内容正文:
必修二 检测试卷
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.如图为“正义使命-2025”军事演习中导弹发射的情景,则( )
A.研究导弹的飞行轨迹时可将导弹视为质点
B.飞行的导弹只受重力作用
C.导弹斜向上加速时处于失重状态
D.导弹的运动一定是匀变速曲线运动
2.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为、、。若甲轮的角速度为,则丙轮的角速度为( )
A. B.
C. D.
3.水星与木星分别沿椭圆轨道绕太阳运行,已知水星轨道的半长轴小于木星轨道的半长轴,下列说法正确的是( )
A.水星绕太阳运行的速度大小保持不变
B.水星的公转周期比木星的公转周期更长
C.水星与木星的公转周期的平方之比等于其轨道半长轴的三次方之比
D.在相同时间内,水星与太阳连线所扫过的面积等于木星与太阳连线所扫过的面积
4.如图,在国产动画片《舒克和贝塔》中,舒克驾驶直升飞机沿水平方向匀速飞行,每隔相同时间向粮仓中投放粮袋,忽略空气阻力,一段时间后粮袋在空中的位置关系应为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,质量为m的小球用细线悬于B点,使小球在水平面内做匀速圆周运动。悬挂小球的绳长为l,小球做匀速圆周运动的角速度为,重力加速度为g。则( )
A.小球运动的线速度大小为
B.小球受到的合力大小为
C.BO之间的距离为
D.若增加小球质量m,而l与不变,小球圆周运动的半径减小
6.我国“天问一号”探测器成功实现火星环绕与着陆,开启了中国深空探测的新篇章。已知火星质量约为地球质量的,忽略地球和火星的自转影响,一个在地球表面重力为50N的物体,在火星表面的重力为20N,则火星的半径与地球的半径之比约为( )
A.2∶1 B.3∶1 C.1∶2 D.1∶3
7.有一段粗糙轨道AB长为S,第一次物块以初速度由A出发,向右运动到达B时速度减为零,第二次物块以初速度由B出发向左运动。以A为坐标原点,物块与地面的摩擦力的大小随位置的变化如图,已知物块质量为,下列说法正确的是( )
A.物块在第一次运动中做匀减速直线运动
B.图像的斜率为
C.第二次能到达A点,且花费时间较第一次长
D.两次运动中,在距离A点处摩擦力功率大小相等
8.2026年1月8日中国空间站2025年“工作总结”出炉。在这一年里空间站持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务,为我国深空探测事业奠定坚实基础。已知空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动,其距离地面的高度为,运动周期为,万有引力常量为,地球半径为。则( )
A.中国空间站的质量
B.地球的密度
C.悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态,不受重力
D.中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度
9.春日垂钓时,钓友小刚正在收线遛鱼,他的鱼竿顶端O点始终保持不动,鱼线长度从缓慢缩短到,鱼在水面上沿水平直线向岸边移动(可视为质点,忽略水的阻力)。下列说法正确的是( )
A.若小刚匀速收线,则鱼做减速运动
B.若小刚匀速收线,则鱼做加速运动
C.若小刚减速收线,则鱼不可能做加速运动
D.若小刚加速收线,则鱼做加速运动
10.如图,两个质量分别为2m、m的木块A、B用恰好伸直的轻绳相连,放在水平圆盘上,A恰好处于圆盘中心,B到竖直转轴OO'的距离为l。已知两木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,两木块均可视为质点。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动,ω表示圆盘转动的角速度,则下列说法正确的是( )
A.当 时,轻绳上的拉力为零
B.当 时,木块A会相对于圆盘滑动
C.当 时,木块A受到的摩擦力大小为
D.当 时,轻绳上的拉力大小为
第II卷(非选择题)
本题共5小题,共54分。
二、实验题
11.(4分)图甲是“研究物体的平抛运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛______。
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每格的边长,通过实验记录小球运动途中的三个位置,如图乙,则该球做平抛运动的初速度为______m/s(g取)。
12.(8分)某课外活动小组利用图甲所示装置来验证机械能守恒定律,图乙是实验中打出的一条纸带,O是打下的第1个点,分别测量出各点到O点的距离,每相邻两计数点的时间间隔为T,当地重力加速度为g。
(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A.精确测量出重物的质量
B.重物选用质量和密度较大的金属锤
C.不用手直接拿住纸带,换用夹子夹住纸带上端并释放
D.选用的纸带不宜过长
(2)小组同学利用测量数据,计算出各点速度计为v,对应点到O点的距离计为x,通过描点作出________图(从、、选择),可得到一幅过原点的直线,即可验证机械能守恒定律;若该图像斜率为k,则可同时计算当地重力加速度g=________。
