内容正文:
必修二全册检测卷(一)
第I卷(选择题)
一、选择题(共46分,本题共10小题,1-7题每小题4分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,8-10题每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)。
1.野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变
2.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情玩耍.在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力做功情况是( )
A.先做负功,再做正功 B.先做正功,再做负功
C.一直做正功 D.一直做负功
3.如图所示,一巡逻船需渡江到对岸执行任务。已知两岸平行,江水的流动速度v1恒定,船相对于静水的速度v2大小不变,且v2>v1。下列说法正确的是( )
A.船头斜向上游方向行驶,过江时间最短
B.船头斜向下游方向行驶,过江时间最短
C.船头垂直江岸方向行驶,过江时间最短
D.船头垂直江岸方向行驶,过江航程最短
4.“天都一号”通导技术试验卫星测距试验的成功,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得了技术新突破。“天都一号”在环月椭圆轨道上运行时,( )
A.受月球的引力大小保持不变 B.相对月球的速度大小保持不变
C.离月球越近,其相对月球的速度越大 D.离月球越近,其所受月球的引力越小
5.如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面,物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用x、y、、表示。物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连,小车上静置一物块。小车与物块质量均为m,两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间,小车与物块的速度刚好相同,大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行,小车和斜面均足够长,重力加速度大小为g,忽略其他摩擦。则这段时间内( )
A.物块的位移大小为
B.物块机械能增量为
C.小车的位移大小为
D.小车机械能增量为
7.我国研制的爆轰驱动超高速高焓激波风洞各项性能指标领先国际。假设某风洞在竖直方向上可产生方向、大小均可调节的风。在竖直平面内建立平面直角坐标系轴沿竖直方向,从轴上点抛出一小球,小球运动轨迹如图所示。已知风只在小球经过点时改变,且、与、间高度差相等,、间水平距离大于、间水平距离,下列说法正确的是( )
A.小球在点左右两侧所受风力方向不同
B.小球在点左侧时所受风力小于在点右侧时所受风力
C.小球在点左侧时的加速度大于在点右侧时的加速度
D.小球在竖直方向上的平均速度从到的小于从到的
8.火车转弯时,铁轨的外轨比内轨高,这样做的好处是,火车转弯时如果以规定的速率行驶,刚好可以依靠轨道对火车的支持力和火车的重力的合力提供火车转弯做匀速圆周运动所需要的向心力,从而避免火车车轮与铁轨之间出现侧向挤压,下列相关说法中正确的是( )
A.当火车以速率行驶时,火车的重力与轨道支持力是一对平衡力
B.当火车的速率时,火车对外轨有向外侧的压力
C.当火车的速率时,火车对内轨有向内侧的压力
D.当火车的速率时,火车对内轨有向内侧的压力
9.如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg,背罩质量为50kg,该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有( )
A.该行星表面的重力加速度大小为
B.该行星的第一宇宙速度为
C.“背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为
D.“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30kW
10.一位同学玩飞镖游戏,圆盘边缘上有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L,如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则( )
A.飞镖在空中飞行的时间为
B.圆盘转动周期的最小值为
C.圆盘的半径可能为
D.P点随圆盘转动的线速度可能为
第II卷(非选择题)
本题共5小题,共54分。
二、实验题
11.(8分)用如下实验装置进行“探究平抛运动的特点”实验,步骤如下
(1)按照甲图安装实验装置,调节斜槽末端水平,并将一张白纸和复写纸固定在背板上。斜槽末端下方用细线悬挂重锤的作用是________
A.判断仪器背板是否竖直
B.确定白纸上轴的方向
C.利用重锤的惯性来保证实验装置稳定
(2)让小球静止在斜槽末端附近,用笔通过复写纸在白纸上描出球心投影点,描出槽口端点在白纸上的投影,描出过的竖直线与过水平线的交点。白纸上平抛轨迹的初始位置应是________(填、或)。
(3)让钢球从斜槽上某一高度滚下,落到水平挡板上,在白纸上留下印迹。
(4)上下调节挡板的位置,多次操作步骤(3),并保证钢球在斜槽上的释放点________(填“相同”“不同”或“随机”)。
(5)用平滑曲线把印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹,如图乙。轨迹上任意一点的坐标、应满足关系:________(填、或)
12.(6分)图1为探究平抛运动特点的装置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐标纸的背板处于竖直面内,钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出,落在倾斜的挡板上挤压复写纸,在坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢球,得到了如图2所示的印迹,坐标纸的y轴对应竖直方向,坐标原点对应平抛起点.
