2020-2021学年人教版高中物理必修第二册同步期末测试卷（四）进阶测试—【含答案】.pdf

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1、2 0 2 0-2 0 2 1 学年第二学期一 tL A T m-r-+n _ 4 _、r M、3 a./_、人 教 版 1 9）必修第二册息j 物理下期末测试卷（四）（满分：100分 时间：9 0分钟）题号二三总分得分一、选择题（共12小题，每小题4分，满分4 8分）1.下列关于曲线运动的说法中，正确的是（）A.物体做曲线运动时，其加速度一定是变化的B.物体做曲线运动时，其合外力可以为零C.曲线运动可能是匀变速运动D.物体做曲线运动时，其速度大小一定是变化的2.2 0 2 0 年 5月 2 3 消息，巴西滑板少年圭库里，在半管上完成了空中转体1 8 0 的壮举，创下新的世界纪录，滑板运动可以

2、简化为如图所示的模型，半球形碗固定在水平面上，物 块（可看做质点）以某一竖直向下的初速度从碗口左边缘向下滑，物块与碗壁间的动摩擦因数是变化的，因摩擦作用，物块下滑过程中速率不变，则（）A.物块下滑的过程中加速度不变B.物块下滑的过程所受摩擦力大小不变C.物块下滑过程中所受合外力方向始终指向圆心D.物块滑到最低点时对碗壁的压力等于物块的重力3.地球绕太阳做椭圆运动，根据开普勒定律可知，地球在近日的速度为v 近与在远日速度为v 远，下列说法正确的是（）A.v近大于v远 B.v 近等于丫远 C.v近小于v 远 D.以上说法均错4.关于牛顿运动定律和物体的运动状态与其受力的关系，以下说法正确的是（）A

3、.物体受到不为零的恒定合外力，物体一定做匀变速直线运动B.物体做曲线运动是变速运动，合外力可能恒定不变C.物体受到的合外力方向与初速度方向相反时，物体一定做减速直线运动D.苹果之所以能落地，是因为受到的地球的吸引力；而月亮之所以能绕地球圆周运动而没有掉到地球上，是因为地球对它没有力的作用5.已 知 木 星 的 质 量 为 半 径 为 K,密度为p,自转周期为痣，赤道处的重力加速度为g,引力常量为G。木星的一颗卫星质量为?，到木星中心的距离为心 绕木星做匀速圆周运动的周期为7,则下列关系式成立的是（）R，.GMA.T：厅 B.F=g3.3GM 4.C.p=G T-Ri D.R?=T；R6.两颗互

4、不影响的行星R、P2,各有一颗近地卫星Si、S2绕其做匀速圆周运动。图中纵轴表示行12星周围空间某位置的向心加速度。，横轴表示某位置到行星中心距离，平方的倒数，。-广 关系如图所示，卫星Si、S2的向心加速度大小均为4（）.则（)A.S i的质量比S2的大 B.P i的质量比P2的大C.P1的第一宇宙速度比P2的小 D.P1的平均密度比P2的大7.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（）A.重力势能减少，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能减少C.重力势能减少，弹性势能减少 D.重力势能不变，弹性势能增大8.如图所示，质量为

5、由的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落，树下有一深度为的坑。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的机械能为（）A.-nightB.mgHC.mg(H+h)D.mg(H-h)二、多选题9.关于圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是一种变加速曲线运动B.做匀速圆周运动的物体，其所受合外力一定垂直于速度C.匀速圆周运动在相等时间的位移相同D.做变速圆周运动的物体，其向心力可能不指向圆心1 0.如图所示，有一皮带传动装置，4、B、C三点到各自转轴的距离分别为&A、RB、仆,已知2 ,若在传动过程中，皮带不打滑。则（）A.N点与C点的角速度大小相等B.N点与C点的线速度大小相等C

6、.8点与C点的角速度大小之比为2:1D.8点与C点的一质量相同的质点的向心力大小之比为1：41 1.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随2时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的3，重力加速度g取l O m。下列说法正确的是（）A.该汽车的质量为3xl（）3kgB.vo=6m/sC.在前5 s内，汽车克服阻力做功为2.5X104JD.在 5 15s内，汽车的位移大小约为67.19m1 2.质量为加的小车在水平恒力厂推动下，从山坡底部/处由静止起运动至高为的坡顶8,获得速度为丫，4 5 的水平距离为s。下列说法正确的是（）A.小车

7、克服重力所做的功是mghm v2B.合力对小车做的功是2C.推力对小车做的功是Fs-rnghm v2D.阻力对小车做的功是2+mgh-Fs2、解答题（共 4 小题，满分22分）13.扬州乐园的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空，绳到转轴的距离为,=4.5m。秋千匀速转动时;钢丝绳与竖直方向成某一角度夕=3 7 ,其简化模型如图所示。已知钢丝绳的长度为/=5 m,座椅质量为/n=10kg,则：(1)钢丝绳所受拉力厂的大小为 N；(2)秋千匀速转动的角速度3为 rad/so14.(1)公园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为A 的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r

