2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修第二冊(cè)同步期末測(cè)試卷（四）進(jìn)階測(cè)試-【含答案】

2020-2021學(xué)年第二學(xué)期一.十日_7-甘口+、,、34/.、人教版（2019）必修第二冊(cè)高一物理下期末測(cè)試卷（四）（滿分：100分時(shí)間：90分鐘）題號(hào)—*二三總分得分一、選擇題（共12小題，每小題4分，滿分48分）1.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（ ）A.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度一定是變化的B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合外力可以為零C.曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度大小一定是變化的2.2020年5月23消息，巴西滑板少年圭?庫里，在半管上完成了空中轉(zhuǎn)體1°80。的壯舉，創(chuàng)下新的世界紀(jì)錄，滑板運(yùn)動(dòng)可以簡化為如圖所示的模型，半球形碗固定在水平面上，物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）以某一豎直向下的初速度從碗口左邊緣向下滑，物塊與碗壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)是變化的，因摩擦作用，物塊下滑過程中速率不變，則（ ）A.物塊下滑的過程中加速度不變B.物塊下滑的過程所受摩擦力大小不變C.物塊下滑過程中所受合外力方向始終指向圓心D.物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)碗壁的壓力等于物塊的重力.地球繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒定律可知，地球在近日的速度為v近與在遠(yuǎn)日速度為v遠(yuǎn)，下列說法正確的是（ ）A.v近大于v遠(yuǎn)B.v近等于v遠(yuǎn)C.v近小于v遠(yuǎn)D.以上說法均錯(cuò).關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與其受力的關(guān)系，以下說法正確的是（ ）A.物體受到不為零的恒定合外力，物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，合外力可能恒定不變C.物體受到的合外力方向與初速度方向相反時(shí)，物體一定做減速直線運(yùn)動(dòng)D.蘋果之所以能落地，是因?yàn)槭艿降牡厍虻奈?；而月亮之所以能繞地球圓周運(yùn)動(dòng)而沒有掉到地球上，是因?yàn)榈厍驅(qū)λ鼪]有力的作用5.已知木星的質(zhì)量為半徑為H,密度為p,自轉(zhuǎn)周期為公，赤道處的重力加速度為g,引力常量為G。木星的一顆衛(wèi)星質(zhì)量為機(jī)，到木星中心的距離為八繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則下列關(guān)系式成立的是（ ）R3r3 GMA.窗=T2 B.片=g3+ GM%C.p=G『R3 d. 窗R6.兩顆互不影響的行星Pi、P2.各有一顆近地衛(wèi)星S|、S2繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中縱軸表示行1星周圍空間某位置的向心加速度。，橫軸表示某位置到行星中心距離「平方的倒數(shù)，。-尸關(guān)系如圖所示，衛(wèi)星Si、S2的向心加速度大小均為小則（ ）

° r1A.Si的質(zhì)量比S2的大 B.Pi的質(zhì)量比P2的大C.P1的第一宇宙速度比P2的小 D.Pi的平均密度比P2的大.如圖所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是（ ）A.重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能增大 B.重力勢(shì)能增大，彈性勢(shì)能減少C.重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能減少 D.重力勢(shì)能不變，彈性勢(shì)能增大.如圖所示，質(zhì)量為m的蘋果從距地面高度為，的樹上由靜止開始下落，樹下有一深度為〃的坑。若以地面為零勢(shì)能參考平面，則蘋果剛要落到坑底時(shí)的機(jī)械能為（ ）B.mgHA.-mghtB.mgHD.mg(H-h)C.D.mg(H-h)二、多選題.關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速曲線運(yùn)動(dòng)B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其所受合外力一定垂直于速度C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間的位移相同D.做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力可能不指向圓心.如圖所示，有一皮帶傳動(dòng)裝置，4B、C三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為&a、Rb、仆,已知4點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小相等4點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等8點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為2：1B點(diǎn)與C點(diǎn)的一質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)的向心力大小之比為?：4.一輛汽車在平直的公路上由靜止開始啟動(dòng)，在啟動(dòng)過程中，汽車牽引力的功率及其瞬時(shí)速度隨]_時(shí)間的變化情況分別如圖甲、乙所示，已知汽車所受阻力恒為重力的5,重力加速度g取lOm*。下列說法正確的是（ ）

