2022人教版高中物理必修第二冊練習(xí)題-期末學(xué)業(yè)水平檢測

2022人教版高中物理必修第二冊練習(xí)題

期末學(xué)業(yè)水平檢測

注意事項

1.本試卷滿分100分,考試用時75分鐘。

2.考試范圍：第五章?第八章。

3.無特殊說明，本試卷中g(shù)取10m/￡

一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中,

第1?7題只有一項符合題目要求，第8?10題有多項符合題目要求。全部選對

的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分）

1.（2021廣東湛江一中模擬）暑假期間，某同學(xué)乘坐高鐵外出旅游，他觀察到高鐵

兩旁的樹木急速向后退行,某段時間內(nèi)，他發(fā)現(xiàn)水平桌面上玻璃杯中的水面呈現(xiàn)

左低右高的狀態(tài),如圖所示，由此可判斷這段時間內(nèi)高鐵的運動情況是（）

A.加速行駛B.減速行駛C.向右轉(zhuǎn)彎D.向左轉(zhuǎn)

2.（2021江蘇南京二十九中高一下學(xué)情檢測）如圖，運動員將質(zhì)量為勿的籃球從力

高處投出，籃球進入離地面，高處的籃筐時速度為匕若以籃球投出時位置所在水

平面為零勢能面，將籃球看成質(zhì)點，忽略空氣阻力,對于籃球,下列說法正確的是

A.進入籃筐時勢能為mgh

B.在剛被投出時動能為mgH-mgh^mv

C.進入籃筐時機械能為mgH^mv

D.經(jīng)過途中P點時的機械能為mgH-mgh-^mv

3.（2021廣東佛山石門中學(xué)模擬）2020年7月23日，“天問一號”探測器搭乘長

征五號遙四運載火箭,在文昌發(fā)射場順利升空,開啟了中國人的首次火星之旅。

假設(shè)“天問一號”探測器貼近火星表面做勻速圓周運動，已知探測器速度為匕周

期為T,引力常量為G。下列說法不正確的是（）

A,可算出探測器的質(zhì)量爐工

B.可算出火星的質(zhì)量喑

C.可算出火星的半徑廬非

D.探測器若要離開火星,須用助推器使探測器加速

4.（2020浙江嘉興高一下期末）某踢出的足球在空中運動的軌跡如圖所示,足球可

視為質(zhì)點，空氣阻力不計。用％E、及、P分別表示足球的豎直分速度大小、機

械能、動能、重力的瞬時功率大小，用Z表示足球在空中運動的時間，下列圖像

中可能正確的是（）

5.（2020湖北武漢三中高一下期末）課間休息時間，北城中學(xué)的兩名同學(xué)正在操場

做游戲。如圖，甲同學(xué)將小球甲從/點水平拋出，同時乙同學(xué)將小球乙從8點由

靜止釋放,兩小球先后經(jīng)過。點時速度大小相等,方向之間的夾角為30。。已知

B、。兩點間的高度差為力,兩小球質(zhì)量相等,不計空氣阻力，重力加速度大小為g,

由以上條件可知（）

A.小球甲做平拋運動的初速度大小為2聆

B.兩小球在。點時重力的瞬時功率大小相等

C.A,4兩點間的高度差為斗

4

D.甲、乙兩小球到達。點所用時間之比為遍：2

6.（2021河南鄭州高一下期末）甲圖是洗衣機脫水筒甩干衣服的情境，乙圖中兩個

小球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，丙圖是完全相同的兩個小球在內(nèi)壁光滑的

倒圓錐內(nèi)做勻速圓周運動。關(guān)于這三種圓周運動，下列說法正確的是（）

甲

乙

A.甲圖中衣服隨脫水筒一起勻速轉(zhuǎn)動的過程中，筒對衣服的摩擦力提供向心力

B.乙圖中兩小球的線速度大小相等

C.乙圖中兩小球具有相同的運動周期

D.丙圖中a球的角速度大于6球的角速度

7.（2020陜西延安實驗中學(xué)高一下期末）如圖所示,光滑豎直桿固定，桿上套一質(zhì)

量為勿的環(huán),環(huán)與輕彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在。點，。點與〃點在同一

水平線上,BOAB,AC=h。環(huán)從/處由靜止釋放,運動到〃點時彈簧仍處于伸長狀

態(tài),整個運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。重力加速度為g,環(huán)從4處開始運

