（2021新人教版）高中物理必修第二册第五章水平测试卷同步测评.doc

1、第五章水平测试卷 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 第卷(选择题，共 48 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选 项中，第 18 题只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求。全部 选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分) 1下列与曲线运动有关的叙述，正确的是() A物体做曲线运动时，速度方向一定时刻改变 B物体运动速度改变，它一定做曲线运动 C物体做曲线运动时，加速度一定变化 D物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态 答案A 解析做曲线运动的物体的速度方

2、向沿轨迹的切线方向，是不断变化的，故 A 正确；物体速度发生变化，不一定是曲线运动，如变速直线运动，故 B 错误； 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，它的加速度不一定变 化，如平抛运动，故 C 错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直 线上，速度方向一定改变，一定是变速运动，不可能处于平衡状态，故 D 错误。 2一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不 发生改变，则() A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直 C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案C 解析

3、质点原来做匀速直线运动，说明所受合力为 0，当对其施加一恒力后， 恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能 做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，故 A 错误，C 正确；当 恒力与初速度垂直时，物体做曲线运动，运动方向变化，恒力方向不变，速度与 恒力将不再垂直，故 B 错误；根据vat，加速度不变，单位时间内速度变化 量不变，而不是速率的变化量不变，故 D 错误。 3 如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方， 现假使三角板沿刻度 尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿 此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动

4、及其留下的痕迹的判断中， 正确的有() A笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线 B笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线 C在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变 D在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变 答案D 解析由题可知，铅笔尖既随三角板向右做匀速运动，又沿三角板直角边向 上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线，故 A、B 错误；在运动过程 中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化，故 C 错误；笔尖水平 方向的加速度为零，竖直方向的加速度竖直向上，则根据运动的合成规律可知， 笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变，故 D 正确。 4关于平抛运动的叙述

5、，下列说法不正确的是() A平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动 B平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 C平抛运动的速度大小是时刻变化的 D平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 答案B来源:学#科#网 解析平抛运动只受重力作用，故 A 正确；平抛运动是曲线运动，速度时刻 在变化，由 v v20gt2知合速度在增大，C 正确；加速度方向竖直向下，设速 度方向与竖直方向的夹角为， 有 tanv0 vy v0 gt， 因 t 增大， 所以 tan变小， 变小， 故 D 正确，B 错误。 5如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧， 不计空气阻力。为了能将小球

6、抛进桶中，他可采取的办法是() A保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B保持抛出点高度不变，增大初速度大小 C保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D减小初速度大小，同时降低抛出点高度 答案B 解析设小球平抛运动的初速度为 v0，抛出点离桶的高度为 h，水平位移为 x，则平抛运动的时间为：t 2h g ，水平位移为：xv0tv0 2h g ，由上式分析 可知，要增大水平位移 x，可保持抛出点高度 h 不变，增大初速度 v0，故 B 正确， A 错误；由上述分析可知，要增大水平位移 x，可保持初速度 v0大小不变，增大 抛出点高度 h，故 C 错误；减小初速度大小 v0，同时降低抛出点高度 h，水

7、平位 移一定减小，D 错误。 6以初速度 v0水平抛出一个物体，经过时间 t 物体的速度大小为 v，则经过 时间 2t，物体速度大小的表达式正确的是() Av02gtBvgt C. v202gt2D. v202gt2来源:Zxxk.Com 答案C 解析经过时间 t，在竖直方向上的分速度 vygt，物体的速度大小 v v20gt2。经过时间 2t，在竖直方向上的分速度 vy2gt，根据平行四边形定 则，物体的速度大小 v v202gt2，故 C 正确，A、B、D 错误。 7如图所示，在距河面高度 h20 m 的岸上有人用长绳拴住一条小船，开 始时绳与水面的夹角为 30。人以恒定的速率 v3 m/

8、s 拉绳，使小船靠岸，sin53 0.8，cos530.6，那么()来源:学科网 ZXXK A5 s 时绳与水面的夹角为 60 B5 s 时小船前进了 15 m C5 s 时小船的速率为 4 m/s D5 s 时小船到岸边的距离为 15 m 答案D 解析设开始时小船距岸边为 L，则 L h tan3020 3 m,5 s 时人拉绳端移动 位移为 xvt35 m15 m，设 5 s 时小船前进了 x，绳与水面的夹角为，由 几何关系得 sin h 2hx0.8，解得53，A 错误；由 tan h Lx，解得 x19.64 m，B 错误；由 v船cosv 可得 5 s 时小船的速率为 v船5 m/s