A.該汽車的質(zhì)量為3xl（PkgB.Vo=6m/sC.在前5s內(nèi)，汽車克服阻力做功為2.5X104JD.在5?15s內(nèi)，汽車的位移大小約為67.19m12.質(zhì)量為加的小車在水平恒力尸推動(dòng)下，從山坡底部/處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為人的坡頂8,獲得速度為v，Z8的水平距離為s。下列說法正確的是（ ）A.小車克服重力所做的功是tnghmVB.合力對(duì)小車做的功是2C.推力對(duì)小車做的功是Fs-mg/imv2D.阻力對(duì)小車做的功是2+mgh-Fs2、解答題（共4小題，滿分22分）.揚(yáng)州樂園的“飛天秋千”游戲開始前，座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空，繩到轉(zhuǎn)軸的距離為-4.5m。秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼絲繩與豎直方向成某一角度°=37'，其簡化模型如圖所示。已知鋼絲繩的長度為/=5m,座椅質(zhì)量為加=10kg,則：(1)鋼絲繩所受拉力尸的大小為N；(2)秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3為rad/so.(1)公園里有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖所示，長為心的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為/■的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，且與豎直方向的夾角為6,重力加速為g,不計(jì)鋼繩的重力。則座椅轉(zhuǎn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為；轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為O(2)如圖，一半徑為/?的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為旭的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)。時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為L5mg,重力加速度大小為g。質(zhì)點(diǎn)自產(chǎn)滑到的過程中，克服摩擦力所做的功為。四、實(shí)驗(yàn)題.我國航天計(jì)劃的下一個(gè)目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A.計(jì)時(shí)表一只;

B.彈簧測(cè)力計(jì)一把：C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；D.天平一只(附磋碼一盒).已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R及月球的質(zhì)量M已知萬有引力常量為G)(1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為和、(用選項(xiàng)符號(hào)表示)：(2)兩次測(cè)量的物理量是和；(3)試用所給物理量的符號(hào)分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式/?=,M=..“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖甲、乙兩種方案進(jìn)行，如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落；如圖乙所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上,用小車帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下滑。(1)對(duì)比兩種方案，(填“甲”或者“乙”)方案好些，理由是；某小組采用甲方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(2)供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇。A.質(zhì)量為A.質(zhì)量為10g的祛碼B.質(zhì)量為50g的塑料球C.質(zhì)量為200g的木球D.質(zhì)量為200g的鐵球（3）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示,紙帶的端（選填"左"或"右”）與重物相連。（4）上圖中。點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零，選取紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)B、C、D、E、尸作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，為驗(yàn)證重物對(duì)應(yīng)。點(diǎn)和E點(diǎn)機(jī)械能是否相等，并使數(shù)據(jù)處理簡便，應(yīng)測(cè)量O、E兩點(diǎn)間的距離h\和兩點(diǎn)間的距離后。（5）已知重物質(zhì)量為機(jī)，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T,從。點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中重物動(dòng)能的增加量』瓦=（用本題所給字母表示）。三、計(jì)算題.（共3小題，滿分30分）.如圖所示，長A=0.9m的輕繩一端固定，另一端系一質(zhì)量m=0.2kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），用水平向左的力尸緩慢拉小球，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角6=60°時(shí)，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然撤去拉力F,取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）撤去拉力F前瞬間輕繩對(duì)小球的拉力大?。唬?）撤去拉力F后瞬間小球的加速度大?。唬?）若撤去拉力廠后，小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為3m/s,求小球在最低點(diǎn)時(shí)受到的拉力大小。.如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的物體，以某一初速度均從4點(diǎn)向下在光滑的軌道中運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，若物體通過8點(diǎn)時(shí)的速度為3闞，求：(1)物體在Z點(diǎn)時(shí)的速度；(2)物體離開C點(diǎn)后還能上升的高度。.宇宙空間有兩顆相距較遠(yuǎn)、中心距離為d的星球A和星球B。在星球A上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，如圖(a)所示，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，其加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖(b)中實(shí)線所示。在星球B上用完全相同的彈簧和物體P完成同樣的過程，其a-x關(guān)系如圖(b)中虛線所示。已知兩星球密度相等。星球A的質(zhì)量為加。,引力常量為G。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。(1)求星球A和星球B的表面重力加速度的比值；(2)若將星球A看成是以星球B為中心天體的一顆衛(wèi)星，求星球A的運(yùn)行周期八：(3)若將星球A和星球B看成是遠(yuǎn)離其他星球的雙星模型，這樣算得的兩星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為求此情形中的周期“與上述第(2)問中的周期7］的比值。

