（2021新人教版）高中物理必修第二册综合测试卷04 （三） 期末备考训练.doc

1、必修 2 全册综合测试卷 (用时：60 分钟满分：100 分) 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，1 5 小题只有一项符合题目要求，68 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自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图 1)，行驶时 () 图 1 A大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大 B后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大 C大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比 D后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比 2 “神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中

2、心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授 课在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小() 图 2 A等于 7.9 km/s B介于 7.9 km/s 和 11.2 km/s 之间 C小于 7.9 km/s D介于 7.9 km/s 和 16.7 km/s 之间 3韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧 比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1 900 J，他克服阻力 做功 100 J韩晓鹏在此过程中() A动能增加了 1 900 JB动能增加了 2 000 J C重力势能减小了 1 900 JD重力势能减小了 2 000 J 4如图

3、 3 所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在 下一个建筑物的屋顶上着地如果他在屋顶跑动的最大速度是 4.5 m/s，那么下列关于他 能否安全跳过去的说法错误的是(g取 9.8 m/s 2)( ) 图 3 A他安全跳过去是可能的 B他安全跳过去是不可能的 C如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于 6.2 m/s D如果要安全跳过去，他在空中的飞行时间需要 1 s 5如图 4 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 4 A.v 2 04gh B. 4ghv 2 0 C.v 2

4、 02gh D. 2ghv 2 0 6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 1.310 3 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/s 2. 则此探测器() A在着陆前的瞬间，速度大小约为 8.9 m/s B悬停时受到的反冲作用力约为 210 3 N C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

5、圆轨道上运行的线速度 7如图 5 所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动小环从最高点 A滑到最低点B的过程中，其线速度大小的平方v 2随下落高度 h变化的图象可能是() 图 5 8如图 5 所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距 h，b放在地面上a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动不计摩擦，a、b可 视为质点，重力加速度大小为g.则() 图 5 Aa落地前，轻杆对b一直做正功 Ba落地时速度大小为 2gh Ca下落过程中，其加速度大小始终不大于g Da落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 二、非选择题(共 4 小题，共 52

6、分，按题目要求作答) 9(8 分)如图 6 所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图小球A由斜槽滚下， 从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为 10 Hz 的闪 光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置 4 相碰则A球 从 离 开 桌 面 到 和B球 碰 撞 时 经 过 的 时 间 为 _s ，A球 离 开 桌 面 的 速 度 为 _m/s.(g取 10 m/s 2) 图 6 10(10 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

7、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mv 2 2 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 7 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/s 2，保留三位有 效数字) 图 7 11(16 分)荡秋千

8、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？ 12(18 分)如图 8，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 8 (1)若固定小车，求滑块运动过

9、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mM 2，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： 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. 必修 2 全册综合测试卷（四） (用时：60 分钟满分：100 分) 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，1 5 小题只有一项符合题目要求，68 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

10、自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图 1)，行驶时 () 图 1 A大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大 B后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大 C大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比 D后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比 【解析】大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等，A 错；后轮与小齿轮的角速 度相等，B 错；根据anv 2 r 知 C 错误；根据an 2r 知 D 正确 【答案】D 2 “神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授 课在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小() 图 2 A等于

11、 7.9 km/s B介于 7.9 km/s 和 11.2 km/s 之间 C小于 7.9 km/s D介于 7.9 km/s 和 16.7 km/s 之间 【解析】卫星在圆形轨道上运动的速度vGM r.由于 rR，所以vGM R7.9 km/s，C 正确 【答案】C 3韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧 比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1 900 J，他克服阻力 做功 100 J韩晓鹏在此过程中() A动能增加了 1 900 J B动能增加了 2 000 J C重力势能减小了 1 900 J D重力势能减小了 2 000 J 【

12、解析】根据动能定理得韩晓鹏动能的变化EWGWf1 900 J100 J1 800 J0，故其动能增加了 1 800 J，选项 A、B 错误；根据重力做功与重力势能变化的关系WG Ep，所以EpWG1 900 J0，故韩晓鹏的重力势能减小了 1 900 J，选项 C 正 确，选项 D 错误 【答案】C 4如图 3 所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在 下一个建筑物的屋顶上着地如果他在屋顶跑动的最大速度是 4.5 m/s，那么下列关于他 能否安全跳过去的说法错误的是(g取 9.8 m/s 2)( ) 图 3 A他安全跳过去是可能的 B他安全跳过去是不可能的 C如果要安

