粤教版高中物理必修二章末综合测评第2章

综合检测(二)
第二章圆周运动
(分值：100分时间：60分钟)
一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共计42分.1－3小题为单选，4－7小题为双选，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选的得0分．)
图1
1．如图1所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为v a、v b，角速度分别为ωa、ωb.则下列关系正确的是()
A．v a＝v b、ωa＝ωb
B．v a<v b、ωa＝ωb
C．v a>v b、ωa>ωb
D．v a<v b、ωa<ωb
【解析】a、b两点绕同一转轴转动，角速度相等，即ωa＝ωb，即v＝ωr 得v a<v b，故B正确．
【答案】 B
2．(2012·莆田高一检测)在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1＝2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图2所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()
图2
A．1∶1B．1∶ 2。

章末检测卷(二)(时间:90分钟满分:10０分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共２4分)图11、如图1所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮随圆盘一起转动(俯视为逆时针),某段时间内圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,而在这段时间内,关于橡皮所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()答案C解析橡皮做加速圆周运动,合力不指向圆心,但一定指向圆周的内侧;由于做加速圆周运动,动能不断增加,故合力与速度的夹角小于90°、故选C、2、物体m用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗M相连,同时正在做匀速圆周运动,如图２所示,假如缓慢减小Ｍ的质量,则物体的轨道半径ｒ、角速度ω的变化情况是()图2A、r不变,ω变小Ｂ。

ｒ增大,ω减小C、r减小,ω增大D、r减小,ω不变答案B解析细绳拉力提供物体m做圆周运动需要的向心力,当缓慢减小M时,对m的拉力减小,拉力不足以提供向心力,物体m做离心运动,运动半径r增大,由牛顿第二定律得Ｍg＝T＝mω2ｒ,因为细绳拉力T减小,半径ｒ增大,因此ω减小,选项B正确、图33、如图3所示,ａ、ｂ是地球表面上不同纬度上的两个点,假如把地球看作是一个球体,a、b 两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()Ａ、线速度B。

角速度C、加速度D、轨道半径答案B解析a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,因此它们的周期T、角速度ω相同;Ｂ正确;ａ、ｂ转动的圆心分别在它们所在的纬度确定的平面与地轴的交点上,故半径不同,D错误;由v＝ωr知线速度不同,Ａ错误;由a＝ω2r知加速度不同,故Ｃ错误、图44、质量为m的小木块从半球形的碗口下滑,如图4所示,已知木块与碗内壁间的滑动摩擦系数为μ,木块滑到最低点时的速度为v,那么木块在最低点受到的摩擦力为()A、μmg B。

μｍv２/RC、μm(g+ｖ2／R)D、0答案C解析木块滑到最低点的受力如图所示由于N-ｍg＝＼f(m v２,R)因此Ｎ＝ｍg+错误!由f＝μＮ得ｆ=μm(g＋v2Ｒ),故Ｃ正确、5。