9、，C 错 误；5 s 时小船到岸边的距离为 Lx h tan15 m，D 正确。 来源:学_科_网 Z_X_X_K 8如图所示的两个斜面，倾角分别为 37和 53，在顶点两个小球 A、B 以 同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻 力，则 A、B 两个小球平抛运动的时间之比为() A11B43 C169D916 答案D 解析小球落在斜面上时， 位移与水平方向的夹角等于斜面的倾角， 则： tan y x 1 2gt 2 v0t gt 2v0，所以时间 t 2tanv0 g ，则 A、B 两个小球平抛运动的时间之比：t1 t2 tan37 tan53 9 16，故

10、D 正确。 9下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图 v 的箭头所示，虚线为小船从 河岸 M 驶向对岸 N 的实际航线。则其中可能正确是() 答案AB 解析A 选项中，船在静水中的速度垂直于河岸，合速度的方向偏向下游， 且过河时间最短，故 A 正确；B 选项中，根据平行四边形定则知，合速度的方向 可能正好垂直河岸，过河的位移最小，故 B 正确；C 选项中，合速度的方向偏向 下游，因此不可能出现图中的现象，故 C 错误；D 选项中，船头的指向为船在静 水中速度的方向， 与流水速度的合速度的方向不可能是图示虚线方向， 故 D 错误。 10一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的 x 方向和 y

11、方向上的分 运动速度随时间变化的规律如图所示。 关于物体的运动， 下列说法正确的是() A物体做曲线运动 B物体做直线运动 C物体运动的初速度大小为 50 m/s D物体运动的初速度大小为 10 m/s 答案AC 解析由 vt 图像可以看出， 物体在 x 方向上做匀速直线运动， 在 y 方向上做 匀变速直线运动，故物体做曲线运动，A 正确，B 错误；物体的初速度大小为 v0 302402m/s50 m/s，C 正确，D 错误。 11如图所示，在斜面顶端 a 处以速度 va水平抛出一小球，经过时间 ta恰好 落在斜面底端 P处； 今在 P 点正上方与a等高的 b 处以速度 vb水平抛出另一小球，

12、 经过时间 tb恰好落在斜面的中点 Q 处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是 () 来源:Z。xx。k.Com Ava2vbBva 2vb Cta2tbDta 2tb 答案BD 解析从 b 处抛出的小球落在斜面的中点， 知从 a、 b 两处抛出的两球下降的 高度之比为 21，根据 h1 2gt 2知，t 2h g ，则时间之比为ta tb 2，即 t a 2tb； 又因为两小球的水平位移之比为 21，则由 xv0t，得 va 2vb，故 B、D 正确， A、C 错误。 12民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示，运动员骑在沿直线奔跑 的马上，弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标。假设运动员骑马奔

13、驰的速度为 v1， 运动员静止时射出的弓箭速度为 v2，跑道离固定目标的最近距离为 d。要想命中 目标且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑空气阻力的影响)，则() A运动员放箭处离目标的距离为dv2 v1 B运动员放箭处离目标的距离为d v 2 1v22 v2 C箭射到固定目标的最短时间为 d v2 D箭射到固定目标的最短时间为 d v22v21 答案BC 解析当箭垂直于马运动方向发射时，运动时间最短，最短时间 t d v2，故 C 正确，D 错误；时间最短时，箭在沿马运动方向上的位移 xv1tv1d v2 ，所以放箭 处离目标的距离为 sd2 v1d v2 2d v2 v21v22，A 错误

14、，B 正确。 第卷(非选择题，共 52 分) 二、实验题(本题共 2 小题，共 12 分) 13(6 分)用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示。拍摄时， 光源的频闪频率为 10 Hz，a 球从 A 点水平抛出的同时，b 球自 B 点开始下落，背 景的小方格为相同的正方形。重力加速度 g 取 10 m/s2，不计阻力。 (1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是() A只能确定 b 球的运动是自由落体运动 B不能确定 a 球沿竖直方向的运动是自由落体运动 C只能确定 a 球沿水平方向的运动是匀速直线运动 D可以断定 a 球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体 运动的合

15、成 (2)根据照片信息可求出 a 球的水平速度大小为_ m/s；当 a 球与 b 球 运动了_ s 时它们之间的距离最小。 答案(1)D(2)10.2 解析(1)因为照片上相邻两次闪光的时间间隔相等，知 a 球在相等时间间隔 的水平位移相等，知 a 球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律 与 b 球运动规律相同，知 a 球在竖直方向上做自由落体运动，故 D 正确，A、B、 C 错误。 (2)根据ygT2100.01 m0.1 m，所以 2L0.1 m，所以平抛运动的初速 度 v02L T 0.1 m 0.1 s 1 m/s。因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以竖直 方向上距离

