教科版高中物理必修二：模块综合测评

模块综合测评模块综合测评 用间60 分钟满分100 分 一、选择题共 8 小题，共 48 分，在每小题给出的四个选项中，第 1～5 题 只有一项符合题目要求，第 6～8 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，有选错的得零分 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 【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 v2 轮的角速度相等，B 错；根据 an＝ r 知 C 错误；根据 an＝ω2r 知 D 正确． 【答案】D 2． “嫦娥一号”绕月卫星成功发射之后，我国又成功发射了“嫦娥二号”， 其飞行高度距月球表面 100 km，所探测到的有关月球的数据比飞行高度为 200 km 的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动， 运行轨道如图 2 所示，则有 【导学号22852129】 图 2 A．“嫦娥二号”线速度比“嫦娥一号”小 B．“嫦娥二号”周期比“嫦娥一号”小 C．“嫦娥二号”角速度比“嫦娥一号”小 D．“嫦娥二号”加速度比“嫦娥一号”小 2 2πmvMm  【解析】 根据 G r2 ＝mω2r＝m T 2r＝ r ＝ma， 可得 v＝  GMM ， a＝G rr2， 第 1 页 ω ＝ GM r3 ，T＝2π r3 GM可见，轨道半径较小的“嫦娥二号”的线速度、加速 度和角速度均较大，而周期较小．故选 B. 【答案】B 3．有一水平恒力 F 先后两次作用在同一物体上，使物体由静止开始沿水平 面前进 s，第一次是沿光滑水平面运动，第二次是沿粗糙水平面运动，设第一次 力对物体做的功为 W1，平均功率为 P1；第二次力对物体做的功为 W2，平均功率 为 P2，则有 A．W1＝W2，P1＝P2 C．W1＜W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1＜P2 1 【解析】由 W＝Fs 知道，W1＝W2，因为 a1＞a2由 s＝2at2知 t1＜t2，由 P W ＝ t 知 P1＞P2，故 B 项正确． 【答案】B 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/s2 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 1 【解析】根据 y＝ gt2，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度y＝4.9 m， 2 所用时间 t＝ 2y g ＝ 24.9 9.8 s＝1.0 s，最大水平位移x＝vmt＝4.51.0 m＝ 4.5 m＜6.2 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 6.2 度至少要大于1.0m/s，即 6.2 m/s.故 B、C、D 正确，A 错误． 第 2 页 【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 A. v2 0－4gh B. 4gh－v2 0 C. v2 0－2gh D. 2gh－v2 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 1 2 －Wf－mgh＝0－2mv0 小球从 B 至 A，由动能定理，有 1 2 mgh－Wf＝2mvA－0 解以上两式得 vA＝ 【答案】B 6．三颗人造地球卫星A、B、C 绕地球做匀速圆周运动，如图 5 所示，已知 mA＝mB＜mC，则对于三颗卫星，正确的是 【导学号22852130】 图 5 A．运行线速度关系为 vA＞vB＝vC B．运行周期关系为 TA＜TB＝TC C．向心力大小关系为 FA＝FB＜FC 33 RAR3 B RC D．半径与周期关系为T2＝T2＝T2 ABC 4gh－v2 0，B 对． v2 Mm 【解析】由 G r2 ＝m r 得 v＝ GM r ，所以vA＞vB＝vc，选项A 正确；由 第 3 页 Mm4π2 G r2 ＝mr T2 得 T＝2π r3Mm ，所以 T ＜T ＝T ，选项 B 正确；由 G ABCGMr2 ＝man M 得 an＝Gr2，所以 aA＞aB＝aC，又 mA＝mB＜mC，所以 FA＞FB，FB＜FC，选项 C 33 R3 A RBRC 错误；三颗卫星都绕地球运行，故由开普勒第三定律得T2＝T2＝T2，选项 D 正 ABC 确． 【答案】ABD 7．如图 6 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 v2随下落高度 h 变 化的图像可能是 图 6 1 【解析】设小环在 A 点的速度为 v0，由机械能守恒定律得－mgh＋2mv2 1 22 ＝2mv0得 v2＝v2 0＋2gh，可见 v 与 h 是线性关系，若 v0＝0，B 正确；若 v0≠0， A 正确，故正确选项是 A、B. 【答案】AB 1 8．如图7 所示，MNP 为竖直面内一固定轨道，其4圆弧段 MN 与水平段 NP 相切于 N，P 端固定一竖直挡板，NP 长度为 2 m，圆弧半径为1 m．一个可视为 质点的物块自 M 端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生碰撞机械能不损失后， 最终停止在水平轨道上某处．已知物块在MN 段的摩擦可忽略不计，与NP 段轨 道间的滑动摩擦因数为 0.2.则物块 【导学号22852131】 图 7 A．运动过程中与挡板发生 1 次碰撞 B．返回圆弧轨道的最大高度为 0.6 m C．在 NP 间往返一次克服摩擦力做功 8 J D．第一次与第二次经过圆弧轨道上 N 点时对轨道的压力之比为 15∶7 【解析】根据动能定理mgR－μmgx ＝0 可算出物块在水平轨道上运动的 第 4 页 路程 x＝5 m，因此物块与挡板仅发生一次碰撞，A 正确；根据动能定理 mgR－ μmg2L－mgh＝0，可求出返回圆弧轨道的最大高度为 h＝0.2 m，B 错误；在 NP 间往返一次克服摩擦力做的功 W＝μmg2L＝0.8mg，C 错误；第一次经圆弧 mv21 2 1 轨道上 N 点时， mgR＝2mv1， N1－mg＝ R ， 第二次经过 N 点时， mgR－μmg2L mv21 2 N115 2 ＝2mv2，N2－mg＝ R ，整理可求出N＝ 7 ，D 正确． 2 【答案】AD 二、非选择题共 4 小题，共 52 分．按题目要求作答 9．8 分用如图 8 所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫 导轨上，左端固定，右端在O