動時的加速度大小為2g,則在環(huán)向下運動的過程中（）

A.環(huán)在方處的加速度大小為0

B.環(huán)在C處的速度大小為小加

C.環(huán)從4到。先加速后減速

D?環(huán)的動能和彈簧的彈性勢能的和先增大后減小

8.（2020河南師大附中高一下期末）如圖，豎直放置的間距為d的兩個平行板間存

在水平方向的風(fēng)力場，會對場中的物體產(chǎn)生水平向右的恒定風(fēng)力作用，與兩板上

邊緣等高處有一個質(zhì)量為力的小球尸（可視為質(zhì)點）?，F(xiàn)將小球尸從兩板正中央由

靜止釋放,最終小球運動到右板上的位置。。已知小球下降的高度為力，小球在豎

直方向只受重力作用，重力加速度大小為g。則從開始位置運動到位置。的過程

中（）

P

n

I1

A?水平風(fēng)力大小為戶等

B.小球〃的運動時間t=若

C.小球尸運動的軌跡為曲線

D.小球〃運動到。點的速度與水平方向的夾角。滿足tan9;勺

9.（2021廣東揭陽普寧二中高考適應(yīng)性考試）一拋物線形狀的光滑固定導(dǎo)軌豎直

放置，。為拋物線導(dǎo)軌的頂點，。點離地面的高度為h"、〃兩點相距2h,軌道上套

有一個小球弘小球〃通過輕桿與光滑地面上的小球加相連,兩小球的質(zhì)量均為加,

輕桿的長度為2h,重力加速度為g,現(xiàn)將小球〃由距地面高度也處由靜止釋放,則

（）

A.小球"將做平拋運動

B.小球必即將落地時，小球”的動能為粵

C.小球"即將落地時速度大小為前

D.小球"即將落地時，小球N的速度大小為學(xué)

10.（2020浙江杭州二中高一下期末）蕩秋千是古今中外大家喜愛的一項體育活動,

蘇軾就在《蝶戀花?春景》里描寫過蕩秋千的場景。某秋千的簡化模型如圖所

示,長度均為L的兩根輕細繩下端拴一質(zhì)量為力的小球,上端拴在水平橫桿上，小

球靜止時,細繩與豎直方向的夾角均為eo保持兩繩處于伸直狀態(tài)，將小球拉高

〃后由靜止釋放，已知重力加速度為g,忽略空氣阻力及摩擦，以下判斷正確的是

（）

A.小球運動到最低點時速度大小為四百

B.小球釋放瞬間處于平衡狀態(tài)

C.小球釋放瞬間,每根細繩的拉力大小均為箸吟儂

2Lcosz0

D.小球擺到最低點時,每根細繩的拉力大小均為廣嚶+曰

LCOSZ0ZCOS0

二、非選擇題（本題共5小題，共60分）

11.（2021江蘇南京六校聯(lián)合體高一下月考）（6分）某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗

證機械能守恒定律,繩和滑輪的質(zhì)量忽略不計,輪與軸之間的摩擦忽略不計,重力

加速度為g。

HE

光電門

T。1

h

-*c=jb]

①用精密儀器測量擋光片的寬度為成將擋光片固定在物塊力上,再用天平測量

出物塊a、6（包括擋光片）的質(zhì)量分別為例、儂。

②按照圖示安裝器材,測量出光電門和擋光片的高度差為h,再將物塊b由靜止釋

放,力豎直上升,測得擋光片通過光電門的時間為to

請回答下列問題：

（1）物塊6經(jīng)過光電門的速度為;

⑵為驗證系統(tǒng)的機械能守恒,該同學(xué)需要驗證的表達式為

（用已測量的物理量的符號表示）；

⑶該同學(xué)為了減小誤差,通過調(diào)整物塊6釋放的位置來改變A測出對應(yīng)的擋光

片通過光電門的時間力，得到若干組（力、Z）后，在坐標紙上描點，擬合出直線，則他

描繪的是圖像。

A.h-tB.C.吟D.h-1?

