高中物理必修2模块测评卷含解析.doc

必修2模块测评卷
(时间：90分钟　满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．请将答案填写在答题栏内)
1．关于曲线运动，下列说法不正确的是(　　)
A．曲线运动的速度大小可能不变
B．曲线运动的速度方向可能不变
C．曲线运动一定是变速运动
D．做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
解析：物体做曲线运动，其速度方向在运动轨迹的切线方向上，速度方向总是发生变化，一定是变速运动，故选项B错误，选项C正确；但速度大小可以不变，选项A正确．因为速度方向发生变化，必定有加速度．根据牛顿第二定律知，物体必定受到不为零的合外力，选项D正确．
答案：B
2．荡秋千是儿童喜爱的运动，当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向可能是图中的(　　)

A．1方向　　　　　　　 B．2方向
C．3方向 D．4方向
解析：当秋千荡到最高点时，小孩没有向心加速度，只有因重力产生的切向加速度，故此时加速度的方向可能为2方向，B正确．
答案：B
3.
(多选题)如图所示，长0.5 m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3 kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2 m/s，取g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　)
A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24 N
B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6 N
C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 N
D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N
解析：设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg－FN＝m，得FN＝mg－m＝6 N，故小球对杆的压力大小是6 N，A错误，B正确；小球通过最低点时FN－mg＝m，得FN＝mg＋m＝54 N，小球对杆的拉力大小是54 N，C错误，D正确．
答案：BD
4．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2.则球在墙面上反弹点的高度范围是(　　)

A．0.8 m至1.8 m B．0.8 m至1.6 m
C．1.0 m至1.6 m D．1.0 m至1.8 m
解析：球落地时所用时间为t1＝＝0.4 s或t2＝＝0.6 s，所以反弹点的高度为h1＝gt＝0.8 m或h2＝gt＝1.8 m，故选A.
答案：A
5．我们设想，如果地球是个理想的球体，沿地球赤道修一条高速公路，一辆性能很好的汽车在这条公路上可以一直加速下去，并且忽略空气阻力，那么这辆汽车的最终速度(　　)
A．无法预测
B．与飞机速度相当　
C．小于“神舟”十号飞船的速度
D．可以达到7.9 km/s
解析：汽车一直加速至7.9 km/s，将脱离地球表面，成为环绕地球旋转的近地卫星．而“神舟”十号飞船在其轨道上绕地球运行时，其线速度小于7.9 km/s
答案：D
6．(多选题)2012年3月31日18时27分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将法国泰雷兹阿莱尼亚宇航公司制造的亚太7号通信卫星成功送入预定轨道．亚太7号卫星将接替在轨运行的亚太2R卫星，定点于东经76.5度赤道上空，可为亚洲、中东、非洲、澳大利亚、欧洲等提供电视传输和卫星通信服务，并为中国、中东、中亚、非洲等提供电视直播和跨洲际通信广播服务．则下列有关亚太2R卫星与亚太7号通信卫星的说法正确的是(　　)
A．相对于地面静止，轨道半径为确定值
B．亚太2R卫星被替代后，如果要想返回地球必须对其进行加速
C．角速度小于静止在地球赤道上物体的角速度
D．向心加速度大于静止在地球赤道上物体的向心加速度
答案：AD
7．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现．这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年(　　)