8、 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，当转盘以某角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，且与竖直方向的夹角为,重力加速为g,不计钢绳的重力。则 座 椅 转 动 做 圆 周 运 动 的 半 径 为;转盘转动的角速度为 o(2)如图，半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为加的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点。时，对轨道的正压力为L 5 m g,重力加速度大小为g。质点自产滑到的过程中，克服摩擦力所做的功为 o四、实验题15.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材：A.计时表一只;B.弹

9、簧测力计一把；C.已知质量为m 的物体一个；D.天平一只(附祛码一盒).已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径尺及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为 和、(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是 和；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R=,M=.16.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图甲、乙两种方案进行，如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落：如图乙所示，将打点计时器固定在斜面上,用小车带动纸带从静止开始自由下滑。(1)对比两种方案，(填“甲”或者“乙”)

10、方案好些，理由是；某小组采用甲方案进行实验：(2)供实验选择的重物有以下四个，应选择。A.质量为10g的祛码B.质量为50g的塑料球C.质量为2 0 0 g 的木球D.质量为2 0 0 g 的铁球(3)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示,纸带的 端(选填“左”或“右”)与重物相连。(4)上图中。点为打点起始点，且速度为零，选取纸带上连续打出的点4B、C、D、E、尸作为计数点，为验证重物对应。点和E点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量。、两点间的距离h和 两点间的距离人2。(5)已知重物质量为用，计时器打点周期为T,从。点到E 点的过程中重物动能

11、的增加量/&=(用本题所给字母表示)。三、计算题.(共3 小题，满分30分)1 7.如图所示，长 L=0.9 m 的轻绳一端固定，另一端系一质量i=0.2 k g的小球(视为质点)，用水平向左的力尸缓慢拉小球，当轻绳与竖直方向的夹角6 =6 0 时，小球处于静止状态，现突然撤去拉力F ,取重力加速度大小g=1 0 m/s 2。求：(1)撤去拉力F前瞬间轻绳对小球的拉力大小；(2)撤去拉力产后瞬间小球的加速度大小；(3)若撤去拉力F后，小球摆到最低点时的速度大小为3 m/s,求小球在最低点时受到的拉力大小。1 8.如图所示，质量为m的物体，以某一初速度均从4点向下在光滑的轨道中运动。不计空气阻力

12、，若物体通过8点时的速度为3 阚，求：(1)物体在Z点时的速度；(2)物体离开C点后还能上升的高度。1 9.宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为d的星球A和星球B。在星球A上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P 轻放在弹簧上端，如 图(a)所示，P 由静止向下运动，其加速度。与弹簧的压缩量x间的关系如图(b)中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P 完成同样的过程，其 关 系 如 图(b)中虚线所示。己知两星球密度相等。星球A的质量为机。,引力常量为 G。假设两星球均为质量均匀分布的球体。(1)求星球A和星球B的表面重力加速度的比值；(2)若将星球A看成是以星球B为中心天体的一颗卫星，

13、求星球A的运行周期八；(3)若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型，这样算得的两星球做匀速圆周运动的周期为外。求此情形中的周期“与上述第(2)问中的周期八的比值。图（a）参考答案123456789101112CCABCBABABBDCDABD1.C【解析】A.既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，但加速度不一定是变化的，比如平抛运动，加速度就是不变的，故 A 错误；B.曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故 B 错误；C.在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，只受重力，加速度不变，就是匀变速运

14、动,故 C 正确；D.物体做曲线运动时，其速度大小不一定是变化的，比如匀速圆周运动中，速度大小是不变的，故 D 错误。故选C。2.C【解析】A.物块在下滑过程中速率不变，可看做匀速圆周运动，可知加速度大小不变，方向时刻指向圆心，故 A 错误；B.物块在下滑过程中可看做匀速圆周运动，设支持力心与竖直方向的夹角为，则摩擦力户mgsin ,在下滑过程中，由于角度变小，sin。变小，则/变小，故 B 错误；C.物块做匀速圆周运动的合外力完全提供向心力，合外力方向始终指向圆心，故 c 正确；D.在最低点时，根据牛顿第二定律，有V2F-mg=m r依题意，物块滑到最低点时速度大小不变，则支持力不等于重力，

