2024-2025學(xué)年新教材高中物理本冊(cè)綜合檢測(cè)A含解析新人教版必修2

PAGE1-綜合檢測(cè)(A)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．同學(xué)們到中國(guó)科技館參觀，看到了一個(gè)好玩的科學(xué)試驗(yàn)：如圖所示，一輛小火車在平直軌道上勻速行駛，當(dāng)火車將要從“∩”形框架的下方通過(guò)時(shí)，突然從火車頂部的小孔中向上彈出一小球，該小球越過(guò)框架后，又與通過(guò)框架的火車相遇，并恰好落回原來(lái)的孔中．下列說(shuō)法中正確的是(D)A．相對(duì)于地面，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線B．相對(duì)于火車，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線C．小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蛟诳罩羞\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到水平向前的力D．小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，在水平方向保持與火車相同的速度解析：相對(duì)于地面，小球豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，軌跡是曲線，相對(duì)于火車小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，A、B錯(cuò)誤；能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，在水平方向保持與火車相同的速度，故C錯(cuò)誤，D正確。2．(2024·石家莊市高一上學(xué)期期末)“套圈”是老少皆宜的嬉戲。如圖所示，將A、B、C三個(gè)套圈分別以速度v1、v2、v3水平拋出，都能套中地面上的同一玩具，已知套圈A、B拋出時(shí)距玩具的水平距離相等，套圈A、C拋出時(shí)在同一高度，設(shè)套圈A、B、C在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2、t3。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(C)A．v1與v2肯定相等 B．v2肯定大于v3C．t1與t3肯定相等 D．t2肯定大于t3解析：套圈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2，有：t＝eq\r(\f(2h,g))，故t1＝t3＞t2，故C正確，D錯(cuò)誤；A、B水平分位移相同，由于t1＞t2，依據(jù)x＝v0t，有：v1＜v2；由于t1＝t3，x1＜x3，依據(jù)x＝v0t，有：v1＜v3；v2和v3關(guān)系不能確定，故A、B錯(cuò)誤；故選C。3．已知地球的半徑為6.4×106m，地球自轉(zhuǎn)的角速度為7.29×10－5rad/s，地面的重力加速度為9.8m/s2，在地球表面放射衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9×103m/s，第三宇宙速度為16.7×103m/s，月球到地球中心的距離為3.84×108m，假設(shè)地球赤道上有一棵蘋(píng)果樹(shù)長(zhǎng)到了接近月球那么高，則當(dāng)蘋(píng)果脫離蘋(píng)果樹(shù)后，將(D)A．落向地面 B．成為地球的同步“蘋(píng)果衛(wèi)星”C．成為地球的“蘋(píng)果月亮” D．飛向茫茫宇宙解析：將地球自轉(zhuǎn)角速度ω，蘋(píng)果到地心的距離r代入v＝ωr，解得v≈28km/s大于第三宇宙速度16.7km/s，所以D選項(xiàng)正確。4．如圖所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各連有一雜技演員(可視為質(zhì)點(diǎn))，甲站于地面，乙從圖示的位置由靜止起先向下?lián)u擺，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)演員乙擺至最低點(diǎn)時(shí)，甲剛好對(duì)地面無(wú)壓力，則演員甲的質(zhì)量與演員乙的質(zhì)量之比為(B)A．1∶1 B．2∶1C．3∶1 D．4∶1解析：設(shè)定滑輪到乙演員的距離為L(zhǎng)，那么當(dāng)乙擺至最低點(diǎn)時(shí)下降的高度為eq\f(L,2)，依據(jù)機(jī)械能守恒定律可知m乙geq\f(L,2)＝eq\f(1,2)m乙v2；又因當(dāng)演員乙擺至最低點(diǎn)時(shí)，甲剛好對(duì)地面無(wú)壓力，說(shuō)明繩子上的張力和甲演員的重力相等，所以m甲g－m乙g＝m乙eq\f(v2,L)，聯(lián)立上面兩式可得演員甲的質(zhì)量與演員乙的質(zhì)量之比為2∶1。5．近年來(lái)，有很多電視臺(tái)推出戶外有獎(jiǎng)沖關(guān)的嬉戲節(jié)目，如圖(俯視圖)所示是某電臺(tái)臺(tái)設(shè)計(jì)的沖關(guān)活動(dòng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)。挑戰(zhàn)者要從平臺(tái)跳到以O(shè)為轉(zhuǎn)軸的快速旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤(pán)上而不落入水中。已知平臺(tái)A到轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)面的豎直高度為1.25m，平臺(tái)邊緣到轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣的水平距離和轉(zhuǎn)盤(pán)半徑均為2m，轉(zhuǎn)盤(pán)以12.5r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣上間隔勻稱地固定有6個(gè)相同的障礙樁，障礙樁及樁和樁之間的間隔對(duì)應(yīng)的圓心角均相等。若某挑戰(zhàn)者在如圖所示時(shí)刻從平臺(tái)邊緣以水平速度v沿AO方向跳離平臺(tái)，把人視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)樁的厚度，g取10m/s2，則人能穿過(guò)間隙跳上轉(zhuǎn)盤(pán)的最小起跳速度v0為(B)A．