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量小于动能的增加量,原因可能是________。
A.选用了质量和密度较小的重物 B.重物初始释放位置距离打点计时器较远
C.两个限位孔未确保在同一竖直线上 D.接通电源时,重物已具有初速度
三、解答题
13.(12分)某火星探测器登陆火星后,在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球,经时间t落地,已知火星半径为R,引力常量为G。求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)火星的质量;
(3)火星的密度。
14.(14分)跳台滑雪是一种勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台O处沿水平方向飞出,在斜坡A处着陆,如图所示。测得OA间的距离为L=48m,斜坡与水平方向的夹角为θ=37°,不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)运动员在O处飞出速度v0的大小;
(3)若滑雪道斜坡足够长,运动员在O点的飞出速度增大时,他落在斜坡上的速度方向是否发生变化,并说明理由。
15.(16分)如图所示,在倾角为(,)的斜面底端固定有一轻质弹簧,自由放置时其上端位于O点。O点距离斜面最高点B的距离。将质量的小球放于O点,通过外力将小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球与弹簧不相连),距离。小球通过O点后上升过程中位移随时间变化的关系为(x的单位为m,t的单位为s,以O点为起点,沿斜面向上为正方向)。之后小球从B点以切线方向进入竖直放置的光滑圆弧形圆管轨道,圆管轨道竖直放置,B点与斜面相切,C点为圆弧最高点,圆心,圆弧半径,连线与竖直方向夹角也为。小球可视为质点,圆管内径可忽略不计。是一段长度可调的粗糙水平面,其粗糙程度与斜面相同。末端D点正下方有一半径为R的四分之一圆弧轨道(圆弧轨道随D点移动,圆心始终与D点重合),。取重力加速度。求:
(1)小球与斜面之间的动摩擦因数和弹簧压缩至A点时具有的弹性势能;
(2)小球运动到圆弧最高点C时,小球对轨道弹力的大小;
(3)当段水平面长度s为多大时,小球落到圆弧轨道上的速度最小。
试卷第1页,共3页
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《 必修二 全一册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
A
C
C
C
BD
BD
AC
1.A
【详解】A.在研究导弹飞行轨迹时,导弹的大小和形状对研究问题没有影响,可以看作质点,故A正确;
B.飞行的导弹除受重力作用外,还受到阻力作用,故B错误;
C.导弹斜向上加速时,竖直方向有向上的加速度,所以处于超重状态,故C错误;
D.飞行的导弹受重力和阻力作用,合外力不断变化,加速度不断变化,所以不是做匀变速曲线运动,故D错误。
故选A。
2.A
【详解】三个轮子边缘点的线速度大小相等,则
则
故选A。
3.C
【详解】A.根据开普勒第二定律,行星沿椭圆轨道绕太阳运行时,近日点速度大于远日点速度,水星的运行速度大小会不断变化,故A错误;
B.根据开普勒第三定律(为仅与中心天体有关的常量),水星轨道半长轴小于木星,因此水星的公转周期更短,故B错误;
C.水星和木星都绕太阳运行,中心天体相同,满足开普勒第三定律,二者公转周期的平方之比等于轨道半长轴的三次方之比,故C正确;
D.开普勒第二定律的面积定律仅适用于同一个行星,不同行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】飞机沿水平方向做匀速直线运动,粮袋做平抛运动,粮袋水平方向做匀速直线运动,飞机及投放的各个粮袋水平方向相对静止,粮袋竖直方向做自由落体运动,先投放的运动时间长,竖直方向速度大,相等时间间隔内下落的高度大,故飞机与粮袋在竖直方向始终位于同一条直线上,且在竖直方向上从上往下相邻粮袋之间的间距逐渐增大。
故选A。
5.C
【详解】A.设细绳与竖直方向夹角为θ,可知小球运动的线速度大小为,A错误;
B.小球受到的合力大小为,B错误;
C.根据
可得BO之间的距离为,C正确;
D.根据,若增加小球质量m,而l与不变,则θ不变,小球圆周运动的半径不变,D错误。
故选C。
6.C
【详解】忽略星球自转影响时,物体在星球表面的重力等于万有引力,公式为,其中为引力常量,为星球质量,为物体质量,为星球半径。
对同一物体,重力与星球质量成正比,与星球半径的平方成反比,因此有比例关系:
代入已知条件、、
得
解得
故选C。
7.C
【详解】A.由图像可知,摩擦力随位置增大而增大,根据牛顿第二定律,加速度随增大而增大,物块做加速度逐渐增大的减速运动,不是匀减速直线运动,A错误。
B.设图像斜率为,则
根据动能定理,第一次从A到B过程,克服摩擦力做功等于图像的面积:
解得,B错误。
C.第二次从B到A,全程克服摩擦力做功仍为
刚好等于初动能,因此到达A点时速度减为0,能到达A点。
第一次的加速度逐渐变大,第二次的加速度逐渐变小,两图像围成的面积相同
第二次花费时间更长,C正确。
