2023新教材高中物理學業(yè)水平考試達標檢測（一）粵教版必修第二冊

/09/9/學業(yè)水平考試達標檢測（一）(本試卷滿分：100分)一、選擇題(本大題共20小題，第1～10小題每題2分，第11～20小題每題3分，共50分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1.(2021·浙江1月學考)如圖所示是小球平拋運動的頻閃照片，頻閃時間間隔相等。若不計空氣阻力，當小球在不同位置時，下列說法正確的是()A．加速度相同B．速度大小相等C．速度方向相同D．速度豎直分量大小相等解析：選A小球做平拋運動，在不同的位置，加速度為重力加速度，是相同的，選項A正確；在不同位置，水平速度vx＝v0相同，豎直速度vy＝gt不同，合速度v＝eq\r(vx2＋vy2)不同，速度方向與水平方向間的夾角正切值tanα＝eq\f(vy,vx)也不同，故速度方向不同，選項A正確，選項B、C、D錯誤。2．體育課結束后，小聰撿起一樓地面上的籃球并帶到四樓教室放下。已知籃球的質(zhì)量為600g，教室到一樓地面的高度為10m，則該過程中，小聰對籃球所做的功最接近于()A．10J B．60JC．100J D．6000J解析：選B小聰對籃球所做的功最接近于W＝mgh＝0.6×10×10J＝60J，選項B正確。3.如圖所示的陀螺，是我們很多人小時候喜歡玩的玩具。從上往下看(俯視)，若陀螺立在某一點順時針勻速轉動，此時滴一滴墨水到陀螺，則被甩出的墨水徑跡可能是下圖中的()解析：選D做曲線運動的墨水，所受陀螺的束縛力消失后，水平面內(nèi)(俯視)應沿軌跡的切線飛出，A、B錯誤，又因陀螺順時針勻速轉動，故C錯誤，D正確。4．下面列舉的情況中所做的功不為零的是()A．舉重運動員，舉著杠鈴在頭上方停留3s，運動員對杠鈴做的功B．木塊在粗糙水平面上滑動，支持力對木塊做的功C．一個人用力推一個笨重的物體，但沒推動，人的推力對物體做的功D．自由落體運動中，重力對物體做的功解析：選D舉重運動員舉著杠鈴在頭上方停留3s的時間內(nèi)，運動員對杠鈴施加了豎直向上的支持力，但杠鈴在支持力方向上沒有位移，所以運動員對杠鈴沒有做功；木塊滑動過程中，在支持力方向上沒有位移，故支持力對木塊沒有做功；推而不動，只有力而沒有位移，做的功等于零，故A、B、C錯誤。自由落體運動中，重力豎直向下，物體的位移也豎直向下，故重力對物體做了功，D選項正確。5.如圖所示，在近地圓軌道環(huán)繞地球運行的“天宮二號”的實驗艙內(nèi)，航天員景海鵬和陳冬在向全國人民敬禮時()A．不受地球引力B．處于平衡狀態(tài)，加速度為零C．處于失重狀態(tài)，加速度約為gD．底板的支持力與地球引力平衡解析：選C在太空站中，人所受萬有引力提供繞地球做圓周運動的向心力，根據(jù)萬有引力提供向心力Geq\f(Mm,r2)＝ma，由于空間站在近地軌道上，所以r≈R，因此人的向心加速度a≈g，所以選項C正確。6.如圖所示，某同學對著墻壁練習打乒乓球，某次球與墻壁上A點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點，已知球拍與水平方向夾角θ＝60°，A、B兩點高度差h＝1m，忽略空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，則球剛要落到球拍上時速度大小為()A．2eq\r(5)m/s B．2eq\r(15)m/sC．4eq\r(5)D.eq D.eq\f(4,3)eq\r(15)m/s解析：選C根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\f(\r(5),5)s，豎直分速度vy＝gt＝2eq\r(5)m/s，剛要落到球拍上時速度大小v＝eq\f(vy,cos60°)＝4eq\r(5)m/s，C正確，A、B、D錯誤。7．地球半徑為R0，在距球心r0處(r0>R0)有一同步衛(wèi)星(周期為24h)。另有一半徑為2R0的星球A，在距球心3r0處也有一同步衛(wèi)星，它的周期是48h，那么星球A的平均密度與地球的平均密度之比為()A．9∶32 B．3∶8C．27∶32 D．