2019-2020年高中物理 模塊綜合測評(píng) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 模塊綜合測評(píng) 新人教版必修2 命題報(bào)告 知識(shí)點(diǎn) 簡單 中等 較難 曲線運(yùn)動(dòng)的條件 1 平拋運(yùn)動(dòng) 2 14 圓周運(yùn)動(dòng) 3、8 11、15 同步衛(wèi)星、宇宙航行 9 4 經(jīng)典力學(xué)的局限性 5 功、功率 6、7 動(dòng)能定理 7 16 機(jī)械能守恒定律 10 16 探究功與速度變化的關(guān)系 12 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 13 【答案】 AB 8.對于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法正確的是( ) A.線速度不變 B.周期不變 C.角速度大小不變 D.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變 【解析】 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其線速度大小不變,方向沿圓弧的切線方向,時(shí)刻改變,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的周期不變,角速度大小不變,選項(xiàng)B、C正確. 【答案】 BC 9.假設(shè)“神舟十號(hào)”飛船實(shí)施變軌后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),共圍繞地球運(yùn)動(dòng)了n圈,起始時(shí)刻為t1,結(jié)束時(shí)刻為t2,運(yùn)行速度為v,半徑為r,則其運(yùn)行周期為( ) A.T= B.T= C.T= D.T= 【解析】 由題意知,飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)n圈所需的時(shí)間為Δt=t2-t1,故其周期為T==,選項(xiàng)A正確;由周期公式知T=,選項(xiàng)C正確. 【答案】 AC 10.(多選)如圖1,置于足夠長斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B,B恰與A前、后壁接觸,光滑斜面固定于水平地面上.一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P連接,另一端與A相連,處于靜止?fàn)顟B(tài).今用平行于斜面向下的外力緩慢推A,然后由靜止釋放,則從釋放盒子A直至其獲得最大速度的過程中( ) 圖1 A.彈簧對A做的功等于A機(jī)械能的增加量 B.彈簧的彈性勢能一直減小,但并沒有減小到零 C.彈簧彈性勢能的減少量等于A和B機(jī)械能的增加量 D.彈簧對A做的功與A所受重力做功的代數(shù)和等于A動(dòng)能的增加量 【解析】 根據(jù)A機(jī)械能的增量等于除重力外其他力做的功知,除A的重力和彈簧的彈力外,B也對A做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧由收縮狀態(tài)伸長,A達(dá)到最大速度時(shí),A和B的加速度為零,根據(jù)受力分析知,彈簧必處于收縮狀態(tài),則彈簧的彈性勢能減小但不為零,選項(xiàng)B正確;運(yùn)動(dòng)過程中彈簧、A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,所以彈簧彈性勢能的減少量等于A和B機(jī)械能的增加量,選項(xiàng)C正確;根據(jù)動(dòng)能定理,重力、彈簧彈力及B對A側(cè)壁的壓力對A做功的代數(shù)和等于A動(dòng)能的增加量,因B對A側(cè)壁的壓力對A做負(fù)功,所以A所受重力做的功和彈簧彈力做的功的代數(shù)和大于A動(dòng)能的增加量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【答案】 BC 二、填空題(本題共 3 小題,共 18 分) 11.(5分)如圖2所示,物體做圓周運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)物體所受的合外力F既不與速度的方向垂直也不與速度的方向在一條直線上,此時(shí)我們可以將F進(jìn)行正交分解,使一個(gè)分力F1與速度v的方向垂直,另一個(gè)分力F2與速度方向平行,其中分力F1只改變速度的________,分力F2只改變速度的________,當(dāng)F1=0時(shí),物體將做________運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)速率將________;若F與v的夾角為銳角,物體的運(yùn)動(dòng)速率將________. 圖2 【解析】 由題意可知,物體所受合力F的一個(gè)與速度方向平行的分力F2在物體運(yùn)動(dòng)過程中充當(dāng)阻力,改變速度的大小,而不能改變速度的方向,物體所受合力F的一個(gè)與速度方向垂直的分力F1,在物體運(yùn)動(dòng)過程中既不充當(dāng)動(dòng)力,也不充當(dāng)阻力,因此,此分力不能改變速度的大小,只改變速度的方向,因此第一個(gè)空填方向,第二個(gè)空應(yīng)填大?。绻鸉1=0,則物體所受合力的方向與物體運(yùn)動(dòng)速度的方向在一條直線上,且相反,物體將做直線運(yùn)動(dòng),又因?yàn)楹狭Σ粸榱悖晕矬w將做變速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的速率將發(fā)生變化,即減小,第三個(gè)空填變速直線;第四個(gè)空應(yīng)填減?。绻鸉與v的夾角為銳角,物體所受合力將做動(dòng)力,導(dǎo)致速度的大小變大,即物體運(yùn)動(dòng)的速率將變大.