2017_2018學(xué)年高中物理模塊綜合檢測(cè)教科版必修2.docx

模塊綜合檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：110分)一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第914題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1下列說(shuō)法正確的是()A牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是經(jīng)典力學(xué)B經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律C牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以解決自然界中所有的問(wèn)題D經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問(wèn)題解析：選B經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，牛頓運(yùn)動(dòng)定律只是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，經(jīng)典力學(xué)并非萬(wàn)能，也有其適用范圍，并不能解決自然界中所有的問(wèn)題，沒(méi)有哪個(gè)理論可以解決自然界中所有的問(wèn)題。因此只有搞清牛頓運(yùn)動(dòng)定律和經(jīng)典力學(xué)的隸屬關(guān)系，明確經(jīng)典力學(xué)的適用范圍，才能正確解決此類問(wèn)題。2(全國(guó)丙卷)一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍。該質(zhì)點(diǎn)的加速度為()A.B.C. D.解析：選A質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間t內(nèi)的平均速度v，設(shè)時(shí)間t內(nèi)的初、末速度分別為v1和v2，則v，故。由題意知：mv229mv12，則v23v1，進(jìn)而得出2v1。質(zhì)點(diǎn)的加速度a。故選項(xiàng)A正確。3.圖1中所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑。則()圖1Aa點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等Ba點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等Cb點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等Da點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等解析：選Da、c兩點(diǎn)的線速度大小相等，b、c兩點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)vr，c的線速度大于b的線速度，則a、b兩點(diǎn)的線速度不等，故A錯(cuò)誤，D正確；a、c的線速度相等，根據(jù)vr，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b兩點(diǎn)的角速度不等，故B錯(cuò)誤；b點(diǎn)與d點(diǎn)的角速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，根據(jù)a2r，向心加速度不等，故C錯(cuò)誤。4.如圖2所示，A、B隨水平圓盤繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體B在水平方向所受的作用力有()圖2A圓盤對(duì)B及A對(duì)B的摩擦力，兩力都指向圓心B圓盤對(duì)B的摩擦力指向圓心，A對(duì)B的摩擦力背離圓心C圓盤對(duì)B及A對(duì)B的摩擦力和向心力D圓盤對(duì)B的摩擦力和向心力解析：選B物體A、B隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者都需要水平方向的向心力，物體A的向心力由物體B施加的靜摩擦力提供，因此物體A對(duì)B的靜摩擦力沿半徑背離圓心，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體B需要的向心力由圓盤對(duì)B的靜摩擦力與物體A對(duì)B的靜摩擦力的合力提供，因此，選項(xiàng)B正確；向心力是效果力，物體不受向心力，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。5.質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且角速度為，如圖3所示，則桿的上端受到小球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮?)圖3Am2RBmCm D不能確定解析：選C對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受兩個(gè)力：一個(gè)是重力mg，另一個(gè)是桿對(duì)小球的作用力F。這兩個(gè)力的合力提供向心力，且向心力與重力始終垂直。由平行四邊形定則可得：Fm，再根據(jù)牛頓第三定律，可知桿的上端受到小球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮镕m。6(全國(guó)甲卷)小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖4所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點(diǎn)，()圖4AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：選C兩球由靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到軌跡最低點(diǎn)的過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，取軌跡的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則由機(jī)械能守恒定律得mgLmv2，v，因LPLQ，則vPvQ，又mPmQ，則兩球的動(dòng)能無(wú)法比較，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)繩的拉力為F，則Fmgm，則F3mg，因mPmQ，則FPFQ，選項(xiàng)C正確；向心加速度a2g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 7.2013年12月14日，“嫦娥三號(hào)”攜“玉兔號(hào)”月球車首次在月球?qū)崿F(xiàn)軟著陸并進(jìn)行巡視探索。