12.（2020安徽太和一中高一下期末）（8分）途經(jīng)太和東站的商合杭高鐵于2019

年6月28號全面開通,為了體驗一把，小明和爸爸開車前往太和東站。他們正以

20m/s的速度向東勻速行駛在某水平路面的段上,汽車前方的BC段,由于剛

剛維修過比較粗糙。小明觀察汽車中控屏并記錄下汽車通過整個/比1路段的不

同時刻的速度，作出了v-t圖像如圖乙所示（在t=15s處水平虛線與曲線相切）。

假設(shè)運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持80kW不變,汽車在兩個路段上受到

的阻力（含地面摩擦力和空氣阻力等）各自保持不變。求：

甲

乙

⑴汽車在48段及夕。段上運動時所受的阻力￡和五。

⑵小明通過中控屏記錄了歹路段的長度約為122.5m,那么這輛汽車連同乘客

的質(zhì)量加約是多少？

13.（2021河南信陽高級中學(xué)高一下月考）（10分）已知某衛(wèi)星在地球赤道上空的

圓形軌道上運行,軌道半徑為八運行周期為T,衛(wèi)星運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相

同，引力常量為重求：

（1）地球質(zhì)量"的大小;

⑵如圖所示,假設(shè)某時一刻,該衛(wèi)星在4點變軌進入橢圓軌道,近地點〃到地心距

離為小求衛(wèi)星在橢圓軌道上從遠地點/到近地點方的最短時間TAB；

（3）衛(wèi)星在赤道上空半徑為月的圓形軌道上運行，小明住在赤道上某城市,某時刻

該衛(wèi)星正處于小明的正上方,在后面的一段時間里，小明發(fā)現(xiàn)每三天恰好五次看

到衛(wèi)星掠過其正上方，求地球自轉(zhuǎn)周期服

14.（2021湖北新高考聯(lián)考協(xié)作體高二上檢測）（18分）如圖，一水平傳送帶左端與

水平平臺相切，右端與一光滑半圓軌道相切，軌道半徑廬0.5m,傳送帶左、右兩

端距離為￡=12m,一載物箱以速度7o自平臺滑上傳送帶，傳送帶以尸5m/s的速

度向右勻速傳動,載物箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃=0.1,重力加速度為g,貝IJ:

⑴當h=8m/s時,載物箱能否滑上右側(cè)軌道最高點?請寫出推理過程;

（2）要使載物箱恰好滑至右側(cè)軌道最高點，%應(yīng)滿足什么條件?

15.（2020河北唐山一中高一下期末）（18分）如圖甲所示,輕彈簧一端固定在與斜

面垂直的擋板上,另一端點在0位置。質(zhì)量為力的物塊/（可視為質(zhì)點）以初速度

及從斜面的頂端尸點沿斜面向下運動,與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到

。'點位置后，/又被彈簧彈回。物塊/離開彈簧后，恰好回到p點。已知。、P之

間的距離為的。點和。'點間的距離尸舞物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃=2

O

tan。，斜面傾角為。，重力加速度為g。

v(

甲

(1)求物塊4下滑的初速度小。

⑵求彈簧右端被壓縮至。'點處的彈性勢能。

(3)在輕彈簧旁邊并排放置另一根與之完全相同的彈簧,一端固定在擋板上。若

將另一個與4材料相同的物塊夕(可視為質(zhì)點)與兩根彈簧另一端拴接,設(shè)6的質(zhì)

量為Bm,將4與夕并排在一起，使兩根彈簧右端仍壓縮到。'點位置,然后由靜止

釋放，如圖乙所示，若力離開夕后最終未沖出斜面，求J3需滿足的條件。

答案全解全析

1.D設(shè)水面上有一個質(zhì)量為力的水滴，受到重力和周圍水對它的作用力，其受力

情況如圖所示:

該水滴受到的合外力方向向左,相對于該同學(xué)來說,這段時間內(nèi)高鐵向左轉(zhuǎn)

彎，故D正確,A、B、C錯誤。

2.B由題意可知籃球進入籃筐時一，離零勢能面的高度為H-h,則此時的重力勢能

為耳=儂（代力），故A錯誤;設(shè)籃球剛被投出時的動能為魘，由于不計空氣阻力,所

以籃球運動過程中只有重力做功,機械能守恒,所增加的重力勢能等于減小的動

能,則有瓦廠"漏=加晨從力），解得剛被投出時籃球的動能&o=mgH~mgg/ny,故B正

確；由于籃球被投出后只受重力，籃球的機械能守恒,又因為以籃球投出時位置所

在水平面為零勢能面,則籃球的機械能等于剛被投出時的動能，故籃球進入籃筐

時的機械能與在。點時的機械能均為mgH-mgh+^/nv,故C、D錯誤。

3.A探測器繞火星表面做勻速圓周運動，已知探測器速度為匕周期為T,根據(jù)