27∶16解析：選C萬有引力提供向心力，有eq\f(GMm,r2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r，天體的質(zhì)量M＝eq\f(4π2r3,GT2)，體積V＝eq\f(4,3)πR3，密度ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(3πr3,GT2R3)，因為地球的同步衛(wèi)星和星球A的同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為1∶3，地球和星球A的半徑之比為1∶2，兩同步衛(wèi)星的周期之比為1∶2，所以星球A的平均密度與地球的平均密度之比為eq\f(ρ2,ρ1)＝eq\f(?3r0?3,r03)×eq\f(R03,?2R0?3)×eq\f(242,482)＝eq\f(27,32)，故C正確，A、B、D錯誤。8．“嫦娥一號”返回艙返回時，在距離地面一定高度時，需要打開降落傘減速，以便安全著陸，在返回艙減速降落過程中，它的()A．動能減小，勢能減小，機械能減小B．動能不變，勢能增大，機械能增大C．動能減小，勢能不變，機械能增大D．動能增大，勢能減小，機械能不變解析：選A“嫦娥一號”返回艙在減速下降過程中，質(zhì)量不變，速度變小，根據(jù)Ek＝eq\f(1,2)mv2知動能變??；同時位置變低，勢能Ep＝mgh變??；機械能E機＝Ek＋Ep，是動能與勢能的總和，動能、勢能均變小，機械能也變小，故A項正確。9.甲、乙兩小球位于同一豎直直線上的不同位置，甲比乙高h，如圖所示，將甲、乙兩小球分別以v1、v2的速度沿同一水平方向拋出，不計空氣阻力，下列條件中有可能使乙球擊中甲球的是()A．同時拋出，且v1<v2B．甲遲拋出，且v1>v2C．甲早拋出，且v1>v2D．甲早拋出，且v1<v2解析：選D兩小球在空中相遇，水平位移相等，即v1t1＝v2t2，但t1>t2，則需要v1<v2，甲要早拋出才可以，故只有選項D正確。10．如圖所示，傳送帶通過滑道將長為L、質(zhì)量為m的勻質(zhì)物塊以初速度v0向右傳上水平臺面，物塊前端在臺面上滑動s后停下來。已知滑道上的摩擦不計，物塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ，且s>L，則物塊的初速度v0為()A.eq\r(2μgL)B.eqB.\r(2μgs－μgL)C.eq\r(2μgs)D.eqD.\r(2μgs＋μgL)解析：選B物塊在完全滑上臺面前，摩擦力隨滑上的距離的增大從0均勻增大，最大值為μmg，由動能定理有－eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(0＋μmg,2)L＋μmg?s－L?))＝0－eq\f(1,2)mv02，故有v0＝eq\r(2μgs－μgL)，B正確。11.為了安全，跨河大橋通常建成拱形，如圖所示，M、N為水平面上的兩點，O點為拱橋的最高點，且最高點距離水平面的高度為h。一質(zhì)量為m的卡車以恒定不變的速率由M經(jīng)O到達N點。則()A．由于M、N在同一水平面上，則卡車在整個運動過程中重力始終不做功B．卡車的重力勢能先減小后增大，重力先做負功后做正功C．卡車的重力勢能先增大后減小，重力先做正功后做負功D．卡車的重力勢能先增大后減小，重力先做負功后做正功解析：選D由M到O的過程中，卡車向高處運動，重力勢能增大，重力做負功，由O到N的過程中，卡車向低處運動，重力勢能減小，重力做正功，D正確。12．升降機中有一質(zhì)量為m的物體，當升降機以加速度a勻加速上升h高度時，物體增加的重力勢能為()A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah解析：選A物體隨升降機上升了h，物體克服重力做的功W＝mgh，故物體的重力勢能增加了mgh。13．(2021·浙江7月學考)2021年2月24日，“天問一號”探測器進入火星停泊軌道，并于5月15日成功著陸于火星烏托邦平原。若火星半徑為R、質(zhì)量為M，引力常量為G，著陸前質(zhì)量為m的“天問一號”距火星表面高度為h，則此時火星對“天問一號”的萬有引力大小為()A．Geq\f(Mm,?R＋h?2) B．Geq\f(Mm,R＋h)C．Geq\f(Mm,R2) D．Geq\f(Mm,h2)解析：選A根據(jù)萬有引力的公式，火星對“天問一號”的萬有引力大小為F＝Geq\f(Mm,?R＋h?2)，選項A正確。14．某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍，半徑為地球半徑的一半，在該星球表面從某一高度以10m/s的初速度豎直向上拋出一物體，從拋出到落回原地需要的時間為(g地取10m/s2)()A．