若“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥三號(hào)”繞月均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)行軌道如圖5所示，設(shè)它們繞月球運(yùn)行時(shí)軌道半徑分別為r1、r2(r1r2)，速度大小分別為v1、v2，周期分別為T1、T2，則下列判斷正確的是()圖5Av1v2Bv1v2CT1T2 DT1T2解析：選B根據(jù)Gmmr得，速度v，周期T ，因?yàn)閞1r2，則v1T2，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。8.經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，A行星運(yùn)行的軌道半徑為R0，周期為T0，但其實(shí)際運(yùn)行的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離。如圖6所示，天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知行星B，則行星B運(yùn)動(dòng)軌道半徑為()圖6ARR0 BRR0CRR0 DRR0解析：選A由題意可知：A、B相距最近時(shí)，B對(duì)A的影響最大，且每隔時(shí)間t0發(fā)生一次最大的偏離，說(shuō)明A、B相距最近，設(shè)B行星的周期為T，則有：t02解得：T據(jù)開普勒第三定律：得：RR0故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。9據(jù)英國(guó)每日郵報(bào)2015年3月6日?qǐng)?bào)道，“格利澤581d”行星大小約為地球的3倍，是人類在太陽(yáng)系之外發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)位于宜居帶中的行星，被稱為“超級(jí)地球”。若這顆行星圍繞某恒星Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。測(cè)得行星的公轉(zhuǎn)周期為T，公轉(zhuǎn)軌道半徑為r，已知引力常量為G。則()A恒星的質(zhì)量約為B行星的質(zhì)量約為C以7.9 km/s的速度從地球發(fā)射的探測(cè)器可以到達(dá)該行星表面D以16.7 km/s的速度從地球發(fā)射的探測(cè)器可以到達(dá)該行星表面解析：選AD由于萬(wàn)有引力提供向心力，以行星為研究對(duì)象，有Gmr，得M，選項(xiàng)A正確；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，只能求得中心天體的質(zhì)量，因此根據(jù)題目所給信息不能求出行星的質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果發(fā)射探測(cè)器到達(dá)該系外行星，需要克服太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的萬(wàn)有引力，脫離太陽(yáng)系的束縛，所以需要發(fā)射速度大于第三宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。10.如圖7所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點(diǎn))。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v03 cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與y軸夾角為。則紅蠟塊R的()圖7A分位移y與x成正比B分位移y的平方與x成正比C合速度v的大小與時(shí)間t成正比Dtan 與時(shí)間t成正比解析：選BD由題意可知，y軸方向，yv0t；而x軸方向，xat2，聯(lián)立可得：xy2，故A錯(cuò)誤，B正確；x軸方向，vxat，那么合速度的大小v，則v的大小與時(shí)間t不成正比，故C錯(cuò)誤；合速度的方向與y軸夾角為，則有：tan t，故D正確。11.如圖8所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則()圖8Aa的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)Bb和c的飛行時(shí)間相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大解析：選BD由圖像可以看出，b、c兩個(gè)小球的拋出高度相同，a的拋出高度最小，根據(jù)t可知，a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，b、c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故A錯(cuò)誤，B正確；由圖像可以看出，a、b、c三個(gè)小球的水平位移關(guān)系為a最大，c最小，根據(jù)xv0t可知，v0，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C錯(cuò)誤，D正確。12一輛初速度為v0的電動(dòng)玩具汽車保持功率不變駛上一斜坡。若汽車受到的阻力保持不變，則在此上坡的過(guò)程中，汽車的vt圖像可能是()解析：選ACD以恒定的功率P行駛的汽車，由功率PFv得，由于阻力恒定不變，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度不變，即勻速向上運(yùn)動(dòng)，故A正確；當(dāng)速度增加時(shí)牽引力減小，加速度變小，而C選項(xiàng)中速度與時(shí)間圖像的斜率大小表示加速度大小，即加速度不斷減小，故C正確；汽車沖上斜坡時(shí)，若牽引力小于阻力時(shí)，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由PFv得知，隨著速度減小，汽車的牽引力增大，合力減小，則加速度減小，汽車做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)，速度圖像的斜率減小，故B錯(cuò)誤，D正確。13.如圖9所示，在光滑水平面上放一輛小車，小車的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，將箱子從小車右端拉出，如果第一次小車被固定于地面，第二次小車不固定，小車在摩擦力作用下可沿水平面運(yùn)動(dòng)，在這兩種情況下()圖9A摩擦力大小不相等BF所做的功不相等C摩擦產(chǎn)生的熱量相等 D箱子增加的動(dòng)能相等解析：選BC小車固定時(shí)，箱子的位移等于小車的長(zhǎng)度，設(shè)為L(zhǎng)；小車不固定時(shí)，小車相對(duì)地面的位移設(shè)為x，則箱子的位移為xL。兩種情況下，滑動(dòng)摩擦力f都等于mg，F(xiàn)做的功分別為W1FL，W2F(xL)；摩擦產(chǎn)生的熱量Q都等于fL；箱子增加的動(dòng)能分別為Ek1(Ff)L，Ek2(Ff)(xL)，B、C正確。14(全國(guó)甲卷)如圖10，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)。已知在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONMOMN。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中()圖10A彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差解析：選BCD在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONMOMN，則小球在M點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，在N點(diǎn)時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧長(zhǎng)度先縮短，當(dāng)彈簧與豎直桿垂直時(shí)彈簧達(dá)到最短，這個(gè)過(guò)程中彈力對(duì)小球做負(fù)功，然后彈簧再伸長(zhǎng)，彈力對(duì)小球開始做正功，當(dāng)彈簧達(dá)到自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，彈力為零，再隨著彈簧的伸長(zhǎng)彈力對(duì)小球做負(fù)功，故整個(gè)過(guò)程中，彈力對(duì)小球先做負(fù)功，再做正功，后再做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。在彈簧與桿垂直時(shí)及彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，小球加速度等于重力加速度，選項(xiàng)B正確。彈簧與桿垂直時(shí)，彈力方向與小球的速度方向垂直，則彈力對(duì)小球做功的功率為零，選項(xiàng)C正確。由機(jī)械能守恒定律知，在M、N兩點(diǎn)彈簧彈性勢(shì)能相等，在N點(diǎn)動(dòng)能等于從M點(diǎn)到N點(diǎn)重力勢(shì)能的減小值，選項(xiàng)D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共18分)15. (8分)現(xiàn)利用如圖11所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00102 s、2.00102 s。已知滑塊質(zhì)量為2.00 kg，滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00 cm，光電門1和2之間的距離為0.54 m，g取9.80 m/s2，取滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為其平均速度。圖11(1)滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的速度v1_m/s，通過(guò)光電門2時(shí)的速度v2_m/s。(2)滑塊通過(guò)光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為_J，重力勢(shì)能的減少量為_J。解析：(1)v1 m/s1.00 m/sv2 m/s2.50 m/s。(2)動(dòng)能增加量Ek2.00(2.5021.002)J5.25 J重力勢(shì)能的減少量：Ep2.009.800.54sin 30 J5.29 J。答案：(1)1.002.50(2)5.255.2916(10分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖12所示的裝置(實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶后，通過(guò)分析小車位移與速度變化的關(guān)系來(lái)研究合力對(duì)小車所做的功與速度變化的關(guān)系。圖13是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn)，A、B、C是紙帶上的三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用刻度尺測(cè)得A、B、C到O的距離如圖13所示。已知所用交變電源的頻率為50 Hz，則：圖12圖13(1)打B點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度vB_m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)實(shí)驗(yàn)中，該小組的同學(xué)畫出小車位移l與速度v的關(guān)系圖像如圖14所示。根據(jù)該圖線形狀，某同學(xué)對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是_。(填寫選項(xiàng)字母代號(hào))圖14AWv2 BWvCW DWv3(3)本實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼下落高度為h1時(shí)合力對(duì)小車所做的功為W0，則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)，合力對(duì)小車所做的功為_。(用h1、h2、W0表示)解析：(1)vB m/s0.80 m/s。(2)由題圖知，位移與速度的關(guān)系圖像很像拋物線，所以可能lv2或lv3，又因?yàn)閃Fl，F(xiàn)恒定不變，故Wv2或Wv3，A、D正確，B、C錯(cuò)誤。(3)設(shè)合力為F，由W0Fh1，得F，所以當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)WFh2W0。答案：(1)0.80(2)BC(3)W0三、計(jì)算題(共3小題，共36分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值的要注明單位)17. (10分)如圖15所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l1.4 m，v3.0 m/s，m0.10 kg，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，桌面高h(yuǎn)0.45 m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：圖15(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s。(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek。(3)小物塊的初速度大小v0。解析：(1)由于hgt2svt 解得s0.9 m。(2)根據(jù)動(dòng)能定理mghEkmv2解得Ekmghmv20.9 J。(3)由動(dòng)能定理mglmv2mv02故v0 m/s4 m/s。答案：(1)0.9 m(2)0.9 J(3)4 m/s18(12分)如圖16所示，一起重機(jī)拉著重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，已知重物的質(zhì)量m5103 kg，取g10 m/s2。不計(jì)額外功，求：圖16(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間。(3)起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。解析：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的