參考答案1234567891()1112CCABCBABABBDCDABDC【解析】A.既然是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但加速度不一定是變化的，比如平拋運(yùn)動(dòng)，加速度就是不變的，故A錯(cuò)誤；B.曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不共線，一定存在加速度，曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定不為零，故B錯(cuò)誤：C.在恒力作用下，物體可以做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，加速度不變，就是勻變速運(yùn)動(dòng),故C正確：D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度大小不一定是變化的，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度大小是不變的，故D錯(cuò)誤。故選C。C【解析】A.物塊在下滑過程中速率不變，可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知加速度大小不變，方向時(shí)刻指向圓心，故A錯(cuò)誤；B.物塊在下滑過程中可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)支持力尸n與豎直方向的夾角為°，則摩擦力戶如gsin夕，在下滑過程中，由于角度變小，777.7夕，在下滑過程中，由于角度變小，777.777777777777777777777'sin。變小，則/變小，故B錯(cuò)誤;C.物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力完全提供向心力，合外力方向始終指向圓心，故C正確；D.在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有v2

r依題意，物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小不變，則支持力不等于重力，根據(jù)牛頓第三定律知，壓力大小等于支持力大小，所以壓力不等于物塊的重力，故D錯(cuò)誤。故選CoA【解析】由開普勒定律第二定律面積定律有，地球與太陽的連線在連續(xù)相等時(shí)間里掃過的面積相等,則有近日點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度，所以A正確；BCD錯(cuò)誤：故選AoB【解析】A.物體受到不為零的恒定合外力，當(dāng)合外力與運(yùn)動(dòng)方向不在同一條直線上時(shí)，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。A錯(cuò)誤；B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，合外力可能恒定不變，如平拋運(yùn)動(dòng)。B正確；C,物體受到的合外力方向與初速度方向相反時(shí)，物體也可能先做減速直線運(yùn)動(dòng)再反向做加速直線運(yùn)動(dòng)。C錯(cuò)誤；D.蘋果之所以能落地，是因?yàn)槭艿降牡厍虻奈Γ欢铝林阅芾@地球圓周運(yùn)動(dòng)而沒有掉到地球上，是因?yàn)榈厍驅(qū)λ囊μ峁┢溥\(yùn)動(dòng)的向心力。D錯(cuò)誤。故選BoC【解析】A.兩個(gè)環(huán)繞天體繞同一個(gè)中心天體才滿足開普勒第三定律，故A錯(cuò)誤;B.若不考慮星球自轉(zhuǎn)，星球表面上的物體所受重力等于萬有引力，即有GMmp2mg=2V解得GM~Rr=g由題知，星球的自轉(zhuǎn)不可忽略，故該關(guān)系式不成立，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)萬有引力提供向心力，有Mm4n2「尸產(chǎn)Gr=m1r解得M=b根據(jù)密度公式有M聯(lián)立解得3兀/p=GT2R}選項(xiàng)C正確：D.在赤道上的物體，對(duì)其受力分析，有Mm 47r卞 T2GK-mg=m0R解得M㈣萬T2GR=g+"R選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。B【解析】AB.由萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有Mm（j—―=ma得GMa=；—r1不能判斷近地衛(wèi)星Si、S2的質(zhì)量大小，由a」,圖線斜率表示GM大小，知Pi的質(zhì)量大于P2的質(zhì)量，A錯(cuò)誤，B正確：C.設(shè)行星的第一宇宙速度為v,則v2“0= R解得v=Ja（）A由圖得P的半徑比P2的半徑大，相等，可知Pl的第一宇宙速度比P2的大，c錯(cuò)誤；D.行星密度Mg3ao3 3Rr》區(qū)馬,“o相等，故,d錯(cuò)誤。故選BoA【解析】彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢(shì)能增加：下降中，重力做正功，重力勢(shì)能減少。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。B【解析】以地面為重力勢(shì)能的參考平面，蘋果剛下落時(shí)的機(jī)械能為mg",下落過程中蘋果只受重力,機(jī)械能守恒，則知當(dāng)蘋果將要落到坑底時(shí)，其機(jī)械能等于剛下落時(shí)的機(jī)械能mg4故選BoAB【解析】A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度始終指向圓心，方向時(shí)刻在變化，加速度是變化的，是變加速運(yùn)動(dòng)，故A正確：B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力提供向心力，指向圓心，方向始終與速度方向垂直，故B正確；C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過的弧長相等，位移大小相等，由于位移是矢量，所以位移不一定相等，故C錯(cuò)誤；D.無論做勻速圓周還是變速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力一定指向圓心，故D錯(cuò)誤。故選AB。BD【解析】AB.4點(diǎn)與C點(diǎn)是同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，則線速度相等，由于轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，則角速度大小不相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C.因48兩點(diǎn)角速度相等，而根據(jù)v=0尸可知X8兩點(diǎn)的線速度之比2:1,則8點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為1:2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.根據(jù)b=加3）可知，8點(diǎn)與C點(diǎn)的一質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)的向心力大小之比為1：4,選項(xiàng)D正確。故選BD。CD【解析】A.由圖象可得，汽車勻加速階段的加速度Ava=Z=lm/s2汽車勻加速階段的牽引力F=v=3000N勻加速階段由牛頓第二定律得]_F-5mg^ma解得力=1000kg,A錯(cuò)誤；B.牽引力功率為15kW時(shí)，汽車行駛的最大速度P5Pv0=，=mg=7.5m/sB錯(cuò)誤；C.前5s內(nèi)汽車的位移