尸竿,可知火星的半徑后畀故C說法正確;根據(jù)萬有引力提供向心力,有隼=壯,

解得火星的質(zhì)量滬黑,探測器為環(huán)繞天體,不能求出其質(zhì)量,故A說法錯誤,B說

法正確;探測器若要離開火星,必須啟動助推器使探測器加速，做離心運動，故D

說法正確。

4.D足球做斜拋運動,在豎直方向上做加速度為g的勻變速直線運動,其速度與

時間的關(guān)系為:在上升階段-%-gt,在下落階段v尸gt,可知在兩個階段速度與

時間均成一次函數(shù)關(guān)系，故A錯誤。不考慮空氣阻力，足球只受重力作用，足球的

機械能守恒,后不變,故B錯誤。足球在水平方向上一直有速度，則足球的動能不

可能為零，故C錯誤。足球在豎直方向上的速度與時間的關(guān)系為:在上升階段

在下落階段v^gf,由重力的瞬時功率4mgvy,可得在兩個階段重力的瞬

時功率與時間均成一次函數(shù)關(guān)系，且在最高點重力的瞬時功率為零,D正確。

5.D由左%右2可得乙小球運動到。點所用的時間為方尸耳，所以乙在。點的速度

為片口尸河；甲運動到。點時水平方向的分速度即平拋的初速度，大小為Kv=r

sin30°=竿,選項A錯誤。在。點時.，小球甲沿豎直方向的分速度為vy=vcos

30°哼，則甲重力的功率產(chǎn)甲=儂匕胃勿氏硒，乙重力的功率P『mgLmg歷h,可知

兩小球在。點時重力的瞬時功率大小不相等,選項B錯誤;小球甲從/到。下落

的高度米品泄爾少兩點間的高度差為△斤斤隹也選項C錯誤;小球甲運動到C

點所用的時間為t2=J=島甲、乙兩小球到達。點所用時間之比為色條選項D正

確。

6.C衣服緊貼脫水筒隨筒一起勻速轉(zhuǎn)動，衣服受到重力、筒壁的彈力和靜摩擦

力，彈力提供衣服做圓周運動的向心力，故A錯誤；

對圖乙中任一小球受力分析如圖1,

圖1

設(shè)細繩與豎直方向的夾角為。，則分產(chǎn)力gtan。，設(shè)小球所在水平面與懸點

距離為h,則小球運動的軌道半徑uhtane

小球做勻速圓周運動,合力提供向心力,有心=呢

聯(lián)立得小球的線速度尸傾tane

兩細繩與豎直方向的夾角不同，故兩小球線速度大小不同，故B錯誤;

對乙圖中小球，有分合力畤

整理可得小球的運動周期為六2n2

7g

兩小球所在水平面距懸點距離方相同，故兩小球具有相同的運動周期,C正確;

