2017-2018學年同步備課套餐之高一物理人教版必修2講義：模塊檢測

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精模塊檢測（時間：90分鐘滿分:100分）一、選擇題(1～7為單項選擇題，8～12為多項選擇題.每小題4分,共48分)1。如圖1所示，在皮帶傳送裝置中,皮帶把物體P勻速傳送至高處，在此過程中，下述說法正確的是(）圖1A。摩擦力對物體做正功B.支持力對物體做正功C.重力對物體做正功D。合外力對物體做正功答案A解析摩擦力方向平行皮帶向上，與物體運動方向相同，故摩擦力做正功,A對；支持力始終垂直于速度方向，不做功,B錯；重力對物體做負功，C錯；合外力為零，不做功，D錯.2.火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分,火衛(wèi)二的周期為30小時18分，則兩顆衛(wèi)星相比（)A.火衛(wèi)一距火星表面較近B?；鹦l(wèi)二的角速度較大C.火衛(wèi)一的運行速度較小D?；鹦l(wèi)二的向心加速度較大答案A解析由eq\f(GMm,r2）＝ma＝eq\f（mv2,r)＝meq\f（4π2,T2）r得：a＝eq\f（GM,r2）,v＝eq\r（\f(GM，r))，r＝eq\r（3，\f（GMT2，4π2）)，則T越大時，r越大,a越小，v越小,且由ω＝eq\f（2π,T）知,T越大,ω越小，故正確選項為A.3。如圖2所示為質點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖，且質點運動到D點(D點是曲線的拐點)時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質點從A點運動到E點的過程中，下列說法中正確的是(）圖2A.質點經過C點的速率比D點的大B。質點經過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.質點經過D點時的加速度比B點的大D.質點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小答案A解析因為質點做勻變速運動，所以加速度恒定,C項錯誤.在D點時加速度與速度垂直，故知加速度方向向上,合力方向也向上，所以質點從C到D的過程中，合力方向與速度方向夾角大于90°，合力做負功，動能減小，vC>vD，A項正確，B項錯誤.從B至E的過程中,加速度方向與速度方向夾角一直減小，D項錯誤。4.把甲物體從2h高處以速度v0水平拋出,落地點與拋出點的水平距離為L,把乙物體從h高處以速度2v0水平拋出，落地點與拋出點的水平距離為s，不計空氣阻力，則L與s的關系為()A。L＝eq\f（s,2) B。L＝eq\r(2)sC。L＝eq\f（1，\r(2）)s D。L＝2s答案C解析根據(jù)2h＝eq\f（1，2）gteq\o\al（1,2)，得t1＝2eq\r（\f（h，g)），則L＝v0t1＝2v0eq\r(\f(h,g)）。由h＝eq\f(1，2)gteq\o\al（2,2）,得t2＝eq\r（\f(2h，g）)，則s＝2v0t2＝2v0eq\r（\f(2h,g）)，所以L＝eq\f(1，\r(2））s,故選項C正確.5。明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫(如圖3所示)，記錄了我們祖先的勞動智慧.若A、B、C三齒輪半徑的大小關系為rA〉rB>rC，則()圖3A。齒輪A的角速度比C的大B.齒輪A、B的角速度大小相等C.齒輪B與C邊緣的線速度大小相等D.齒輪A邊緣的線速度比齒輪C邊緣的線速度大答案D解析齒輪A邊緣的線速度vA與齒輪B邊緣的線速度vB相等,齒輪B、C的角速度ωB＝ωC.由vA＝ωArA，vB＝ωBrB，vC＝ωCrC，vA＝vB，rA〉rB〉rC，ωB＝ωC可得：ωA〈ωB，ωA<ωC，vB〉vC，vA〉vC，故選項D正確。6。2015年9月23日，在江蘇省蘇州市進行的全國田徑錦標賽上高興龍獲得男子跳遠冠軍,在一次試跳中，他（可看成質點）水平距離達8m，最高處高達1m。設他離開地面時的速度方向與水平面的夾角為α,若不計空氣阻力,則tanα等于(）A.eq\f（1,8） B。eq\f(1,4)C.eq\f(1,2) D。1答案C解析從起點A到最高點B可看成平拋運動的逆過程,如圖所示，運動員做平拋運動,初速度方向與水平方向夾角的正切值為tanα＝2tanβ＝2×eq\f（h,\f(x,2））＝2×eq\f（1，4）＝eq\f（1，2)，選項C正確.7.引力波現(xiàn)在終于被人們用實驗證實,愛因斯坦的預言成為科學真理。早在70年代就有科學家發(fā)現(xiàn)，高速轉動的雙星可能由于輻射引力波而使星體質量緩慢變小，觀測到周期在緩慢減小，則該雙星間的距離將（）A.變大B。變小C。不變D?？赡茏兇笠部赡茏冃〈鸢窧8.如圖4所示，一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點處。將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點速度為v，AB間的豎直高度差為h，則（)圖4A.由A到B重力對小球做的功等于mghB.由A到B小球的重力勢能減少eq\f（1，2）mv2C.由A到B小球克服彈力做功為mghD.小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f（mv2,2）答案AD解析重力做功只和高度差有關,故由A到B重力做的功等于mgh，選項A正確;由A到B重力勢能減少mgh，選項B錯誤；由A到B小球克服彈力做功為W＝mgh－eq\f（1，2）mv2，選項C錯誤,D正確。9.如圖5所示,斜面頂端A與另一點B在同一水平線上,甲、乙兩小球質量相等.小球甲沿光滑斜面以初速度v0從頂端A滑到底端,小球乙以同樣的初速度從B點拋出，不計空氣阻力，則（)圖5A.兩小球落地速率相同B。兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C。從開始運動至落地過程中，重力對它們做功相同D。從開始運動至落地過程中，重力的平均功率相同答案AC解析由于斜面光滑，且不計空氣阻力，故兩小球運動過程中只有重力做功，由機械能守恒定律可知兩小球落地時速率相同，故選項A正確；由于A小球沿斜面做勻加速運動,B小球做斜拋運動，它們落地時的速度方向不同，故兩小球落地時，重力的瞬時功率不相同,選項B錯誤；由于重力做功與路徑無關,只與初、末位置的高度差有關，故從開始運動至落地過程中，重力對它們做功相同，選項C正確;由于兩小球的運動方式不同，所以從開始運動至落地過程中所用時間不同，由P＝eq\f(W，t）可知重力的平均功率不同,選項D錯誤.10.在圓軌道上運動的質量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則（)A.衛(wèi)星的動能為eq\f（mgR,4)B。衛(wèi)星運動的周期為4πeq\r（\f(2R，g))C。衛(wèi)星運動的加速度為eq\f（g,2）D.衛(wèi)星運動的速度為eq\r（2Rg）答案AB解析人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力,設地球質量為M、衛(wèi)星的軌道半徑為r，則eq\f（GMm,2R2)＝eq\f（mv2，2R）,忽略地球自轉的影響有eq\f(GMm，R2)＝mg，聯(lián)立得v＝eq\r（\f（gR，2）)，衛(wèi)星的動能Ek＝eq\f（1,2）mv2＝eq\f(1,4）mgR,選項A正確，D錯誤；衛(wèi)星運動的周期T＝eq\f(2πr，v）＝4πeq\r(\f(2R,g)），選項B正確；設衛(wèi)星的加速度為a，則有eq\f(GMm,2R2)＝ma,聯(lián)立得a＝eq\f（g，4),選項C錯誤。11。如圖6所示，一質量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內；套在大環(huán)上質量為m的小環(huán)，從由大環(huán)的最高處靜止滑下，到滑到大環(huán)的最低點的過程中（重力加速度為g）()圖6A.小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時處于失重狀態(tài)B。小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時處于超重狀態(tài)C.此過程中小環(huán)的機械能守恒D.小環(huán)滑到大環(huán)最低點時，大圓環(huán)對桿的拉力大于（m＋M）g答案BCD解析小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時，有豎直向上的加速度，由牛頓運動定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)，同時知桿對大圓環(huán)的拉力大于(M＋m）g，由牛頓第三定律知，大圓環(huán)對桿的拉力大于（M＋m）g，故選項A錯誤,選項B、D正確.由于大環(huán)固定不動，對小環(huán)的支持力不做功,只有重力對小環(huán)做功，所以小環(huán)的機械能守恒，故選項C正確。12。如圖7甲所示，0.1kg的小球從最低點A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m的半圓軌道，此后小球速度的平方與其高度的關系圖象如圖乙所示.已知小球恰能到達最高點C，軌道粗糙程度處處相同，空氣阻力不計.g取10m/s2，B為AC軌道中點.下列說法正確的是()圖7A.圖乙中x＝4B。小球從B到C損失了0.125J的機械能C.小球從A到C合外力對其做的功為－1.05JD。小球從C拋出后，落地點到A的距離為0.8m答案ACD解析當h＝0。8m時小球在C點，由于小球恰能到達最高點C，故mg＝meq\f(v\o\al（C,2）,r),所以veq\o\al（C,2）＝gr＝10×0.4m2·s－2＝4m2·s－2，故選項A正確；由已知條件無法計算出小球從B到C損失了0.125J的機械能,故選項B錯誤；小球從A到C，由動能定理可知W合＝eq\f（1，2）mveq\o\al（C，2)－eq\f（1,2）mveq\o\al（A，2）＝eq\f（1,2)×0.1×4J－eq\f(1，2)×0.1×25J＝－1.05J，故選項C正確；小球離開C點后做平拋運動,故2r＝eq\f（1，2）gt2,落地點到A的距離x1＝vCt，解得x1＝0.8m，故選項D正確.二、實驗題(本題共2小題，共16分）13.（8分)如圖8甲所示是某同學探究做圓周運動的物體質量、向心力、軌道半徑及線速度關系的實驗裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動.力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v,該同學通過保持圓柱體質量和運動半徑不變,來探究向心力F與線速度v的關系：圖8(1）該同學采用的實驗方法為________.A.等效替代法B?？刂谱兞糠–。理想化模型法(2）改變線速度v,多次測量，該同學測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：v/（m·s－1）1.01.52.02。53.0F/N0.882。003.505。507。90該同學對數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標紙上描出了五個點。①作出F－v2圖線；②若圓柱體運動半徑r＝0.2m，由作出的F－v2的圖線可得圓柱體的質量m＝________kg。（結果保留兩位有效數(shù)字）答案（1）B(2）①②0.1814。