D.在处,摩擦力大小相同,但摩擦力做功不同,速度不同,摩擦力功率大小,显然,D错误。
故选C。
8.BD
【详解】A.设地球质量为M,空间站质量为m,根据万有引力提供向心力
可得
无法求出空间站的质量,故A错误;
B.地球的体积为
地球的质量为
地球的密度为,故B正确;
C.悬浮在空间站内的物体受到地球对其的万有引力(重力),万有引力完全提供向心力,处于完全失重状态,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力,得
可求得地球的第一宇宙速度为
又根据
可得空间站的运行速度
显然空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度,故D正确。
故选BD。
9.BD
【详解】AB.假设鱼线与水平方向的夹角为,鱼的速度v水平向左,分解为垂直于鱼线的分速度和沿鱼线方向的分速度,其中,收线过程夹角增大,减小,若小刚匀速收线,即不变,则v变大,即鱼做加速运动,A项错误,B项正确;
C.若小刚减速收线,即变小,则v可能变大,可能变小,也可能不变,鱼可能做加速运动,C项错误;
D.若小刚加速收线,即变大,因减小,则v变大,鱼做加速运动,D项正确。
故选BD。
10.AC
【详解】A.当木块B的静摩擦力达到最大值时,轻绳才有拉力,根据牛顿第二定律得
解得
因为,即木块B的静摩擦力没有达到最大值,所以轻绳上的拉力为零,故A正确;
B.当木块A的静摩擦力达到最大值时,木块A会相对于圆盘滑动,根据牛顿第二定律得
解得
因为,所以木块A不会相对于圆盘滑动,故B错误;
C.当时,设轻绳上的拉力大小为,则根据牛顿第二定律得
解得
所以木块A受到的摩擦力大小为,故C正确;
D.当时,设轻绳上的拉力大小为,则根据牛顿第二定律得
解得,故D错误。
故选AC。
11.(1)初速度相同
(2)1.5
【详解】(1)当每次让小球从同一位置由静止释放时,小球克服斜槽阻力做功相同,可知,该操作的目的是为了每次平抛的初速度相同。
(2)小球水平方向做匀速直线运动,则有
小球竖直方向做自由落体运动,根据相邻相等时间内位移差规律有
解得
12. BCD D
【详解】(1)[1]A.因为在实验中比较的是、的大小关系,故m可约去,不需要测量重物的质量,对减小实验误差没有影响,故A错误。
B.实验供选择的重物应该选相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,从而减小实验误差,故B正确。
C.换用夹子夹住纸带,可更好的避免手在释放时,让纸带具有初速度,故C正确。
D.纸带在穿过限位孔后,若纸带过长,会导致运动过程中阻力过大,所以纸带不宜选择过长,故D正确。
故选BCD。
(2)[2][3]根据机械能守恒定律可得
则图像为过原点直线,且
则
得
(3)[4]AC.选项会导致过程中阻力影响较大,会导致计算的重力势能增加量偏大,故AC错误。
B.重物初始位置,对实验结果无直接影响,故B错误。
D.重物重力势能的减少量小于动能的增加量,是因为接通电源时,重物已具有初速度,而在计算动能增加量时,默认第一点速度为0,未将初动能减去,从而导致计算出的动能增加量偏大,故D正确。
故选D。
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)一小球做竖直上抛运动,根据对称性,利用速度公式有
解得
(2)在火星表面,万有引力近似等于重力,则有
结合上述解得
(3)火星的体积
火星的密度
结合上述解得
14.(1)2.4s
(2)16m/s
(3)不变,见解析
【详解】(1)运动员做平抛运动,竖直方向位移为
竖直方向为自由落体运动,满足
代入数据得
(2)水平方向位移为
水平方向为匀速直线运动,满足
代入数据得
(3)运动员落在足够长的斜坡上时,位移与水平方向的夹角始终等于斜坡倾角,设速度与水平方向的夹角为, 位移偏角满足
速度偏角满足
联立得,是定值,因此(速度与水平方向的夹角)为定值,故速度方向不随初速度增大改变。
15.(1),
(2)2N
(3)
【详解】(1)小球离开O点后与弹簧分离,之后将沿着斜面向上做匀减速直线运动,则根据运动学公式,结合小球通过O点后上升过程中位移随时间变化的关系式可知,小球过O点时的速度以及之后做匀减速直线运动的加速度分别为,
小球在段运动过程,对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得小球与斜面之间的动摩擦因数为
对小球从A点运动到O点的过程,列动能定理方程有
解得
则根据功能关系可知,弹簧压缩至A点时具有的弹性势能为
(2)对小球从O点到C点过程,列动能定理方程有
解得小球到C点的速度大小为
设在C点时轨道对小球的弹力大小为,方向竖直向下,则根据牛顿第二定律有
解得
所以根据牛顿第三定律可知,小球对轨道弹力的大小为,方向竖直向上。
(3)设小球以的速度从D点水平抛出落到圆弧上的最小速度为v,则根据平抛运动的规律可知,小球下落的高度为
解得小球平抛运动的时间为
又因为小球平抛运动的水平位移为
所以有
根据数学关系可知,当时,有最小值,其最小值为
解得此时
对小球从C到D的运动过程,根据运动学公式有
解得
即当段水平面长度时,小球落到圆弧轨道上的速度最小。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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