4m/s B．5m/sC．6m/s D．7m/s解析：人起跳后做平拋運(yùn)動(dòng)，因此在豎直方向上有y＝eq\f(1,2)gt2，解得時(shí)間t＝0.5s。轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω＝2πn＝eq\f(5,12)πrad/s，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,6)所用時(shí)間t′＝eq\f(θ,ω)＝0.4s，要使人能跳過(guò)空隙，所用時(shí)間最多為0.4s，因此依據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)有x＝v0t，解得v0＝5m/s，故B正確。6．如圖所示，高為h＝1.25m的平臺(tái)上覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質(zhì)量為60kg的滑雪愛(ài)好者以肯定的初速度v向平臺(tái)邊緣滑去，著地時(shí)速度的方向與水平地面的夾角為45°(取重力加速度g＝10m/s2)。由此可知下列各項(xiàng)中錯(cuò)誤的是(D)A．滑雪者離開(kāi)平臺(tái)邊緣時(shí)的速度大小是5.0m/sB．滑雪者著地點(diǎn)到平臺(tái)邊緣的水平距離是2.5mC．滑雪者在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.5sD．著地時(shí)滑雪者重力做功的瞬時(shí)功率是300W解析：著地時(shí)速度的方向與水平地面的夾角為45°，故v0＝vy＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×1.25)m/s＝5.0m/s，A正確；x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))＝5×eq\r(\f(2×1.25,10))m＝2.5m，B正確；t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×1.25,10))s＝0.5s，C正確；著地時(shí)滑雪者重力做功的瞬時(shí)功率P＝mgvy＝60×10×5W＝3000W，D錯(cuò)誤。7．(2024·重慶育才中學(xué)高一下學(xué)期期中)某位溜冰愛(ài)好者先在岸上從O點(diǎn)由靜止起先勻加速助跑，2s后到達(dá)岸邊A處，接著進(jìn)入冰面(冰面與岸邊基本相平)起先滑行，又經(jīng)3s停在了冰上的B點(diǎn)，如圖甲所示。若該過(guò)程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，機(jī)械能是E，則對(duì)以上各量隨時(shí)間改變規(guī)律的描述，圖乙中正確的是(BC)解析：由題意知，初末速度均為0，前2s勻加速運(yùn)動(dòng)，后3s做勻減速運(yùn)動(dòng)，位移始終增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；加速度的大小關(guān)系為3∶2，由牛頓其次定律得受的合外力的大小關(guān)系為3∶2，選項(xiàng)B、C正確；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能不變，而動(dòng)能先增大后減小，所以機(jī)械能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．在繞地球穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R(R>r)的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道固定在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以肯定的速度先滑上甲軌道，通過(guò)粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最終離開(kāi)兩圓軌道，那么下列說(shuō)法正確的是(BD)A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng)B．小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)與經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)速度相等C．假如削減小球的初速度，小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn)D．小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大于經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力解析：在空間站內(nèi)小球處于完全失重狀態(tài)，不受摩擦力，運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，所以A、C錯(cuò)，B正確；由F＝meq\f(v2,r)知D正確。9．如圖甲、乙中是一質(zhì)量m＝6×103kg的公共汽車在t＝0和t＝4s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t＝0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)(汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng))。圖丙是車內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)的圖像，測(cè)得θ＝30°。依據(jù)題中供應(yīng)的信息，能估算出的物理量是(ACD)A．汽車的長(zhǎng)度 B．4s內(nèi)汽車牽引力所做的功C．4s末汽車的速度 D．4s末汽車合外力的瞬時(shí)功率解析：依據(jù)題圖丙，通過(guò)對(duì)手拉環(huán)受力分析，結(jié)合牛頓其次定律可知，汽車的加速度為a＝gtanθ＝eq\f(10\r(3),3)m/s2，所以，t＝4s末汽車的速度v＝at＝eq\f(40\r(3),3)m/s，選項(xiàng)C可估算；根據(jù)圖甲、乙可知，汽車的長(zhǎng)度等于4s內(nèi)汽車的位移，即l＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(80\r(3),3)m，選項(xiàng)A可估算；因?yàn)?s末汽車的瞬時(shí)速度可求出，汽車的合外力F＝ma也可求出，所以汽車在4s末的瞬時(shí)功率為P＝Fv也可估算，即選項(xiàng)D可估算；因?yàn)椴恢嚺c地面間的摩擦力，所以無(wú)法估算4s內(nèi)汽車牽引力所做的功。