16、恒定，当小球 a 运动到与b 在同一竖直线上时，距离最短，则 t4L v0 0.2 1 s0.2 s。 14(6 分)在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，图 a 是研究平抛运动的 实验装置图，图 b 是实验后在白纸上作的轨迹图线。 (1)固定斜槽轨道时应注意使_。 (2)若已知从抛出点下降高度为 h 时，水平距离为 x，重力加速度为 g，则计 算小球平抛初速度的公式为 v0_。 (3)根据图 b 给出的数据，图中 O 点为抛出点，可计算出 v0_ m/s。 (g 取 10 m/s2) 答案(1)斜槽末端水平(2)x g 2h (3)1.62 解析(1)固定斜槽轨道时应注意使斜槽末端水平。 (

17、2)若已知从抛出点下降高度为 h 时，水平距离为 x，重力加速度为 g，则 x v0t；h1 2gt 2， 则小球平抛初速度的公式为：v0 x tx g 2h。 (3)平抛运动的时间为： t 2h g 219.610 2 10 s0.198 s， 则初速度为 v0 x t 0.32 0.198 m/s1.62 m/s。 三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有 数值计算的要注明单位) 15(6 分)如图所示，一条小船位于 200 m 宽的河正中 A 点处，从这里向下 游 100 3 m 处有一危险区，当时水流速度为 4 m/s，为了使小船避开危险区沿直 线到

18、达对岸，小船在静水中的速度至少是多少？ 答案2 m/s 解析小船速度最小且使小船避开危险区， 必使小船的合速度方向如图所示， tan 100 100 3 3 3 ，30， 故 v船v水sin3041 2 m/s2 m/s。 16(10 分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P 点处有一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为 h 的探测屏 AB 竖直放置，离 P 点的水平距离为 L，上端 A 与 P 点的高度差也为 h(不计空气阻力，已知重力加速度为 g)。 (1)若微粒打在探测屏 AB 的中点，求微粒在空中飞行的时间； (2)求能被探测屏探测到的微粒

19、的初速度范围。 答案(1) 3h g (2)L g 4hvL g 2h 解析(1)由题意可知，微粒在空中做平抛运动，打在探测屏 AB 中点的微粒 满足 3 2h 1 2gt 2 解得 t 3h g 。 (2)当微粒打在探测屏 B 点时， 初速度为 v1L t1，竖直方向有 2h 1 2gt 2 1 解得 v1L g 4h 同理，当微粒打在探测屏 A 点时， 初速度为 v2L t2，竖直方向有 h 1 2gt 2 2，解得 v2L g 2h 所以能被屏探测到的微粒初速度范围是： L g 4hvL g 2h。 17(12 分)如图所示，起重机将重物吊运到高处的过程中经过 A、B 两点， 重物的质量

20、 m500 kg，A、B 间的水平距离 d10 m。重物自 A 点起，沿水平方 向做 vx1.0 m/s 的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度 a0.2 m/s2 的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，取重力加速度 g10 m/s2。求： (1)重物由 A 运动到 B 的时间； (2)重物经过 B 点时速度的大小； (3)重物由 A 到 B 的位移大小。 答案(1)10 s(2) 5 m/s(3)10 2 m 解析(1)重物由 A 到 B 的时间 t d vx10 s。 (2)重物经过 B 点时竖直分速度 vyBat0.210 m/s2 m/s， 根据平行四边形定则知，重物经过 B

21、 点时的速度大小 vB v2xv2yB 5 m/s。 (3)从 A 到 B 的竖直位移 y1 2at 210 m， 则由 A 到 B 的位移大小 s d2y210 2 m。 18(12 分)如图所示，一条小河两岸的高度差是 h，河宽是高度差的 4 倍， 一辆摩托车(可看作质点)以 v020 m/s 的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。 若 g10 m/s2，求： (1)摩托车在空中的飞行时间； (2)小河的宽度； (3)车的落地速度多大？ 答案(1)1 s(2)20 m(3)10 5 m/s 解析(1)设河宽为 x，运动时间为 t，由平抛运动的规律得： 竖直方向上：h1 2gt 2 水平方向上：xv0t 且：x4h 联立以上几式解得：tv0 2g1 s。 (2)小河的宽度为：xv0t201 m20 m。 (3)竖直方向上：vygt101 m/s10 m/s 故摩托车的落地速度：v v20v2y10 5 m/s。