第五個(gè)空填增大. 【答案】 方向 大小 變速直線 減小 增大 12.(6分)某同學(xué)用如圖3甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力對它做功的關(guān)系.圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔,A、B均置于足夠長的水平木板上,木板一端帶有定滑輪,定滑輪上掛重物P,C為彈簧測力計(jì).不計(jì)繩與滑輪的摩擦.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通電源再松開小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn). 圖3 (1)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為________N. (2)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上,從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為K點(diǎn),再順次選取6個(gè)點(diǎn),分別記為0、1、2、3、4、5點(diǎn),先測量0點(diǎn)到K點(diǎn)的距離x0,之后測量另5個(gè)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x,求出6個(gè)點(diǎn)的速度大小,計(jì)算出1、2、3、4、5點(diǎn)與0點(diǎn)之間的速度平方差Δv2=v2-v,然后在坐標(biāo)紙中建立Δv2~x坐標(biāo)系,并根據(jù)測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖3乙所示的描點(diǎn).根據(jù)圖象,小車的加速度大小是________m/s2,若測出小車質(zhì)量為0.6 kg,結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為________N.(結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字) (3)該同學(xué)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)測力計(jì)讀數(shù)大于小車所受合外力,要讓彈簧測力計(jì)的讀數(shù)等于小車所受合外力,應(yīng)該采取的措施是________.(填選項(xiàng)序號(hào)) A.增大重物P質(zhì)量,使P質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車A質(zhì)量 B.增大小車A質(zhì)量,使A質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車P質(zhì)量 C.適當(dāng)抬高木板右端,平衡摩擦力 D.適當(dāng)抬高木板左端,平衡摩擦力 【解析】 (1)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為2.50 N. (2)根據(jù)v2-v=2ax知,2a==,即圖像的斜率k=2a,由圖像得k=2.50,所以a=1.25 m/s2.根據(jù)牛頓第二定律F合=ma=0.61.25 N=0.75 N. (3)由動(dòng)能定理可得:W=Fx=mv2-mv=m(v2-v)=mΔv2,所以Δv2=x.則可知圖象的斜率等于.實(shí)驗(yàn)中是將物體的重力充當(dāng)了小車的拉力,由于小車受到桌面的摩擦力,故會(huì)使合力小于物體的重力,造成較大的誤差,故應(yīng)未平衡摩擦力(或小車受到的摩擦阻力的影響). 【答案】 (1)2.50 N (2)1.25 0.75 (3)D 13.(7分)(xx綿陽實(shí)驗(yàn)高中高一檢測) 某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖4甲所示,其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50 Hz的交流電.用刻度尺測得OA=12.41 cm,OB=18.60 cm,OC=27.21 cm,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),重物的質(zhì)量為1.00 kg,取g=10.0 m/s2.甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少了________J;此時(shí)重物的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了________J.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 圖4 (2)乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶,測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以v2為縱軸畫出了如圖4的圖線.圖線未過原點(diǎn)O的原因是________________________________. 【解析】 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB==m/s=1.85 m/s,所以重物動(dòng)能的增加量為ΔEk=mv=1.001.852 J=1.71 J,物的重力勢能的減少量為ΔEp=mgh=1.009.818.6010-2 J=1.82 J. (2)由圖像可知,打下第一個(gè)人點(diǎn)時(shí)重物已有速度,說明乙同學(xué)先釋放重物,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 【答案】 (1)①1.80 1.71?