10．如圖所示，兩個(gè)3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對(duì)于下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(ABC)A．若hA＝hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B．若hA＝hB＝3R/2，由于機(jī)械能守恒，兩小球在軌道上上升的最大高度均為3R/2C．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后再次進(jìn)入圓形軌道運(yùn)動(dòng)D．若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并從最高點(diǎn)飛出，A小球在hA≥5R/2，B小球在hB>2R的隨意高度均可解析：A球到達(dá)最高點(diǎn)的臨界條件為vA＝eq\r(gR)依據(jù)機(jī)械能守恒mghA＝mg2R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)得hA＝2.5RB球到達(dá)最高點(diǎn)的臨界條件為vB＝0明顯hB＝2R，即可達(dá)最高點(diǎn)。故A錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確；由于A小球離開(kāi)軌道后在水平方向有初速度，依據(jù)機(jī)械能守恒可判B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若使小球從最高點(diǎn)飛出后再次進(jìn)入圓形軌道，據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有R＝vt，R＝eq\f(1,2)gt2，解得v＝eq\r(\f(gR,2))<eq\r(gR)，所以A球最高點(diǎn)飛出后不行能再次進(jìn)入圓形軌道，C錯(cuò)誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、試驗(yàn)題(共2小題，每小題7分，共14分。把答案干脆填在橫線上)11．頻閃攝影是探討變速運(yùn)動(dòng)常用的試驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)，頻閃儀每隔肯定時(shí)間發(fā)出一次短暫的劇烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。某物理小組利用圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。他們分別在該裝置正上方A處和右側(cè)B處安裝了頻閃儀器并進(jìn)行拍攝，得到的頻閃照片如圖乙，O為拋出點(diǎn)，P為運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)。依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律回答下列問(wèn)題：(1)乙圖中，A處拍攝的頻閃照片為_(kāi)_b__(選填“a”或“b”)(2)測(cè)得圖乙(a)中OP距離為45cm，(b)中OP距離為30cm，則平拋物體的初速度為_(kāi)_1__m/s，P點(diǎn)速度為_(kāi)_eq\r(10)__m/s。(g取10m/s2)解析：(1)A處拍攝的是小球水平方向的位移，應(yīng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以頻閃照片為b(2)依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2將x＝0.30m，y＝0.45m代入上式解得t＝0.3s，v0＝1m/s；P點(diǎn)速度vP＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)＝eq\r(10)m/s。12．如圖(a)中，懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處放有水平放置炙熱的電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復(fù)寫(xiě)紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫(xiě)紙上時(shí)，會(huì)在下面白紙上留下痕跡。用重垂線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M。重復(fù)試驗(yàn)10次(小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放)球的落點(diǎn)痕跡如圖(b)所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點(diǎn)對(duì)齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知重力加速度為g，小球的質(zhì)量為m。(1)依據(jù)圖(b)可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為_(kāi)_65.0__cm。(2)用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0＝__xeq\r(\f(g,2h2))__。(3)用測(cè)出的物理量表示出小球從A到B過(guò)程中，重力勢(shì)能的削減量ΔEp＝__mg(h1－h(huán)2)__，動(dòng)能的增加量ΔEk＝__eq\f(mgx2,4h2)__。解析：(1)由落點(diǎn)痕跡可讀出平均射程為65.0cm。(2)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，h2＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t，得v0＝xeq\r(\f(g,2h2))(3)ΔEp＝mg(h1－h(huán)2)ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(mgx2,4h2)三、論述·計(jì)算題(共4小題，共46分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最終答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13．