1sB.eq\f(1,9)C.eqC.eq\f(1,18)D.eq D.eq\f(1,36)s解析：選C由萬有引力定律有Geq\f(Mm,r2)＝mg，可得g地＝eq\f(GM地,R地2)，g星＝eq\f(GM星,R星2)＝eq\f(9GM地,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R地,2)))2)，故g星＝36g地＝360m/s2，故在星球表面上，t＝eq\f(2v0,g星)＝eq\f(1,18)s，C正確。15.飛行員進行素質(zhì)訓練時，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，如圖所示，在到達豎直位置的過程中，飛行員重力的瞬時功率的變化情況是()A．一直增大 B．一直減小C．先增大后減小 D．先減小后增大解析：選C飛行員剛開始向下擺時，因為其速度為零，故起始時刻的瞬時功率為0，當飛行員下擺到最低點時，因重力與速度的方向垂直，此時的瞬時功率也為0，擺動中的其他位置瞬時功率不為0，故選C。16.某物理實驗小組采用如圖所示的裝置研究平拋運動。每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學設想小球先后三次做平拋，將水平擋板依次放在1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1，x2，x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是()A．x2－x1＝x3－x2 B．x2－x1＜x3－x2C．x2－x1＞x3－x2 D．無法判斷解析：選C因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時間越來越短，水平方向上做勻速直線運動，所以x2－x1＞x3－x2，故C正確。17．開普勒-22b是2011年12月人類發(fā)現(xiàn)的第一顆位于類太陽恒星適居帶的太陽系外行星，它的直徑約為地球的2.4倍，距離地球約600光年。如果開普勒-22b的密度與地球的相當，那么，開普勒-22b的第一宇宙速度約是地球第一宇宙速度的()A．2.42倍 B．2.4倍C.eq\r(2.4)D.eqD.eq\f(1,\r(2.4))倍解析：選B第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，由Geq\f(mM,R2)＝meq\f(v2,R)，可得v＝eq\r(\f(GM,R))，又M＝eq\f(4,3)πR3ρ，則v＝eq\r(\f(4,3)πR2ρ)∝R；因R開＝2.4R地，則v開＝2.4v地，選項B正確。18.如圖所示為一水平的轉臺，半徑為R，一質(zhì)量為m的滑塊放在轉臺的邊緣，已知滑塊與轉臺間的動摩擦因數(shù)為μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。若轉臺的轉速由零逐漸增大，當滑塊在轉臺上剛好發(fā)生相對滑動時，轉臺對滑塊所做的功為()A.eq\f(1,2)μmgR B．2πmgRC．2μmgR D．0解析：選A滑塊即將開始滑動時，最大靜摩擦力(等于滑動摩擦力)提供向心力，有μmg＝eq\f(mv2,R)，根據(jù)動能定理有Wf＝eq\f(1,2)mv2，解得Wf＝eq\f(1,2)μmgR，A正確。19.如圖所示的a、b、c三顆地球衛(wèi)星，其軌道半徑關系為ra＝rb＜rc，下列說法正確的是()A．衛(wèi)星a、b的質(zhì)量一定相等B．它們的周期關系為Ta＝Tb＞TcC．衛(wèi)星a、b的質(zhì)量一定大于衛(wèi)星c的質(zhì)量D．它們的速度關系為va＝vb＞vc解析：選D根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)得v＝eq\r(\f(GM,r))，則三顆衛(wèi)星的速度關系為va＝vb＞vc，D正確；根據(jù)題給的條件無法比較衛(wèi)星a、b、c的質(zhì)量的大小，A、C錯誤；根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r得T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，則Ta＝Tb＜Tc，B錯誤。20．2018年12月8日，我國成功發(fā)射繞月球運行的探月衛(wèi)星“嫦娥四號”，設該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的eq\f(1,81)，月球的半徑約為地球半徑的eq\f(1,4)，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月球運行的最大速率約為()A．0.4km/s B．1.8km/sC．