x=2af2=12.5m克服阻力做功叼=5?^產(chǎn)2.5'10勺C正確；D.5?15s內(nèi)，由動(dòng)能定理得11217 不，Pt-，mgs=/ /mv2解得s=67.19m,D正確。故選CDo12.ABD【解析】A.根據(jù)功的公式有WG=mgAh=mg(J1A-hB)=mgh故克服重力做功是切g(shù)〃，故A正確：B.對(duì)小車從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得W=-mv22故B正確：C.由動(dòng)能定理得咻—mgh咻—mgh+Wf--mv1所以推力對(duì)小車做的功是

所以推力對(duì)小車做的功是I2咻=Fs=mgh+—mv-Wt故C錯(cuò)誤;D.推力做的功為結(jié)合C選項(xiàng)分析可得，阻力對(duì)小車做的功為Wf=-wv2+mgh-Fs故D正確。故選ABDo13.125【解析】鋼繩拉力在豎直方向上的分力和座椅的重力相等Fcos0=mg解得八懸晉N"5N5(2)⑵鋼繩拉力在水平方向上的分力提供向心力/sin。=mar(Zsin^+r)解得產(chǎn)sin。加(/sinO+r)125x 產(chǎn)sin。加(/sinO+r)gtanO14.r+LsinO Nr+LsinO0.75mgJi【解析】(1)根據(jù)幾何關(guān)系知座椅離轉(zhuǎn)軸的距離為轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，即7?=￡sinO+r對(duì)飛椅受力分析：重力加g和鋼繩的拉力尸，由合力提供向心力，則根據(jù)牛頓第二定律得豎直方向上Fcosd-mg水平方向上FsinQ=ma)2R解得\r+Lsin0(2)根據(jù)牛頓第三定律可知，質(zhì)點(diǎn)最低點(diǎn)。時(shí)，軌道對(duì)質(zhì)點(diǎn)的支持力大小N=\5mg。質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)，由重力和軌道的支持力提供向心力，由牛頓第二定律得VqN—mg=m—可得igR質(zhì)點(diǎn)自產(chǎn)滑到。的過程中，由動(dòng)能定理得解得W075mgR15.(1)A,B,C(2)15.(1)A,B,C(2)繞行時(shí)的周期T,著陸后物體的重力F,R產(chǎn)4萬m-Mmmg=G—廠【解析】(1)重力等于萬有引力 代_Mm47r2_(j——= ——R萬有引力等于向心力R-T',由以上兩式解得T2R=gR八4兀①g3T4M=-5--16/G②由牛頓第二定律F=mg③因而需要用計(jì)時(shí)表測(cè)量周期T,用天平測(cè)量質(zhì)量，用彈簧秤測(cè)量重力;故選D.(2)由第一問討論可知，需要用計(jì)時(shí)表測(cè)量周期T,用天平測(cè)量質(zhì)量，用彈簧秤測(cè)量重力;甲 乙方案因?yàn)榇嬖谀Σ磷枇?，不滿足機(jī)械能守恒的條件。 D左D.Fmhl薩【解析】乙方案因?yàn)榇嬖谀Σ磷枇?，所以不滿足機(jī)械能守恒的條件。故選甲方案。(2)網(wǎng)選質(zhì)量大而體積小的小球，這樣可以減速空氣阻力的影響。故選D。(3)[4]與重物相連的一端紙帶先打點(diǎn)，速度較小，點(diǎn)距較密。所以紙帶