第二章圆周运动章末质量评估(二)(时间：90分钟总分值：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每题3分，共30分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．关于匀速圆周运动的说法正确的选项是( )A．匀速圆周运动一定是匀速运动B．匀速圆周运动是变加速运动C．匀速圆周运动是匀加速运动D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力可能为恒力解析：匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变，所以它不是匀速运动，A错误；匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心，方向时刻变化，故匀速圆周运动是变加速运动，所以B正确，C错误；由牛顿第二定律F合＝ma知，做匀速圆周运动的物体所受的合力一定是变力，D错误．答案：B2．以下关于离心现象的说法中，正确的选项是( )A．当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做背离圆心的圆周运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线飞出D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动解析：物体沿半径方向指向圆心的合力小于向心力时，物体做离心运动，A错．做匀速圆周运动的物体，当它受到的一切力都消失时，根据牛顿第一定律，它将沿力消失的速度方向，即沿切线方向做匀速直线运动．故C对，B、D错．答案：C3．在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如下列图．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为F N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F N2，那么( )A．F N1＞mg B．F N1＜mg C．F N2＝mg D．F N2＜mg解析：设汽车速度为v，路面半径为r.过凸形路面的最高点时，由牛顿第二定律得：mg－F N1＝，故F N1＝mg－，F N1＜mg，因此，B对，A错；由牛顿第二定律得：F N2－mg＝，故F N2＝mg＋，所以F N2＞mg，因此，C、D选项错误．答案：B4.如下列图，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的选项是( )A．小球过最高点时，杆所受的弹力不能等于零B．小球过最高点时，速度至少为C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用D．小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球受重力方向相反解析：当小球在最高点的速度为时，杆所受弹力为零，A错；因为是细杆，小球过最高点时的最小速度是0，B错；小球过最高点时，如果速度在0～范围内，那么杆对小球有向上的支持力，但由于合力向下，故此时重力一定大于杆对球的作用，C对；小球过最高点的速度大于，小球的重力缺乏以提供向心力，此时杆对球产生向下作用力，D错．答案：C5．一个物体做匀速圆周运动，向心加速度为2m/s2.以下说法正确的选项是( )A．向心加速度描述了瞬时速度(线速度)大小变化的快慢B．向心加速度描述了瞬时速度(线速度)变化的方向C．该物体经过1s时间速度大小的变化量为2m/sD．该物体经过1s时间速度变化量的大小为2m/s解析：匀速圆周运动的线速度大小不变，只是方向不断改变，因此，向心加速度描述的是线速度的方向改变的快慢，选项A、B错误；匀速圆周运动的线速度大小不变，选项C错误；根据加速度定义式a＝可知，经过1s时间速度的变化量为Δv＝a·Δt＝2m/s，选项D正确．答案：D6．如下列图，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，假设轨道半径为R，人体受重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，那么过山车在最高点时的速度大小为( )A．0 B.C. D.解析：由题意知：F＋mg＝2mg＝m，故速度大小v ＝，C正确．答案：C7．如下列图，小强正在荡秋千．关于绳上a点和b点的线速度和角速度，以下关系正确的选项是( )A．v a＝v b B．v a>v bC．ωa＝ωb D．ωa<ωb解析：小强在荡秋千过程，人和绳都以O为圆心做圆周运动，人与a、b两点的角速度相等，C正确，D错误；a、b两点到O点的距离不同，线速度不等，A、B错误．答案：C8.如下列图，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为R A＝2R B，那么两轮边缘上的( )A．角速度之比ωA∶ωB＝2∶1B．周期之比T A∶T B＝1∶2C．转速之比n A∶n B＝1∶2D．向心加速度之比a A∶a B＝2∶1解析：两轮边缘的线速度相等，由ω＝知，ωA∶ωB＝R B∶R A＝1∶2，A错．由T＝知，T A∶T B＝ωB∶ωA ＝2∶1，B错．由ω＝2πn知，n A∶n B＝ωA∶ωB＝1∶2，C对．由a＝知，a A∶a B＝R B∶R A＝1∶2，D错．答案：C9.如下列图，用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里，当车厢突然制动时( )A．线的张力不变B．线的张力突然减小C．线的张力突然增大D．线的张力如何变化无法判断解析：车厢匀速前进时，线的拉力等于小球的重力；车厢突然制动时，小球在惯性作用下继续运动绕悬点做圆周运动，向心力指向圆心，线的拉力大于重力．应选项C正确．答案：C10.如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，a与b跟随圆盘以角速度ω绕OO′转动，以下说法正确的选项是( )A．a、b的向心加速度a a＝2a bB．a、b的转动周期T b＝2T aC．