11km/s D．36km/s解析：選B衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力提供，Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，得v＝eq\r(\f(GM,r))，又由eq\f(M月,M地)＝eq\f(1,81)、eq\f(r月,r地)＝eq\f(1,4)，故月球和地球上第一宇宙速度之比eq\f(v月,v地)＝eq\f(2,9)，故v月＝7.9×eq\f(2,9)km/s≈1.8km/s，因此B正確。二、非選擇題(本大題共5小題，共50分)21.(6分)某同學用如圖所示裝置研究平拋運動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。(1)他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B________(選填“同時”或“不同時”)落地。(2)讓A、B兩球恢復初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運動的時間將________(選填“變長”“不變”或“變短”)。(3)上述現(xiàn)象說明：平拋運動的時間與______大小無關，平拋運動的豎直分運動是________運動。解析：(1)小錘輕擊彈性金屬片時，A球做平拋運動，同時B球做自由落體運動。通過實驗可以觀察到它們同時落地。(2)用較大的力敲擊彈性金屬片，則A球被拋出的初速度變大，但豎直方向運動不受影響，因此運動時間仍不變。(3)實驗現(xiàn)象說明：平拋運動的時間與初速度大小無關，且可以證明平拋運動在豎直方向上做自由落體運動。答案：(1)同時(2)不變(3)初速度自由落體22．(8分)(1)利用甲圖所示的裝置可以驗證機械能守恒定律。實驗中讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點計時器在紙帶上打出一系列清晰的點，要驗證機械能是否守恒，需要比較的是____________。(2)乙圖是某次實驗得到的一條紙帶，O點是重錘開始下落時打出的點，A、B、C是按打點先后順序選出的三個計數(shù)點。通過測量得到O、A兩點間的距離為h1，O、B兩點間距離為h2，O、C兩點間距離為h3。已知重錘的質(zhì)量為m，兩個相鄰點的時間間隔為T，重力加速度為g。從重錘開始下落到打點計時器打B點的過程中，重錘動能的增加量為______________。解析：(1)若機械能守恒，則有：mgh＝eq\f(1,2)mv2，變形得：gh＝eq\f(1,2)v2，所以，要驗證機械能是否守恒，需要比較的是gh＝eq\f(1,2)v2；(2)打點計時器打B點的速度vB＝eq\f(h3－h(huán)1,2T)，重錘從靜止下落，所以從重錘開始下落到打點計時器打B點的過程中，重錘動能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)mvB2＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h3－h(huán)1,2T)))2。答案：(1)gh＝eq\f(1,2)v2(2)eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h3－h(huán)1,2T)))223．(10分)某物體做平拋運動落在水平地面前的最后一段時間Δt＝0.2s內(nèi)，其速度方向與水平方向的夾角由α＝45°變?yōu)棣拢?3°。取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：(1)物體被拋出時的速度大??；(2)物體被拋出時離地的高度h。解析：(1)設物體從被拋出到其速度方向與豎直方向的夾角為α時，物體運動的時間為t，有：tanα＝eq\f(gt,v0)，tanβ＝eq\f(g?t＋Δt?,v0)，解得，v0＝6m/s。(2)物體被拋出時離地的高度為：h＝eq\f(1,2)g(t＋Δt)2，其中由(1)可得：t＝0.6s解得：h＝3.2m。答案：(1)6m/s(2)3.2m24.(12分)已知火星半徑為R，火星表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，某人造衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動，其軌道離火星表面高度等于火星半徑R，忽略火星自轉的影響。求：(1)火星的質(zhì)量；(2)