、谙柔尫胖匚?,再接通計(jì)時(shí)器電源 三、計(jì)算題(本題共 3 小題,共 32 分.要有必要的文字說明和解決步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位.) 14.(10分)從某一高度平拋一物體,當(dāng)拋出2秒后的速度方向與水平方向成45角時(shí),落地時(shí)速度方向與水平方向成60角.(g取10 m/s2) 求:(1)拋出時(shí)的速度大小; (2)落地時(shí)的速度大?。? (3)拋出點(diǎn)距地面的高度; (4)水平射程. 【解析】 (1)由拋出2秒后它的速度方向與水平方向成45角,有tan 45===. 代入數(shù)據(jù)可得拋出時(shí)的速度 v0=gt1=102 m/s=20 m/s. (2)由落地時(shí)速度方向與水平方向成60角,有 tan 60=, 可得vy2=v0tan 60=20 m/s, 所以落地時(shí)的速度 vt2==m/s=40 m/s. (3)由vy2=gt2=20 m/s,可知落地時(shí)間t2=2 s. 所以拋出點(diǎn)距地面的高度 H=gt=10(2)2 m =60 m. (4)水平射程x=v0t2=202 m=40 m. 【答案】 (1)20 m/s (2)40 m/s (3)60 m (4)40 m 15.(10分)一輛質(zhì)量為800 kg的汽車在圓弧半徑為50 m的拱橋上行駛.(g取10 m/s2) (1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1=5 m/s,汽車對橋面的壓力為多大? (2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí),恰好對橋面沒有壓力? 【解析】 (1)汽車到達(dá)橋頂時(shí),受到重力mg和橋面對它的支持力FN的作用,重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有mg-FN=m 所以FN=mg-m=7 600 N 根據(jù)牛頓第三定律,汽車對橋面的壓力為7 600 N. (2)汽車經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對橋面沒有壓力,則FN=0,即汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由其自身重力來提供,所以有mg=m 解得v==22.4 m/s. 【答案】 (1)7 600 N (2)22.4 m/s 16.(12分)(xx雅安三診考試)如圖5所示,質(zhì)量為m的小球從四分之一光滑圓弧軌道頂端靜止釋放,從軌道末端O點(diǎn)水平拋出,擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn).以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖5所示的平面直角坐標(biāo)系,擋板形狀滿足方程 y=6-x2(單位:m),小球質(zhì)量m=0.4 kg,圓弧軌道半徑R=1.25 m,g 取10 m/s2;求: 圖5 (1)小球?qū)A弧軌道末端的壓力大小; (2)小球從O點(diǎn)到P點(diǎn)所需的時(shí)間(結(jié)果可保留根號(hào)). 【解析】 (1)對小球,從釋放到O點(diǎn)過程中 由機(jī)械能守恒:mgR=mv2 v== m/s=5 m/s 小球在圓軌道最低點(diǎn):N=mg+m=12 N 由牛頓第三定律,小球?qū)壍赖膲毫′=N=12 N. (2) 小球從O點(diǎn)水平拋出后滿足 y=gt2,x=vt 又有y=6-x2 聯(lián)立得t=s. 【答案】 (1)12 N (2)s 附加題(本題供學(xué)生拓展學(xué)習(xí),不計(jì)入試卷總分) 17.小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖6所示.已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,重力加速度為g,忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力. 圖6 (1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2; (2)問繩能承受的最大拉力為多大? (3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少? 【解析】 (1)設(shè)繩斷后小球飛行的時(shí)間為t,落地時(shí)小球的豎直分速度為vy,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有 水平方向:d=v1t 豎直方向:d=gt2,vy=gt 解得v1=,vy= 所以小球落地時(shí)的速度大小為 v2==. (2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為FT,這也是小球受到繩的最大拉力大小,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=d 根據(jù)牛頓第二定律有FT-mg=m,解得FT=mg. (3)設(shè)繩長為l,繩斷時(shí)球的速度大小為v3,繩能承受的最大拉力不變,則有FT-mg=m,解得v3= 繩斷后小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向的位移為(d-l),設(shè)水平方向的位移為x,飛行時(shí)間為t1,則有 d-l=gt,x=v3t1,解得x=4 當(dāng)l=時(shí),x有極大值,此時(shí)xmax=d. 【答案】 (1) (2)mg (3) d- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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