a、b的线速度v b＝2v aD．a、b所受的静摩擦力F a＝F b解析：a、b的向心加速度分别为ω2l、2ω2l，故A错；a、b的转动周期相等，均为，B错；a、b的线速度分别为ωl、2ωl，C对；a、b所受的静摩擦力分别等于它们的向心力，即F a＝mω2l，F b＝2mω2l，故D错．答案：C二、多项选择题(本大题共4小题，每题6分，共24分．在每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11．为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑〞现象，可以( )A．增大汽车转弯时的速度B．减小汽车转弯时的速度C．增大汽车与路面间的摩擦D．减小汽车与路面间的摩擦解析：汽车在水平路面上转弯时，其向心力由静摩擦力提供，即μmg＝m，如要防止“打滑〞现象，应采取的措施是：增大汽车与路面间的摩擦或减小汽车转弯时的速度．答案：BC12．女航天员王亚平在“神舟十号〞飞船上做了大量失重状态下的精美物理实验．关于失重状态，以下说法正确的选项是( )A．航天员仍受重力的作用B．航天员受力平衡C．航天员所受重力等于所需的向心力D．航天员不受重力的作用解析：做匀速圆周运动的空间站中的航天员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非航天员不受重力作用，A、C正确，B、D 错误．答案：AC13.如下列图，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动．点a、b分别表示轨道的最低点和最高点，那么杆对球的作用力可能是( )A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力解析：在a处小球受到竖直向下的重力，因此a 处一定受到杆的拉力，因为小球在最低点时所需向心力沿杆由a指向圆心O，向心力是杆对球的拉力和重力的合力．小球在最高点b时杆对球的作用力有三种情况：(1)杆对球恰好没有作用力，这时小球所受的重力提供向心力，设此时小球速度为v临，由mg＝,R)得v临＝；(2)当小球在b点，速度v>v临时，杆对小球有向下的拉力；(3)当小球在b点，速度0<v<v临时，杆对小球有向上的推力．综上所述选项A、B正确，选项C、D错误．答案：AB14.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如下列图，A的运动半径较大，那么( )A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力解析：两个小球均受到重力mg和筒壁对它的弹力F N的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心．由图可知，筒壁对球的弹力F N＝，向心力F n＝mg cotθ，其中θ为圆锥顶角的一半．对于A、B两球，因质量相等，θ角也相等，所以A、B两小球受到筒壁的弹力大小相等，A、B两小球对筒壁的压力大小相等，D 错误．由牛顿第二定律知，mg cotθ＝＝mω2r＝m.所以，小球的线速度v＝，角速度ω＝，周期T＝2π.由此可见，小球A的线速度必定大于小球B的线速度，B错误．小球A的角速度必小于小球B的角速度，小球A的周期必大于小球B的周期，A、C正确．答案：AC三、非选择题(此题共4小题，共46分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)如下列图，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，对轨道的压力恰好为零，那么小球落地点C距A处多远？解析：小球在B点飞出时，对轨道压力为零，由mg＝m,R)，得v B＝，小球从B点飞出做平抛运动t＝，水平方向的位移大小x＝v B t＝·＝2R答案：2R16.(12分)原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO′上，小铁块放在水平圆盘上，假设圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为.现将弹簧长度拉长到后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心轴OO′以一定角速度匀速转动，如下列图．小铁块的质量为m，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度ω最大不得超过多少？解析：以小铁块为研究对象，圆盘静止时：设铁块受到的最大静摩擦力为f max，由平衡条件，得f max＝.圆盘转动的角速度ω最大时，铁块受到的摩擦力f max与弹簧的拉力kx的合力提供向心力，由牛顿第二定律，得kx＋f max＝mω.又因为x＝，联立三式，解得角速度的最大值ωmax＝.答案：17．(12分)长L＝的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动，桶中有质量m＝的水，(重力加速度g取2)问：(1)在最高点时，水不流出的最小速度是多少？(2)在最高点时，假设速度v＝3m/s，水对桶底的压力多大？解析：(1)假设水恰不流出，那么有mg＝,L).所求最小速率v0＝＝m/s＝m/s＝(2)设桶对水的支持力为F N，那么有mg＋F N＝.F N＝－mg＝N－×＝4.1N.由牛顿第三定律得知，水对桶底的压力：F N′＝F N＝4.1N.答案：18．(14分)如下列图，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置．两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为mg，求a、b两球落地点间的距离．解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，a、b两球落地点离抛出点的水平距离为x a、x b.在A点，对a球：mg＋3mg＝,R)，v a ＝，对b球：mg－mg＝m,R)，v b＝，由平抛运动规律，可得x a＝v a t＝v a＝4R，x b＝v0t＝v b＝R.故a、b两球落地点间的距离为x a－x b＝3R.答案：3R。

