高中物理人教版必修2练习：模块检测 word版含解析 9页

www.ks5u.com模块检测[时间：90分钟　满分：100分]一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．对做平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小(　　)A．物体的水平位移B．物体下落的高度C．物体落地时速度的大小D．物体运动位移的大小和方向2．一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽为30m的河，河水流速为5m/s，则以下说法正确的是(　　)A．该船可以沿垂直于河岸方向的航线过河B．水流的速度越大，船渡河的时间就越长C．船头正指对岸渡河，渡河时间最短D．船头方向斜向上游，船渡河的时间才会最短3．如图1所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则此时杆对球的作用力为(　　)图1A．支持力，mgB．支持力，mg C．拉力，mgD．拉力，mg4．物体做自由落体运动，Ep表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映Ep和h之间关系的是(　　)5．研究表明：地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比(　　)A．距地面的高度不变B．距地面的高度变大C．线速度变大D．向心加速度变大6．如图2所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成θ＝37°的斜面上，撞击点为C.已知斜面上端与曲面末端B相连，若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值等于(不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(　　)图2A.B.C.D.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图3所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中(重力加速度大小为g)(　　)图3 A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环最低点时，大环对杆的拉力大于(m＋M)g8．神舟十号飞船于2013年6月11日顺利发射升空，它是中国“神舟”号系列飞船之一，是中国第五艘载人飞船．升空后和目标飞行器天宫一号对接．任务是对“神九”载人交会对接技术的“拾遗补缺”．如图4所示，已知神舟十号飞船的发射初始轨道为近地点距地表200km、远地点距地表330km的椭圆轨道，对接轨道是距地表343km的圆轨道．下列关于神舟十号飞船的说法中正确的是(　　)图4A．发射速度必须大于7.9km/sB．在对接轨道上运行速度小于7.9km/sC．在初始轨道上的近地点速度大于在远地点的速度D．在初始轨道上的周期大于在对接轨道上的周期9．假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是(　　)A．运动员的重力势能减小了mghB．运动员克服阻力所做的功为mghC．运动员的动能增加了mghD．运动员的机械能减少了mgh10．两颗距离较近的天体，以天体中心连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，这两个天体称为双星系统．以下关于双星的说法正确的是(　　)A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C．它们所受向心力与其质量成反比D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比 三、实验题(本题2小题，共12分)11．(5分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图5所示．图5(1)若要完成该实验，必须的实验器材还有___________________________________；(2)实验开始前，他先通过调节长木板的倾斜程度来平衡小车所受摩擦力，再调节木板一端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．实验中将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功．经多次实验发现拉力做的功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的__________(填字母代号)．A．释放小车的位置离打点计时器太近B．小车的质量比钩码的质量大了许多C．摩擦阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力12．(7分)如图6所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，打下一条理想的纸带如图7所示，取g＝9.8m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：图6图7 (1)打点计时器打B点时，重物下落的速度vB＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔEkΔEp的原因是________________________________________________．三、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球的质量M；(2)该星球的第一宇宙速度．14．(8分)如图8所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h＝0.45m．一质量m＝0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为x＝0.60m．不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：图8(1)小物块从C点飞出时速度的大小vC；(2)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf.15．(12分)如图9所示，水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度v0＝4.0m/s，将质量m＝1kg 的可看做质点的滑块无初速度地放在传送带的A端．已知传送带长度L＝4.0m，离地高度h＝0.4m，“9”字全高H＝0.6m，“9”字上半部分圆弧的半径R＝0.1m，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2，试求：图9(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道的作用力；(3)滑块从D点抛出后的水平射程．(结果保留三位有效数字)16．(12分)如图10所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为106°，半径R＝2.0m．一个质量为2kg的物体从A点由静止释放后沿斜面向下运动，AB长度为L＝5m，物体与两斜面的动摩擦因数均为μ＝0.2.(g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：图10(1)物体第一次到达弧底时，对E点的作用力；(2)物体在整个运动过程中系统产生的热量；(3)物体在整个运动过程中，对弧底E点最小作用力的大小． 答案精析模块检测1．D　2.C　3.A　4.B　5.B6．D　[由A到B，由机械能守恒得mgh＝mv2，由B到C小球做平抛运动，则H＝gt2，＝vt，联立三式解得＝，选项D正确．]7．BCD8．ABC　[第一宇宙速度是指发射地球卫星所需的最小发射速度，离地越高的卫星所需的发射速度越大，但在轨道上运行速度越小，即第一宇宙速度也是地球卫星最大绕行速度，其值为7.9km/s，故A、B正确；根据开普勒第二定律，则近地点速度大于在远地点的速度，故C正确；根据开普勒第三定律，在初始轨道上的周期小于在对接轨道上的周期，故D错．]9．CD　10.BD11．(1)刻度尺、天平　(2)CD12．(1)0.775　0.308　0.300(2)由于纸带和打点计时器之间摩擦有阻力以及重物受到空气阻力13.(1)　(2)解析　(1)设星球表面的重力加速度为g，则由平抛运动规律：x＝v0t，h＝gt2再由mg＝G，解得：M＝(2)设该星球的近地卫星质量为m0，则m0g＝m0解得v＝14．(1)2.0m/s　(2)0.10J解析　(1)从C到D，根据平抛运动规律得竖直方向：h＝gt2水平方向：x＝vC·t解得小物块从C点飞出时速度的大小：vC＝2.0m/s(2)小物块从A到C，根据动能定理得 mg(H－h)－Wf＝mv求得克服摩擦力做功Wf＝0.10J15．(1)2s　(2)30N，方向竖直向上　(3)1.13m解析　(1)滑块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律得知μmg＝ma，得a＝2m/s2加速到与传送带速度相同所需时间为t＝＝2s此过程位移x＝at2＝4m此时滑块恰好到达B端，所以滑块从A端运动到B端的时间为t＝2s.(2)滑块由B运动到C的过程中机械能守恒，则有mgH＋mv＝mv，解得vC＝2m/s滑块滑到轨道最高点C时，由牛顿第二定律得FN＋mg＝m解得FN＝30N根据牛顿第三定律得到，滑块对轨道作用力的大小FN′＝FN＝30N，方向竖直向上．(3)滑块从C运动到D的过程中机械能守恒，得：mg·2R＋mv＝mv，解得vD＝2m/sD点到水平地面的高度HD＝h＋(H－2R)＝0.8m由HD＝gt′2得，t′＝＝0.4s所以水平射程为x′＝vDt′≈1.13m16．(1)104N　(2)80J　(3)36N解释　(1)物体从A点第一次运动到E点的过程中，由动能定理mgLsin53°＋mgR(1－cos53°)－μmgLcos53°＝mv2－0FN－mg＝m得FN＝104N由牛顿第三定律知，物体第一次到达弧底时，对E点为竖直向下的压力，大小为104N.(2)物体最终将在BC圆弧中做往复运动，从A点开始运动至最终运动状态的B点，由能量转化关系得mgLsin53°＝Q解得Q＝80J(3)据题意可得，物体最终在BC圆弧中做往复运动，由动能定理有mgR(1－cos53°)＝mv－0 FN′－mg＝，得：FN′＝36N由牛顿第三定律知物体在弧底对E点的压力最小为36N.