，则球的初速度大小可能为(　　) A. B. C. D. 【解析】　若球反弹后在上升过程中刚好能过球网，则2h＝gt12，x1＝v0t1，球反弹后从飞过球网到上升至最高点的过程中，h＝gt22，x2＝v0t2，2x1－x2＝，由以上各式解得，v0＝，若球反弹后在下降过程中刚好能飞过球网，则2h＝gt1′2，x1′＝v0′t1′，球反弹后从最高点到下降飞过球网的过程中，h＝gt2′2，x2′＝v0′t2′，2x1′＋x2′＝，解得，v0′＝·，A、B正确，C、D错误。 【答案】　AB 二、实验题(本题共2小题，每空2分，共16分) 13．(4分)如图甲所示，竖直放置、两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮的红蜡块。若红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)　 (1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为____ m/s。 (2)如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的________。 A．直线P B．曲线Q 【解析】　(1)据平行四边形定则可知，玻璃管水平方向的移动速度为v2＝＝ m/s＝0.4 m/s。 (2)红蜡块在竖直方向做匀速运动，在水平方向做匀加速直线运动，则红蜡块所受的合力方向水平向右，合速度方向与合力方向不共线，红蜡块做曲线运动；因为合力的方向指向轨迹的凹侧，可知红蜡块实际运动的轨迹是图中的曲线Q。 【答案】　(1)0.4　(2)B 14．(12分)某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律，实验设计方案如图甲所示，用轻质细线拴接一小球，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′＝h(h>L)。 (1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是___________________________________。 (2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C＝x，则小球做平抛运动的初速度为v0＝________。 (3)图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片，每个格的边长l＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该频闪照相的周期为________ s，小球做平抛运动的初速度为_____ m/s；过B点的速度为______ m/s。(g＝10 m/s2) (4)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x2为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图丙所示图像，则当θ＝30°时，x为________ m。 丙 【解析】　(1)由于烧断细线前小球做圆周运动，故烧断时速度方向沿圆周轨迹的切线方向，只有在悬点正下方时速度沿水平方向，要使小球做平抛运动，则应在悬点正下方烧断悬线。 (2)小球做平抛运动，在水平方向上有x＝v0t，在竖直方向上有h－L＝gt2， 联立解得v0＝＝x 。 (3)在竖直方向上，根据Δy＝2l＝gT2 得T＝ ＝0.1 s，　 则小球平抛运动的初速度 v0＝＝ m/s＝1.5 m/s， B点的竖直分速度 vyB＝＝ m/s＝2 m/s， 根据速度的合成与分解，B点的速度 vB＝＝ m/s ＝2.5 m/s。 (4)由图丙可知x2＝2－2cos θ， 当θ＝30°时，可得x＝ m。 【答案】　(1)保证小球沿水平方向抛出 (2)x 　(3)0.1　1.5　2.5　(4) 三、计算题(本题共4小题，共36分) 15．(8分)如图为套环游戏的示意图，把玩具设想为一个圆锥体，底部直径为d，高为h，竹环的直径也为d，在试投时把竹环从离地高为H处以水平初速度v0抛出，抛出点到玩具中心的水平距离为L，结果竹环落地时竹环右边缘恰好与玩具底部左边缘相切，不计空气阻力。 (1)试投时竹环平抛的初速度v0的大小； (2)正式投竹环时想套中玩具，仍然从原位置水平抛出，则竹环的初速度至少要多大。 【解析】　(1)试投时竹环做平抛运动下落的高度为H，水平位移为L－d， 根据平抛运动规律有H＝gt12 L－d＝v0t1 联立解得v＝(L－d) (2)正式投竹环时，若要套中玩具，要求竹环做平抛运动下落的高度为H－h，水平位移至少为L－， 可得H－h＝gt22 L－＝vt2 联立解得v＝ 16．(8分)如图所示，质量m＝2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，取10 m/s2。根据以上条件求： (1)t＝10 s时刻物体的位置坐标； (2)t＝10 s时刻物体的速度的大小方向； (3)t＝10 s时刻水平外力的大小。(结果可以用根号表示) 【解析】　(1)设物体的位置坐标(x，y)，则 x＝3.0t＝30 m，y＝0.2t2＝20 m， 所以t＝10 s时刻物体的位置坐标(30 m，20 m)； (2)物体在x方向上做匀速运动： vx＝3 m/s， 物体y方向上做匀加速运动： 加速度a＝0.4 m/s2， 10 s时：vy＝at＝4 m/s， t＝10 s时刻物体的速度的大小： v＝＝5 m/s， 方向：与x轴正方向夹角α，tan α＝＝； (3)滑动摩擦力：f＝μmg＝1.0 N 方向与x轴负方向夹角为α， 在x方向：Fx＝fcos α＝0.6 N，在y方向：Fy－fsin α＝ma， 解得：Fy＝1.6 N， 故t＝10 s时刻水平外力的大小： F＝＝ N≈1.7 N。 17．(10分)某质点在Oxy平面上运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。 (1)求t＝0.5 s时质点速度的大小和方向； (2)说出t＝0.5 s时质点的位置； (3)在平面直角坐标系上大致描绘质点在2 s内的运动轨迹。 【解析】　(1)由图像可知，质点在y轴方向做匀速直线运动，速度为vy＝ m/s＝－5 m/s 在x轴方向做匀加速直线运动，加速度为ax＝ m/s2＝2 m/s2 则t＝0.5 s时质点速度v＝ ＝ ＝ m/s ＝5 m/s 与y轴夹角的余弦为cos θ＝＝ 则方向与y轴负方向夹角为45°； (2)t＝0.5 s时，x＝v0xt＋axt2＝2.25 m y＝y0＋vyt＝7.5 m 所以质点的位置为(2.25 m，7.5 m)； (3)质点2 s内沿x方向的位移x＝4t＋t2 在y轴方向的位移y＝10－5t 质点的轨迹方程为x＝0.04y2－1.6y＋12 所以质点在2 s内的运动轨迹图大致如下 【答案】　(1)v＝5 m/s；方向与y轴负方向夹角为45° (2) (2.25 m，7.5 m) (3) 18．(10分)如图，篮球智能机器人在某次定点投篮中，出手点高度为2 m，球在空中离地的最大高度为4.3 m，并以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，篮筐离地高度为3.05 m，g取10 m/s2, 不计空气阻力，求在这次投篮中(计算结果保留1位小数) (1)篮球从最高处运动至篮筐的时间； (2)篮球在最高处的速度大小； (3)篮球出手时的速度大小。 【分析】　物体做斜抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向为竖直上抛运动，结合运动学公式分析。 【解析】　(1)篮球从最高处至进入篮筐做平抛运动，在竖直方向有Δh1＝gt12 解得t1＝0.5 s； (2)篮球入筐时竖直速度vy＝gt1＝5 m/s 或vy＝＝5 m/s 篮球水平速度即为最高处的速度 vx＝＝5 m/s； (3)根据对称性，篮球从出手至最高点可视为平抛运动的逆过程。篮球出手时竖直速度满足v′y2＝2gΔh2 故篮球出手速度为v0＝ 代入数据上式得v0＝8.4 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $$