高中物理 模块综合测评 沪科版必修2

模块综合测评(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共7小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第57题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是()A.B.C. D.【解析】设平抛的水平位移是x，则竖直方向上的位移就是2x，水平方向上：xv0t竖直方向上：2xgt2联立可以求得：t.故选C.【答案】C2甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为1、2和v1、v2，则()A12，v1v2 B12，v1v2C12，v1v2 D12，v1v2【解析】由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1，v2，v1v2，由vr，得，1，2，12，故C正确【答案】C3(2016福州高一期末)如图1所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为()图1A.B.C.D.【解析】设小球从A到B克服摩擦力做的功为Wf，小球从A至B，由动能定理，有Wfmgh0mv小球从B至A，由动能定理，有mghWfmv0解以上两式得vA，B对【答案】B4如图2所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是()图2A轨道对小球做正功，小球的线速度vPvQB轨道对小球不做功，小球的角速度PaQD轨道对小球的压力FPFQ【解析】轨道光滑，小球在运动的过程中只受重力和支持力，支持力时刻与运动方向垂直，所以不做功，A错；那么在整个过程中只有重力做功，满足机械能守恒，根据机械能守恒有vPrQ，根据，a，得小球在P点的角速度小于在Q点的角速度，B正确；在P点的向心加速度小于在Q点的向心加速度，C错；小球在P和Q两点的向心力由重力和支持力提供，即mgFNma向，可得P点对小球的支持力小于Q点对小球的支持力，D错【答案】B5(2015全国卷)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落已知探测器的质量约为1.3103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2.则此探测器() 【导学号：02690074】A在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/sB悬停时受到的反冲作用力约为2103 NC从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度【解析】设月球表面的重力加速度为g月，则3.72，解得g月1.7 m/s2.A由v22g月h，得着陆前的速度为v m/s3.7 m/s，选项A错误B悬停时受到的反冲力Fmg月2103 N，选项B正确C从离开近月圆轨道到着陆过程中，除重力做功外，还有其他外力做功，故机械能不守恒，选项C错误D设探测器在近月圆轨道上和人造卫星在近地圆轨道上的线速度分别为v1、v2，则1，故v1v2，选项D正确【答案】BD6如图3所示，小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑，用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度如图所示的vt图象和v2h图象中可能正确的是()图3【解析】小滑块下滑过程中，小滑块的重力沿斜轨道切向的分力逐渐变小，故小滑块的加速度逐渐变小，故A错误，B正确；由机械能守恒得：mghmv2，故v22gh，所以v2与h成正比，C错误，D正确【答案】BD7如图4所示，重10 N的滑块在倾角为30的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整个过程中下列说法正确的()图4A滑块动能的最大值是6 JB弹簧弹性势能的最大值是6 JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒【解析】滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 J，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 J，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故为6 J，所以B、C正确；由ac时，因重力势能不能全部转变为动能，故A错【答案】BCD二、非选择题(共5小题，共58分)8(8分)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置某物理小组利用图5甲所示装置探究平抛运动规律他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点则根据平抛运动规律分析下列问题：(1)乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为_选填“(a)”或“(b)”(2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm，(b)中OP距离为30 cm，则平抛物体的初速度大小应为_m/s，P点速度大小应为_m/s.甲乙图5【解析】(1)摄像头A所拍摄的频闪照片反映的是平抛运动在水平方向的分运动匀速直线运动，小球间距应相等，故应选(b)图(2)由hOPgt可得：tOP0.3 s由xOPv0tOP可得：v01 m/svP m/s.【答案】(1)(b)(2)19(8分)在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择：()A质量为10 g的砝码B质量为200 g的木球C质量为50 g的塑料球D质量为200 g的铁球(2)下列叙述正确的是()A实验中应用秒表测出重物下落的时间B可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度C因为是通过比较和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量D释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔(3)质量m1 kg的物体自由下落，得到如图6所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04 s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep_ J，此过程中物体动能的增加量Ek_J(g取9.8 m/s2，保留三位有效数字)图6【解析】(1)为减小实验误差应选用铁球(3)Epmg2.28 JvB2.125 m/sEkmv2.26 J.【答案】(1)D(2)CD(3)2.282.2610(12分)用一台额定功率为P060 kW的起重机，将一质量为m500 kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，g取10 m/s2.求：(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm；(2)若使工件以a2 m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t1.14 s工件的速度vt10 m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？【解析】(1)当工件达到最大速度时，Fmg，PP060 kW故vm m/s12 m/s(2)工件被匀加速向上吊起时，a不变，v变大，P也变大，当PP0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得Fmgma，解得Fm(ag)500(210)N6 000 N匀加速过程结束时工件的速度为v m/s10 m/s匀加速过程持续的时间为t0 s5 s.(3)根据动能定理，有P0tmghmv0代入数据，解得h8.68 m.【答案】(1)12 m/s(2)5 s(3)8.68 m11(14分)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣假设你当时所在星球的质量为M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90，万有引力常量为G.那么，(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？(2)若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？【解析】(1)设人的质量为m，在星球表面附近的重力等于万有引力，有mg星，解得g星.(2)设人能上升的最大高度为h，由功能关系得mg星hmv解得h.【答案】(1)(2)12(16分)(2015福建高考)如图7所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.图7(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力(2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车已知滑块质量m，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，求： 【导学号：02690075】滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s.【解析】(1)滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒mgRmv滑块在B点处，由牛顿第二定律得Nmgm解得N3mg由牛顿第三定律得N3mg.(2)滑块下滑到达B点时，小车速度最大由机械能守恒得mgRMvm(2vm)2解得vm .设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系得mgRmgLMvm(2vC)2设滑块从B到C过程中，小车运动加速度大小为a，由牛顿第二定律得mgMa由运动学规律得vv2as解得sL.【答案】(1)3mg(2) L