①每次由静止释放钢球时,钢球在斜槽上的高度____________(填“相同”或“不同”)。
②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。____________
③根据轨迹,求得钢球做平抛运动的初速度大小为____________(当地重力加速度g为,保留2位有效数字)。
三、解答题
13.(10分)2025年2月第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨成功举办,跳台滑雪是极具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图所示,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高为10m,C是半径为20m圆弧的最低点。质量为60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,BC段的阻力忽略不计。AB长为100m,运动员到达B点时速度大小为30m/s,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)在AB段运动过程中,运动员加速度的大小a。
(2)运动员经过C点时的动能Ek。
(3)运动员经过C点时所受支持力的大小FN。
14.(14分)如图所示,与水平面夹角θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离L=4 m,传送带以恒定的速率v=2m/s向上运动.现将一质量为1kg的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数,取g=10m/s2,求:
(1)物体从A运动到B共需多长时间?
(2)电动机因传送该物体多消耗的电能.
15.(16分)如图,一竖直圆管质量为M,下端距水平地面的高度为H,顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。已知M =4m,球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小,不计空气阻力。
(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;
(2)管第一次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度;
(3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的条件。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
C
C
C
D
BD
AC
AD
1.D
【详解】D.无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机静止,也沿水平方向飞行做直线运动,故零件的高度不变,可知零件的重力势能保持不变,D正确;
AB.对零件受力分析,受重力和绳子的拉力,由于零件沿水平方向做直线运动,可知合外力沿水平方向,提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动,AB错误;
C.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,C错误。
故选D。
2.D
【详解】在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力方向向上,力的方向与运动方向相反,床面对小朋友的弹力一直做负功.故D项正确,ABC三项错误.
3.C
【详解】ABC.为了使船过江时间最短,则垂直江岸方向的速度最大,即船头垂直江岸方向行驶。故AB错误,C正确;
D.由于v2>v1,所以要使过江航程最短,船头斜向上游方向行驶,使船在江岸方向的分速度与水流速度抵消。则过江最短路程为江宽。故D错误。
故选C。
4.C
【详解】AD.“天都一号”在环月椭圆轨道上运行时与月球的距离不断发生变化,根据可知受月球的引力大小发生变化,离月球越近,其所受月球的引力越大,故AD错误;
B.根据开普勒第二定律可知“天都一号”在环月椭圆轨道上运行时相对月球的速度大小改变,近月点速度最大,远月点速度最小,即离月球越近,相对月球的速度越大,故B错误,C正确。
故选C。
5.C
【详解】根据题意可知,物块沿斜面向上做匀减速直线运动,设初速度为,加速度为大小,斜面倾角为
AB.物块在水平方向上做匀减速直线运动,初速度为,加速度大小为,则有
整理可得
可知,图像为类似抛物线的一部分,故AB错误;
CD.物块在竖直方向上做匀减速直线运动,速度为,加速度大小为,则有
整理可得
可知,图像为类似抛物线的一部分,故C正确,D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.对物块根据牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式有
解得物块的位移大小为
故A错误;
B.物块机械能增量为
故B错误;
C.对小车根据动能定理有
其中
联立解得
故C正确;
D.小车机械能增量为
故D错误。
故选C。
7.D
【详解】AB.题意知风力在竖直方向,做曲线运动的物体合力在轨迹的凹侧,结合图像可知,小球在点左侧所受合力竖直向上,即风力大于重力,在点右侧所受合力竖直向下,合力方向与重力同向,因此点右侧风力的方向不能确定,方向可能向上,也可能向下,则小球在点左右两侧时所受风力大小关系无法判断,故AB错误;
C.由于小球在水平方向不受力,所以小球在水平方向上的分速度不变,由于、间的水平距离大于、间的水平距离,可知小球在段的运动时间大于在段的运动时间,小球由到竖直方向的运动过程可看成由到的竖直方向的逆过程,从到和从到,小球竖直方向的初速度大小相同,竖直方向的位移大小相同,由于时间,根据匀变速直线运动位移时间公式易判断,小球在点左侧时的加速度小于在点右侧时的加速度,故C错误;
D.平均速度公式
由于小球在段的运动时间大于在段的运动时间,且、与、间高度差相等,故小球从到在竖直方向上的平均速度小于从到的平均速度,D正确。
故选 D。
8.BD
【详解】A.火车转弯时,铁轨的外轨比内轨高,轨道对火车的支持力方向不是竖直向上,故火车的重力与轨道支持力不是一对平衡力,选项A错误;
BC.火车的速率为时,火车的支持力和火车的重力的合力刚好提供所需要的向心力,故当火车的速率时,火车的支持力和火车的重力提供的向心力小于所需要的向心力,火车会向外挤压外轨,对外轨有向外侧的压力,选项B正确,C错误;
D. 当火车的速率时,火车的支持力和火车的重力提供的向心力大于所需要的向心力,则火车会向内挤压内轨,对内轨有向内侧的压力,选D正确。
故选BD。
9.AC
【详解】A.在星球表面,根据
可得
行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取,可得该行星表面的重力加速度大小
故A正确;
B.在星球表面上空,根据万有引力提供向心力
可得星球的第一宇宙速度
行星的质量和半径分别为地球的和,可得该行星的第一宇宙速度
地球的第一宇宙速度为,所以该行星的第一宇宙速度
故B错误;
C.“背罩分离”前,探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动,对探测器受力分析,可知探测器与保护背罩之间的作用力
“背罩分离”后,背罩所受的合力大小为4000N,对背罩,根据牛顿第二定律
解得
故C正确;
D.“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率
故D错误。
故选AC。
10.AD
【详解】A.飞镖水平位移为,水平方向匀速:,解得飞行时间,故A正确。
B.飞镖击中点时,从初始位置(盘心正上方)转到飞镖高度,需要转过圈加半圈(),即
整理得周期:
时周期最大,最大周期为;越大越小,不存在最小周期,故B错误。
C.竖直方向飞镖下落位移:
击中时在盘心正下方,下落位移等于圆盘直径,即,得,与选项矛盾,故C错误。
D.点线速度,代入和,整理得:
当时,,满足条件,故D正确。
故选AD。
11. AB 相同
【详解】(1)[1]AB.重锤的作用是确保坐标轴的y轴为竖直方向或沿重锤方向描下y轴为竖直方向,即必须保证仪器背板竖直,故AB正确;
C.重锤的惯性无法保证实验装置稳定,故C错误。
故选AB。
(2)[2]让小球静止在斜槽末端附近,用笔通过复写纸在白纸上描出球心投影点O1,描出槽口端点在白纸上的投影O2,描出过O2的竖直线与过O1水平线的交点O3,即竖直方向与水平方向的交点恰好是小球抛出点在白纸上的投影点,实验白纸上平抛轨迹的初始位置应是O3;
(4)[3]上下调节挡板的位置,多次操作步骤(3),并保证钢球在斜槽上的释放点相同,这样才能保证每次平抛的初速度相同;
(5)[4]用平滑曲线把印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹,如图乙,在轨迹上任意一点的坐标x、y,根据平抛运动规律得,
消去t,可得x、y应满足关系为
即满足
12. 相同 0.71
【详解】[1]为保证钢球每次平抛运动的初速度相同,必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放,故高度相同;
[2]描点连线用平滑曲线连接,钢球做平抛运动的轨迹如图所示
[3]因为抛出点在坐标原点,为方便计算,在图线上找到较远的点,在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置,该点坐标为,根据平抛运动规律,
解得
13.(1)4.5m/s2
(2)3.3×104J
(3)3900N
【详解】(1)运动员沿AB段做匀加速直线运动,由
可得:a=4.5m/s2
(2)BC段由动能定理:
运动员经过C点时的动能为=3.3×104J
(3)运动员在C点受力情况:
则可得=3900N
14.(1)t=2.4s (2) E电=28J
【详解】(1)物体无初速度放在A处后,因mgsin θ<μmgcos θ,则物体沿传送带向上做匀加速直线运动.
加速度
物体达到与传送带同速所需的时间
t1时间内物体的位移
之后物体以速度v做匀速运动,运动的时间
物体运动的总时间
(2)前0.8 s内物体相对传送带的位移为
因摩擦而产生的内能
电动机因传送该物体多消耗的电能为
【点睛】本题一方面要分析工件的运动情况,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解相对位移,即可求出摩擦产生的热量,另一方面要分析能量如何转化,由能量守恒定律求解电动机多消耗的电能.
15.(1)a1=2g,a2=3g;(2);(3)
【详解】(1)管第一次落地弹起的瞬间,小球仍然向下运动。设此时管的加速度大小为a1,方向向下;球的加速度大小为a2,方向向上;球与管之间的摩擦力大小为f,由牛顿运动定律有
Ma1=Mg+f ①
ma2= f– mg ②
联立①②式并代入题给数据,得
a1=2g,a2=3g③
(2)管第一次碰地前与球的速度大小相同。由运动学公式,碰地前瞬间它们的速度大小均为
④
方向均向下。管弹起的瞬间,管的速度反向,球的速度方向依然向下。
设自弹起时经过时间t1,管与小球的速度刚好相同。取向上为正方向,由运动学公式
v0–a1t1= –v0+a2t1⑤
联立③④⑤式得
⑥
设此时管下端的高度为h1,速度为v。由运动学公式可得
⑦
⑧
由③④⑥⑧式可判断此时v>0。此后,管与小球将以加速度g减速上升h2,到达最高点。由运动学公式有
⑨
设管第一次落地弹起后上升的最大高度为H1,则
H1= h1+ h2⑩
联立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得
⑪
(3)设第一次弹起过程中球相对管的位移为x1。在管开始下落到上升H1这一过程中,由动能定理有
Mg(H–H1)+mg(H–H1+x1)–4mgx1=0⑫
联立⑪⑫式并代入题给数据得
⑬
同理可推得,管与球从再次下落到第二次弹起至最高点的过程中,球与管的相对位移x2为
⑭
设圆管长度为L。管第二次落地弹起后的上升过程中,球不会滑出管外的条件是
x1+ x2≤L⑮
联立⑪⑬⑭⑮式,L应满足条件为
⑯
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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