高中物理 必修二 模块综合测评

模块综合测评 学业水平测试卷

一、选择题(本题共10个小题，每小题5分．共50分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)

1．一个物体做曲线运动，在某时刻物体的速度v和合外力F的方向可能正确的是(

)

【解析】 物体做曲线运动时，速度沿该点的切线方向，合外力与速度不共线，且指向轨迹弯曲方向的凹侧，故选项A正确．

【答案】 A

2．决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )

A．初速度

B．抛出时的高度

C．抛出时的高度和初速度

D．以上均不对

【解析】 平抛运动的飞行时间由其竖直分运动决定，由公式h＝12gt2知，飞行时间由抛出时的高度决定，B正确．

【答案】 B

3．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff甲和Ff乙，以下说法正确的是( )

A．Ff甲小于Ff乙

B．Ff甲等于Ff乙

C．Ff甲大于Ff乙

D．Ff甲和Ff乙大小均与汽车速率无关

【解析】 两车做圆周运动的向心力均由摩擦力提供，由于甲车在乙车外侧，故r甲>r乙，而两者质量和速率均相等，由Ff＝mv2r可得选项A正确．

【答案】 A

4．下面关于同步通信卫星的说法中不正确的是( )

A．各国发射的地球同步卫星的高度和速率都是相等的

B．同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步

C．我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步通信卫星的低

D．同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小

【解析】 同步通信卫星的周期与角速度跟地球自转的周期与角速度相同，由ω＝ GMr3和h＝r－R知卫星高度确定．由v＝ωr知速率也确定，A正确，B错误；由T＝2π r3GM知第一颗人造地球卫星高度比同步通信卫星的低，C正确；由v＝ GMr知同步通信卫星比第一颗人造地球卫星速率小，D正确．故选B.

【答案】 B

5．牛顿定律不适用于下列哪些情况( )

A．研究原子中电子的运动

B．研究“神舟十号”飞船的高速发射

C．研究地球绕太阳的运动

D．研究飞机从北京飞往纽约的航线

【解析】 牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿定律适用于B、C、D中描述的运动，而A不适用．

【答案】 A

6．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( )

A．减小速度，得到较小的牵引力

B．增大速度，得到较小的牵引力

C．减小速度，得到较大的牵引力

D．增大速度，得到较大的牵引力

【解析】 汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服

重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F＝Pv可知，在P一定时，要增大牵引力，必须减小速度．

【答案】 C

7．关于动能定理，下列说法中正确的是( )

A．某过程中外力的总功等于各力做功的代数和

B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变

C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用

D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程

【解析】 公式W＝ΔEk中W为合外力做的功，也可以是各力做功的代数和，A、B对；动能不变，只能说明合外力的总功W＝0，动能定理仍适用，C错；动能定理既适用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误．

【答案】 AB

8．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( )

A．线速度不变 B．周期不变

C．角速度大小不变 D．运动状态不变

【解析】 做匀速圆周运动的物体其线速度大小不变，方向沿圆弧的切线方向，时刻改变，选项A、D错误；做匀速圆周运动的物体的周期不变，角速度大小不变，选项B、C正确．

【答案】 BC

9．假设“神舟十号”飞船实施变轨后做匀速圆周运动，共围绕地球运动了n圈，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r，则其运行周期为( )

A．T＝t2－t1n B．T＝t1－t2n

C．T＝2πrv D．T＝2πvr

【解析】 由题意知，飞船做匀速圆周运动n圈所需的时间为Δt＝t2－t1，故其周期为T＝Δtn＝t2－t1n，选项A正确；由周期公式知T＝2πrv，选项C正确．

【答案】 AC

10．(多选)如图1，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与A前、后壁接触，光滑斜面固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P连接，另一端与A相连，处于静止状态．今用平行于斜面向下的外力缓慢

推A，然后由静止释放，则从释放盒子A直至其获得最大速度的过程中( )