13、全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于 6.2 m/s D如果要安全跳过去，他在空中的飞行时间需要 1 s 【解析】根据y1 2gt 2，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度 y4.9 m，所用时 间t 2y g 24.9 9.8 s1.0 s，最大水平位移：xvmt4.51.0 m4.5 m6.2 m，所以他不能安全到达下一个屋顶要想安全跳过去，他的跑动速度至少要大于 6.2 1.0m/s，即 6.2 m/s.故 B、C、D 正确，A 错误 【答案】A 5如图 4 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 4

14、 A.v 2 04gh B. 4ghv 2 0 C.v 2 02gh D. 2ghv 2 0 【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 Wfmgh01 2mv 2 0 小球从B至A，由动能定理，有 mghWf1 2mv 2 A0 解以上两式得vA 4ghv 2 0，B 对 【答案】B 6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 1.310 3 kg，地球质量 约为月球的 81 倍，地球

15、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/s 2. 则此探测器() A在着陆前的瞬间，速度大小约为 8.9 m/s B悬停时受到的反冲作用力约为 210 3 N C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g 月 g地 GM月 R 2 月 GM地 R 2 地 M 月 M地 R 2 地 R 2 月 1 813.7 2，解得 g 月1.7 m/s 2. A由v 22g 月h，得着陆前的速度为v 2g月h 21.74 m/s3.7 m/s，选项 A 错误 B悬停

16、时受到的反冲力Fmg月210 3 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v 1 v2 GM月 R月 GM地 R地 M月 M地 R地 R月 3.7 81 1，故v1v2，选项 D 正确 【答案】BD 7如图 5 所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动小环从最高点 A滑到最低点B的过程中，其线速度大小的平方v 2随下落高度 h变化的图象可能是() 图 5 【解析】设小环在A点的速度为v0，由机械能守恒定律得mgh1 2mv 21

17、2mv 2 0得v 2 v 2 02gh，可见v 2与 h是线性关系，若v00，B 正确；若v00，A 正确，故正确选项是 AB. 【答案】AB 8如图 5 所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距 h，b放在地面上a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动不计摩擦，a、b可 视为质点，重力加速度大小为g.则() 图 5 Aa落地前，轻杆对b一直做正功 Ba落地时速度大小为 2gh Ca下落过程中，其加速度大小始终不大于g Da落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 【解析】由题意知，系统机械能守恒设某时刻a、b的速度分别为va、vb.此时刚 性轻杆

18、与竖直杆的夹角为，分别将va、vb分解，如图因为刚性杆不可伸长，所以沿杆 的分速度v与v是相等的，即vacosvbsin.当a滑至地面时90，此时vb 0，由系统机械能守恒得mgh1 2mv 2 a，解得va 2gh，选项 B 正确；同时由于b初、末速 度均为零，运动过程中其动能先增大后减小，即杆对b先做正功后做负功，选项 A 错误； 杆对b的作用先是推力后是拉力，对a则先是阻力后是动力，即a的加速度在受到杆的向 下的拉力作用时大于g，选项 C 错误；b的动能最大时，杆对a、b的作用力为零，此时a 的机械能最小，b只受重力和支持力，所以b对地面的压力大小为mg，选项 D 正确正确 选项为 B、

19、D. 【答案】BD 二、非选择题(共 4 小题，共 52 分，按题目要求作答) 9(8 分)如图 6 所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图小球A由斜槽滚下， 从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为 10 Hz 的闪 光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置 4 相碰则A球 从 离 开 桌 面 到 和B球 碰 撞 时 经 过 的 时 间 为 _s ，A球 离 开 桌 面 的 速 度 为 _m/s.(g取 10 m/s 2) 图 6 【解析】因为h1 2gt 2，所以 t 2h g 0.3 s，v0 x t1 m/s. 【答案】0.31 1

20、0(10 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mv 2 2 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 7 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

21、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/s 2，保留三位有 效数字) 图 7 【解析】(1)为减小实验误差应选用铁球 (3)EpmgOB2.28 J vB AC 2T2.125 m/s Ek1 2mv 2 B2.26 J. 【答案】(1)D(2)CD(3)2.282.26 11(16 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

22、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 GMm R 2 ，解得g星GM R 2. (2)设人能上升的最大高度为h，由功能关系得 mg星h1 2mv 2 0 解得hR 2v2 0 2GM. 【答案】(1)GM R 2 (2)R 2v2 0 2GM 12(18 分)如图 8，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

23、为g. 图 8 (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mM 2，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： 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 mgR1 2mv 2 B 滑块在B点处，由牛顿第二定律得 Nmgmv 2 B R 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 mgR1 2Mv 2 m1 2m(2v m) 2 解得vm gR 3 . 设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系得 mgRmgL1 2Mv 2 C1 2m(2v C) 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 v 2 Cv 2 m2as 解得s1 3L. 【答案】(1)3mg(2) gR 3 1 3L