A．2042年 B．2052年
C．2062年 D．2072年
解析：根据开普勒第三定律有＝＝18＝76.4，又T地＝1年，所以T彗≈76年，彗星下次飞近地球的大致年份是1986＋76＝2062年，本题答案为C.
答案：C
8．某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2(r2<r1)，用Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上的运行周期，则(　　)
A．Ek2<Ek1，T2<T1
B．Ek2<Ek1，T2>T1
C．Ek2>Ek1，T2<T1
D．Ek2>Ek1，T2>T1
解析：由G＝m可得v＝ ，
又因为Ek＝mv2＝，则Ek∝，
所以Ek2>Ek1，又由G＝mr2得
T＝ ，则T∝，所以T2<T1，故应选C.
答案：C
9.
如右图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止．在前进水平位移为l的过程中，斜面体对P做功为(　　)
A．Fl B.mglsin θ
C．mglcos θ D．mgltan θ
解析：斜面对P的作用力垂直于斜面，其竖直分量为mg，所以水平分量为mgtanθ，做功为水平分量的力乘以水平位移．
答案：D
10.
图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知B点的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法中正确的是(　　)
A．D点的速率比C点的速率大
B．A点的加速度与速度的夹角小于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A点到D点合外力先做正功后做负功
解析：由题意知，质点受到的合力是恒定的，则加速度也是恒定的，各点的速度方向与加速度方向的夹角先大于90°后小于90°.质点从A到B过程中合外力做负功，从C到D过程中合外力做正功，综上所述只有选项A正确．
答案：A
11.
(多选题)如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动．当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．电梯地板对物体的支持力所做的功等于mv2
B．电梯地板对物体的支持力所做的功大于mv2
C．钢索的拉力所做的功等于MgH＋Mv2
D．钢索的拉力所做的功大于MgH＋Mv2
解析：电梯地板对物体的支持力所做的功等于物体机械能的变化，即mv2＋mgH，A错，B对；钢索的拉力所做的功等于电梯和物体这一系统机械能的增加，即(M＋m)gH＋(M＋m)v2，C错，D对．
答案：BD
12.
如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．运动员减少的重力势能全部转化为动能
B．运动员获得的动能为mgh
C．运动员克服摩擦力做功为mgh
D．下滑过程中系统减少的机械能为mgh
解析：运动员的加速度为g，沿斜面：mg－Ff＝m·g，Ff＝mg，WFf＝mg·2h＝mgh，所以A、C项错误，D项正确；Ek＝mgh－mgh＝mgh，B项错误．
答案：D
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、实验题(本题有2小题，共14分，请按题目要求作答)
13．(6分)某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示．他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为Δl的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10－2s.则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是______________；电风扇的转速为________r/s；若Δl为10 cm，则叶片长度为________ m.

甲

乙
答案：每个周期激光照射到反光材料的时间 (2分)　7.14(2分)　0.22(2分)
14．(8分)如图甲是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g.则

甲

乙
(1)小圆柱的直径d＝___________ cm；
(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒；
(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱做圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是________(用文字和字母表示)，若等式F＝________成立，则可验证小圆柱做圆周运动在最低点向心力的公式．
答案：(1)1.02(2分)　(2)(2分)
(3)小圆柱的质量m(2分)　m＋mg(2分)
三、计算题(本题有3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15．(10分)“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在2013年6月交会对接，形成组合体．

(1)如图所示为“神舟十号”的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，每台发动机开动时都能向“神舟十号”提供动力，但不会使其转动．当“神舟十号”与“天宫一号”在同一轨道运行、相距30 m停泊(相对静止)时，若仅开动发动机P1使“神舟十号”瞬间获得大于“天宫一号”的运行速度，则它们能否实现交会对接？( 只答“能”或“不能” )
(2)若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，组合体运行的圆轨道距地面的高度为h，那么，组合体绕地球运行的周期是多少？
解析：(1)不能
(2)根据万有引力定律和牛顿第二定律有
G＝m(R＋h)，又G＝mg
联立解得T＝
答案：(1)不能
(2)
16．(14分)质量m＝1 kg的小球在长为L＝1 m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力Tmax＝46 N，转轴离地高度h＝6 m，g＝10 m/s2.试求：

(1)若恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大？
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大？
(3)绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离x.
解析：(1)若恰好通过最高点．
根据牛顿第二定律得：F＋mg＝m(2分)
且F＝0(1分)
代入数值得：v1＝ m/s(2分)
(2)运动至最低点处有：T－mg＝m(2分)
若细绳此时恰好被拉断，则T＝Tmax＝46 N(1分)
代入数值可解得：v＝6 m/s(1分)
(3)绳断后，小球做平抛运动，则有：h－L＝gt2(2分)
x＝vt(2分)
代入数值可解得：x＝6 m．(1分)
答案：(1)m/s　(2)6 m/s　(3)6 m
17．(14分)如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上，水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b.已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为x时的弹性势能Ep ＝kx2.求在下述两种情况下，撤去外力后物体能够达到的最大速度．

(1)地面光滑；
(2)物体与地面的动摩擦因数为μ.
解析：(1)地面光滑情况下，弹簧达到原长时，物体速度最大为v1.
弹簧被压缩后，弹性势能Ep＝kb2
根据机械能守恒定律，有Ep＝mv
所以，v1＝＝b
(2)物体与地面的动摩擦因数为μ的情况下，当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度最大为v2.
设这时弹簧的形变量为s，有ks＝μmg，
此时，弹簧弹性势能Ep′＝ks2
根据能量守恒定律，有Ep＝mv＋μmg(b－s)＋Ep′
所以，kb2＝mv＋μmg(b－s)＋ks2
联立①、②式解得v2＝
答案：(1)b
(2)
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