(10分)如圖所示，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球上著陸的最終階段為：當(dāng)探測(cè)器下降到距離月球表面高度為h時(shí)，探測(cè)器速度豎直向下，大小為v，此時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器僅在重力(月球?qū)μ綔y(cè)器的重力)作用下落到月面。已知從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到探測(cè)器著地時(shí)間為t，月球半徑為R且h?R，引力常量為G，忽視月球自轉(zhuǎn)影響，求：(1)月球表面旁邊重力加速度g的大??；(2)月球的質(zhì)量M。答案：(1)eq\f(2h－vt,t2)(2)eq\f(2R2h－vt,Gt2)解析：(1)探測(cè)器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng)，有h＝vt＋eq\f(1,2)gt2解得：g＝eq\f(2h－vt,t2)(2)依據(jù)重力等于萬(wàn)有引力，有mg＝Geq\f(Mm,R2)得M＝eq\f(gR2,G)＝eq\f(2R2h－vt,Gt2)14．(11分)(2024·浙江溫州十五校聯(lián)合體高一下學(xué)期聯(lián)考)如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的eq\f(1,4)細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止起先下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與管壁間恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP，已知小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。求：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)水平面BC的長(zhǎng)度s；(3)在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大速度vm。答案：(1)2eq\r(gr)(2)3r(3)eq\r(3gr＋\f(2mg2,k)－\f(2EP,m))解析：(1)由機(jī)械能守恒得mg2r＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vB＝2eq\r(gr)。(2)由mg＝meq\f(v\o\al(2,C),r)得vC＝eq\r(gr)由A至C，由動(dòng)能定理得mg2r－μmgs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)解得s＝3r。(3)設(shè)在壓縮彈簧過(guò)程中小球速度最大時(shí)離D端的距離為x，則有kx＝mg得x＝eq\f(mg,k)由功能關(guān)系得mg(r＋x)－EP＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)得vm＝eq\r(3gr＋\f(2mg2,k)－\f(2Ep,m))15．(12分)如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑eq\f(1,4)圓弧軌道固定在水平地面上，O為該圓弧的圓心，軌道上方的A處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止起先下落后恰好沿切線進(jìn)入eq\f(1,4)圓弧軌道。此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知AO連線與水平方向的夾角θ＝45°，在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長(zhǎng)木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，g取10m/s2。求：(1)小物塊剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(3)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板長(zhǎng)度L至少為多少？答案：(1)4eq\r(2)m/s(2)50N方向豎直向下(3)4m解析：(1)小物塊從A到C，依據(jù)機(jī)械能守恒有mg2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，解得vC＝4eq\r(2)m/s。(2)小物塊剛要到C點(diǎn)，由牛頓其次定律有FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,C),R)，解得FN＝50N。由牛頓第三定律，小物塊對(duì)C點(diǎn)的壓力FN′＝50N，方向豎直向下。(3)設(shè)小物塊剛滑到木板右端時(shí)達(dá)到共同速度，大小為v，小物塊在長(zhǎng)木板上滑行過(guò)程中，小物塊與長(zhǎng)木板的加速度分別為am＝eq\f(μmg,m)＝mgaM＝eq\f(μmg,M)v＝vC－amtv＝aMt將數(shù)據(jù)代入上面各式解得v＝eq\r(2)m/s由功能關(guān)系得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝μmgL＋eq\f(1,2)(M＋m)v2將數(shù)據(jù)代入解得L＝4m。16．(13分)如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg小物塊，放在半徑R1＝2m的水平圓盤(pán)邊緣A處，小物塊與圓盤(pán)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.8。圓心角為θ＝37°，半徑R2＝2.5m的光滑圓弧軌道BC與水平軌道光滑連接于C點(diǎn)，小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.5。起先圓盤(pán)靜止，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下