15、根据牛顿第三定律知，压力大小等于支持力大小，所以压力不等于物块的重力，故 D 错误。故选Co3.A【解析】由开普勒定律第二定律面积定律有，地球与太阳的连线在连续相等时间里扫过的面积相等,则有近日点的速度大于远日点的速度，所以A 正确；BCD错误；故选Ao4.B【解析】A.物体受到不为零的恒定合外力，当合外力与运动方向不在同一条直线上时，物体做匀变速曲线运动。A 错误：B.曲线运动的速度方向时刻变化，所以曲线运动是变速运动，合外力可能恒定不变，如平抛运动。B 正确；C.物体受到的合外力方向与初速度方向相反时，物体也可能先做减速直线运动再反向做加速直线运动。C 错误；D.苹果之所以能落地，是因为受

16、到的地球的吸引力；而月亮之所以能绕地球圆周运动而没有掉到地球上，是因为地球对它的引力提供其运动的向心力。D 错误。故选Bo5.C【解析】A.两个环绕天体绕同一个中心天体才满足开普勒第三定律，故 A 错误;B.若不考虑星球自转，星球表面上的物体所受重力等于万有引力，即有GMmmg=八解得GMO由题知，星球的自转不可忽略，故该关系式不成立，选项B错误;C.根据万有引力提供向心力，有Mm 4兀2下尸G =m 1 r解得4舟3M=GTr根据密度公式有M联立解得3兀/p=GT2R3选项C正确；D.在赤道上的物体，对其受力分析，有Mm 4兀2T2G K-mg=m 0 R解得M 尤 T1G R=g+。R选项

17、D 错误；故选C。6.B【解析】A B.由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，有 Mm(J =ma得GMr1-2不能判断近地卫星S|、S2的质量大小，由 a-r 图线斜率表示GM大小，知 P1的质量大于P2的质量，A 错误，B 正确；C.设行星的第一宇宙速度为也 则V2二-R解得由图得P1的半径比P2的半径大，。0相等，可知P1的第一宇宙速度比P2的大，C 错误；D.行星密度a#M=G =3旬幻后4成3 4 7 1 G火3 3RR R&,a。相等，故pR27?解得gtan。r+A sin。(2)根据牛顿第三定律可知，质点最低点。时，轨道对质点的支持力大小N=15mg。质点经过Q点时，由重力和轨

18、道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得vlN-mg=m 质点自尸滑到。的过程中，由动能定理得解得Wf=0.7 5mgR心 卑15.(1)A,B,C (2)绕行时的周期T,着陆后物体的重力F,47 rmR=F T16，G加_ MmmS =G 【解析】(i)重力等于万有引力 火 一Mm 4乃 2 人CJ 二 m R万有引力等于向心力 R-T-,由以上两式解得nT2R=gR47g 3T 4M=-S-1 6-G 由牛顿第二定律F=mg 因而需要用计时表测量周期T,用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；故选D.(2)由第一问讨论可知，需要用计时表测量周期T,用天平测量质量，用弹簧秤测量重力;1 6.甲 乙方

19、案因为存在摩擦阻力，不满足机械能守恒的条件。D 左 D.Fmhf8 7【解析】乙方案因为存在摩擦阻力，所以不满足机械能守恒的条件。故选甲方案。(2)3选质量大而体积小的小球，这样可以减速空气阻力的影响。故选D。(3)4 与重物相连的一端纸带先打点，速度较小，点距较密。所以纸带左端与重物相连。(4)5 要验证机械能守恒，必须测出初末速度，初速度为零，所以必须测出打点E时的瞬时速度,故需要测量。、尸两点间的距离。点 E的瞬时速度为动能增量为1 7.(1)4 N；(2)5 m/s2；(3)4 N【解析】(1)撤去拉力尸之前有耳 co s 6 0 =m g解得F=4N(2)撤去拉力/后瞬间m g s

20、in 0=maa=5 /3 m/s-(3)当小球摆到最低点时，对小球受力分析可知_ mv2Fmg=p解得玛=4N18.(1)J薪，方向向下；(2)3.5/?【解析】(1)从4点到8点，根据机械能守恒得1 2 1 2mv0+3mgR=解得v0=ylgR方向向下。(2)以C点为参考点，则根据机械能守恒得1 2n/v0+2mgR=mgh解得h=35R1 _19.(I)2；Q)兀d2 8；(3)3【解析】(1)对物体尸受力分析，根据牛顿第二定律mg-kx=ma可得m结合a-x图像可知，纵截距表示星球表面重力加速度。则有gB 旬 2(2)设星球8的质量为“。根据黄金替换公式-MmG-=m g根据质量与体积关系式4M=P-一TIR33联立得P=*4TGR由于星球A和星球8密度相等，可见&=窿 二 心 R.4 RB RB 2则星球8与星球A的质量比丝=里/联系以上各式可得M=8%星球A以星球8为中心天体运行时，受到星球8的万有引力作用做匀速圆周运动。研究星球A,根据向心力公式G”。售 评解得1=7 1 d -(3)将星球A和星球B看成双星模型时，它们在彼此的万有引力作用下做匀速圆周运动。研究星球A研究星球5G又联立可得n=*则