圖丙中，設(shè)圓錐母線與豎直方向的夾角為a,以任意一個小球為研究對象，對

其受力分析如圖2,

圖2

其受重力儂■和圓錐內(nèi)壁的支持力N,合力提供向心力,有警=療/

tana

整理可得3=*高，由于r〉rg故ojb,故D錯誤。

7.C環(huán)在〃處時,在水平方向受到彈簧的拉力和桿的支持力，二力平衡;在豎直

方向受到重力，所以環(huán)在〃處的加速度大小為g,A錯誤。因為BOAB,則環(huán)從A到

。時彈簧的彈性勢能增加;根據(jù)環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,可得

mg吟臉+卜艮，△或＞0,貝I師,B錯誤。環(huán)從力處開始運動時的加速度大小為

2g,根據(jù)牛頓第二定律得mg^F所ma,可知環(huán)在A處時彈簧拉力的豎直向下的分量

F、斫mg;設(shè)桿上4點關(guān)于方點的對稱點為〃點（〃點在B、。之間），環(huán)在〃點時,根

據(jù)牛頓第二定律得mg-F^ma,可得a=0,所以環(huán)從方到〃做加速運動，從〃到C做

減速運動,在〃點時速度最大,C正確。因環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則系

統(tǒng)的動能、彈性勢能和重力勢能之和保持不變,而在環(huán)向下運動的過程中重力勢

能一直減小，則環(huán)的動能和彈簧的彈性勢能的和一直增大,D錯誤。

d

8.BD小球由靜止開始運動,所受力的方向與運動方向相同，故有焉睬,可得

尸甯,A錯誤;在豎直方向上，小球做自由落體運動,有哈式,運動的時間聆,B

正確；由于水平方向風(fēng)力恒定,豎直方向重力恒定，因此兩個力的合力恒定，又由

于小球初速度為零，因此小球做初速度為零的勻加速直線運動,運動軌跡為直

線,C錯誤;小球尸運動到。點時，豎直方向的加速度和速度分別為&豎=g/豎=打，

水平方向的加速度和速度分別為&水=￡嚶/水嚶?2速度與水平方向的夾角8

滿足tan夕=里=稱,D正確。

"水d

9.BC小球"運動過程中受重力、軌道對小球的彈力、輕桿對小球的彈力，不滿

足做平拋運動的條件，故A錯誤;小球"即將落地時,設(shè)小球"的速度為匕由于速

度方向的反向延長線過水平位移的中點，則速度方向與水平方向的夾角0滿足

tan0=^10=45°,9則水平分速度為o'=/Xcos45。卷匕故小球N的速度為

苧匕以兩小球和輕桿組成的系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)機械能守恒定律有

竿=|蘇+黑號'2,可以求出小球〃的速度大小為胸，小球"的速度大小為罕，

故C正確,D錯誤;小球川的動能為瓦=|4￥3”了二等，故B正確。故選B、

Co

10.ACD在擺動過程中，小球的機械能守恒，小球從高〃處擺到最低點時,有

儂滬口得解得小球運動到最低點時速度大小為片腐，選項人正確。設(shè)每根繩

的拉力大小為7；小球釋放瞬間，其受力分析如圖甲，所受合力不為0,處于非平衡

狀態(tài)，選項B錯誤。小球釋放瞬間,速度為0,有27cosS-mgcosa=0;如圖乙,

由幾何關(guān)系可得cosa=竿萼,聯(lián)立得佗然9zg,選項C正確；小球擺到最低點時,

LcosO2Lcos/

由牛頓第二定律得2Tcos。-兩點,其中R=Lcos將片商代入解得

T=mgH+7ng選項D正確。

LCOS202cos

乙

1L答案⑴式2分）⑵（如-加gg（0+加宗2分）⑶C（2分）

解析（1）物體在極短時間內(nèi)的平均速度可表示瞬時速度，物塊5經(jīng)過光電門的

速度心

（2）a、。運動過程中只有重力做功，a、6組成的系統(tǒng)機械能守恒，由機械能

守恒定律得

（num）g*5\+m）v

解得（0-加g*（0+色）

（3）由⑵問中式子整理可得力嚼嚅?也即力與初戈正比,則該同學(xué)描繪的

是樂盤圖像，故C正確,A、B、D錯誤。

12.答案(1)4000N8000N(2)1.2X103kg

解析（1）汽車在/方段勻速行駛，有尸￡匕（1分）

貝I」有/；=V-\=ZO=N=4000N（1分）

汽車在仇?段運動，當片15s時勻速行駛,有片￡燈（1分）

貝IJ有^=￡=~N=8000N（1分）

V210

（2）汽車在5?15s內(nèi)做加速度變化的減速運動，而汽車發(fā)動機的功率尸不

變，由動能定理有

（2分）

Pt-f2x=2\mv乙[-\2inv\1

解得爐1.2義IO?kg（2分）

13.答案

解析（1）衛(wèi)星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有管=若不（1分）

解得滬甯（1分）

G/

（2）橢圓軌道的半長軸為&=空（1分）

根據(jù)開普勒第三定律,有白當（1分）

/橢圓

3

得7橢圓=（黃（1分）

3

北尸河硒帶（羅"（1分）

（3）小明發(fā)現(xiàn)每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方，即每3%時間小明與衛(wèi)

星相遇5次，即每|%時間相遇一次，則有（1分）

住書?部=2（2分）

得乙二|7（1分）

14.答案（1）見解析（2）1m/sW%W7m/s

解析（1）載物箱在傳送帶上滑動時，由牛頓第二定律得4建=儂（1分）

得加速度大小a=lm/s2（1分）

當府=8m/s時,假設(shè)載物箱在傳送帶上一直做減速運動，設(shè)末速度為匕。

由"-詔=-2&￡（1分）

得rf=2VTom/s（1分）

若載物箱恰好滑到右側(cè)軌道最高點，則在最高點有喈