（8分)某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律.（1)某同學用20分度游標卡尺測量出小球的直徑為1。020cm.圖9所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B,計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為2。55ms、5。15ms,由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB，其中vA＝________m/s。圖9(2）用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較________(用題目中涉及的物理量符號表示）是否相等,就可以驗證機械能是否守恒.(3)通過多次實驗發(fā)現(xiàn)，小球通過光電門A的時間越短，(2)中要驗證的兩數(shù)值差越大,試分析實驗中產生誤差的主要原因是________________________________________________________________________。答案（1）4(4。0或4.00也對)(2）gh和eq\f(v\o\al（A，2）,2）－eq\f(v\o\al(B,2）,2）(3)小球上升過程中受到空氣阻力的作用,速度越大，所受阻力越大解析（1）小球通過光電門可近似認為做勻速直線運動，所以vA＝eq\f(d,tA）＝eq\f（1.020cm，2。55ms)＝4m/s;（2)在驗證機械能守恒定律時,要看動能的減少量是否等于勢能的增加量，即gh＝eq\f(v\o\al(A，2）,2）－eq\f(v\o\al(B，2）,2）;(3）小球通過A的時間越短，意味著小球的速度越大，而速度越大受到的空氣阻力就越大,損失的能量越多，動能的減少量和勢能的增加量差值就越大.三、計算題(本題共3小題，共36分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位）15。(10分）如圖10所示，假設某星球表面上有一傾角為θ＝37°的固定斜面,一質量為m＝2。0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面向上運動，小物塊運動1.5s時速度恰好為零。已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為0。25，該星球半徑為R＝1.2×103km.試求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0。8)圖10（1）該星球表面上的重力加速度g的大小.(2）該星球的第一宇宙速度.答案(1）7。5m/s2(2）3×103m/s解析（1)對物塊受力分析，由牛頓第二定律可得－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，①a＝eq\f（0－v0,t），②由①②代入數(shù)據(jù)求得g＝7。5m/s2。（2）設第一宇宙速度為v,由mg＝meq\f（v2，R)得:v＝eq\r(gR）＝3×103m/s。16.（12分)如圖11所示，摩托車做特技表演時，以v0＝10.0m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出.若摩托車沖向高臺的過程以P＝4.0kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t＝3。0s,人和車的總質量m＝1.8×102kg，臺高h＝5.0m，摩托車的落地點到高臺的水平距離x＝10。0m.不計空氣阻力，g取10m/s2。求:圖11（1)摩托車從高臺飛出到落地所用的時間;(2）摩托車落地時速度的大小;（3）摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。答案(1）1。0s（2)10eq\r(2）m/s(3）3。0×103J解析(1)摩托車在空中做平拋運動，設摩托車飛行時間為t1。則h＝eq\f（1，2)gteq\o\al（1，2),t1＝eq\r（\f（2h，g）)＝eq\r(\f（2×5.0,10))s＝1。0s（2)設摩托車到達高臺頂端的速度為vx，即平拋運動的水平速度vx＝eq\f（x，t1)＝eq\f（10.0,1。0）m/s＝10。0m/s，豎直速度為vy＝gt1＝10.0m/s摩托車落地時的速度v＝eq\r(v\o\al（x，2）＋v\o\al(y，2))＝10eq\r（2）m/s。（3）摩托車沖上高臺的過程中，根據(jù)動能定理：Pt－Wf－mgh＝eq\f(1，2)mveq\o\al（x,2)－eq\f（1，2）mveq\o\al(0,2)，代入數(shù)據(jù)解得Wf＝3。0×103J所以,摩托車沖上高臺的過程中摩托車克服阻力所做的功為3。0×103J.17.(14分)為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列設想：取一個與水平方向夾角為θ＝60°、長為L1＝2eq\r（3）m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為L2＝eq\f(\r(3），2)m的水平軌道BC相連，然后在C處設計一個豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道上D處，如圖12所示.現(xiàn)將一個小球從距A點高為h＝0。9m的水平臺面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點時小球的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為μ＝eq\f(\r(3),3），g取10m/s2。圖12（1）求小球初速度v0的大??；(2)求小球滑過C點時的速率vC;（3）要使小球不離