A．弹簧对A做的功等于A机械能的增加量

B．弹簧的弹性势能一直减小，但并没有减小到零

C．弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量

D．弹簧对A做的功与A所受重力做功的代数和等于A动能的增加量

【解析】 根据A机械能的增量等于除重力外其他力做的功知，除A的重力和弹簧的弹力外，B也对A做功，选项A错误；运动过程中，弹簧由收缩状态伸长，A达到最大速度时，A和B的加速度为零，根据受力分析知，弹簧必处于收缩状态，则弹簧的弹性势能减小但不为零，选项B正确；运动过程中弹簧、A和B组成的系统机械能守恒，所以弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量，选项C正确；根据动能定理，重力、弹簧弹力及B对A侧壁的压力对A做功的代数和等于A动能的增加量，因B对A侧壁的压力对A做负功，所以A所受重力做的功和弹簧弹力做的功的代数和大于A动能的增加量，选项D错误．

【答案】 BC

二、填空题(本题共 3 小题，共 18 分)

11．(5分)如图2所示，物体做圆周运动，在A点物体所受的合外力F既不与速度的方向垂直也不与速度的方向在一条直线上，此时我们可以将F进行正交分解，使一个分力F1与速度v的方向垂直，另一个分力F2与速度方向平行，其中分力F1只改变速度的________，分力F2只改变速度的________，当F1＝0时，物体将做________运动，此时物体的运动速率将________；若F与v的夹角为锐角，物体的运动速率将________．

图2

【解析】 由题意可知，物体所受合力F的一个与速度方向平行的分力F2在物体运动过程中充当阻力，改变速度的大小，而不能改变速度的方向，物体所受合力F的一个与速度方向垂直的分力F1，在物体运动过程中既不充当动力，也不充当阻力，因此，此分力不能改变速度的大小，只改变速度的方向，因此第一个空填方向，第二个空应填大小．如果F1＝0，则物体所受合力的方向与物体

运动速度的方向在一条直线上，且相反，物体将做直线运动，又因为合力不为零，所以物体将做变速直线运动，此时物体运动的速率将发生变化，即减小，第三个空填变速直线；第四个空应填减小．如果F与v的夹角为锐角，物体所受合力将做动力，导致速度的大小变大，即物体运动的速率将变大．第五个空填增大．

【答案】 方向 大小 变速直线 减小 增大

12．(6分)某同学用如图3甲所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，A、B均置于足够长的水平木板上，木板一端带有定滑轮，定滑轮上挂重物P，C为弹簧测力计．不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

图3

(1)弹簧测力计的读数为________N.

(2)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为K点，再顺次选取6个点，分别记为0、1、2、3、4、5点，先测量0点到K点的距离x0，之后测量另5个点到0点的距离x，求出6个点的速度大小，计算出1、2、3、4、5点与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v20，然后在坐标纸中建立Δv2～x坐标系，并根据测得的数据进行如图3乙所示的描点．根据图象，小车的加速度大小是________m/s2，若测出小车质量为0.6 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N．(结果小数点后保留两位数字)

(3)该同学通过计算发现测力计读数大于小车所受合外力，要让弹簧测力计

的读数等于小车所受合外力，应该采取的措施是________．(填选项序号)

A．增大重物P质量，使P质量远大于小车A质量

B．增大小车A质量，使A质量远大于小车P质量

C．适当抬高木板右端，平衡摩擦力

D．适当抬高木板左端，平衡摩擦力

【解析】 (1)弹簧测力计的读数为2.50 N.

(2)根据v2－v20＝2ax知，2a＝v2－v20x＝Δv2x，即图像的斜率k＝2a，由图像得k＝2.50，所以a＝1.25 m/s2.根据牛顿第二定律F合＝ma＝0.6×1.25 N＝0.75 N.

(3)由动能定理可得：W＝Fx＝12mv2－12mv20＝12m(v2－v20)＝12m·Δv2，所以Δv2＝2Fmx.则可知图象的斜率等于2Fm.实验中是将物体的重力充当了小车的拉力，由于小车受到桌面的摩擦力，故会使合力小于物体的重力，造成较大的误差，故应未平衡摩擦力(或小车受到的摩擦阻力的影响)．

【答案】 (1)2.50 N (2)1.25 0.75 (3)D

13．(7分)某实验小组利用拉力传感器验证机械能守恒定律”的实验

(1)实验完毕后选出一条纸带如图4甲所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz的交流电．用刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.60 cm，OC＝27.21 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00 kg，取g＝10.0 m/s2.甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了________J．(结果均保留三位有效数字)