章末综合测评(二)(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每题给出的5个选项中有3项符合题目要求，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．一个光子和一个电子具有相同的波长，则( ) A ．光子具有较大的动量 B ．光子具有较大的能量 C ．电子与光子的动量相等 D ．电子和光子的动量不确定E ．电子和光子都满足不确定性关系式Δx Δp ≥h4π【解析】 根据λ＝h p可知，相同的波长具有相同的动量． 【答案】 BCE2．(2016·郑州一中检测)以下说法中正确的是( ) A ．光波和物质波都是概率波 B ．实物粒子不具有波动性C ．实物粒子也具有波动性，只是不明显D ．光的波动性是光子之间相互作用引起的E ．光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹，光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定【解析】 光波和物质波都是概率波，可通过波动规律来确定，故A 、C 、E 正确，B 错误；光的波动性是光的属性，不是光子间相互作用引起的，D 错误．【答案】 ACE3．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A ．增大入射光的强度，光电流增大B ．减小入射光的强度，光电效应现象消失C ．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D ．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大E ．光电效应的发生与照射光的强度无关【解析】 增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A 正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B 错误，E 正确．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C 错误；根据h ν－W 逸＝12mv 2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D 正确．【答案】 ADE4．下列叙述的情况中正确的是 ( )A ．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样B ．光是波，与橡皮绳上的波类似C ．光是波，但与宏观概念的波有本质的区别D ．光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的E ．光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动的规律来描述【解析】 光的粒子性说明光是一种粒子，但到达空间某位置的概率遵守波动规律，与宏观概念的粒子和波有着本质的不同，所以选项A 、B 错误，C 、E 正确．根据光电效应可知，光是一种粒子，光子与电子的作用是一对一的关系，所以选项D 正确．【答案】 CDE5．电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是( ) A ．氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置 B ．电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 C ．电子绕核运动时，不遵从牛顿运动定律 D ．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的 E ．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置【解析】 微观粒子的波动性是一种概率波，对于微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述，C 、D 、E 正确．【答案】 CDE二、非选择题(本题共8小题，共70分．按题目要求作答．)6．(6分)在做双缝干涉实验中，观察屏的某处是亮纹，则对某个光子来说到达亮纹处的概率比到达暗纹处的概率________，该光子________到达光屏的任何位置．【解析】 根据概率波的含义，一个光子到达亮纹处的概率要比到达暗纹处的概率大得多，但并不是一定能够到达亮纹处．【答案】 大 可能7．(6分)频率为ν的光照到某金属材料时，产生光电子的最大初动能为E km ，若改用频率为2ν的光照射同一金属材料，则所产生光电子的最大初动能为________．(h 为普朗克常量)【解析】 由光电效应方程得频率为ν的光照射金属材料时E km ＝h ν－W 0，改用频率为2ν的光照射同一金属材料时E km ′＝h ·2ν－W 0，解得E km ′＝E km ＋h ν.【答案】 E km ＋h ν8．(6分)经150 V 电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，电子到达屏上的位置受________规律支配，无法用确定的________来描述它的位置．【解析】 电子被加速后其德布罗意波波长λ＝hp＝1×10－10m ，穿过铝箔时发生衍射，电子的运动不再遵守牛顿运动定律，不可能用“轨迹”来描述电子的运动，只能通过概率波来描述．【答案】 波动 坐标9．(6分)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV ，用波长为2.5×10－7m 的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108 m/s ，元电荷为1.6×10－19C ，普朗克常量为6.63×10－34J·s.钾的极限频率为________，该光电管发射的光电子的最大初动能是________．【解析】 由W 0＝h νc 得，极限频率νc ＝W 0h≈5.3×1014Hz ；由光电效应方程E k ＝h ν－W 0得，光电子的最大初动能E k ＝h cλ－W 0≈4.4×10－19J.【答案】 5.3×1014Hz 4.4×10－19J10．(10分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳能转换成电能．如图1所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．图1(1)标出电源和电流表的正负极； (2)入射光应照在________极上．(3)电流表读数是10 μA ，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个.【导学号：78220029】【解析】 (1)加正向电压，应该是在电子管中电子由B 向A 运动，即电流是由左向右．因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极．(2)光应照在B 极上． (3)设电子个数为n ，则I＝ne，所以n＝10×10－61.6×10－19＝6.25×1013(个)．【答案】(1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极(2)B(3)6.25×101311．(12分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图2所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400～770 nm(1 nm＝10－9m)．图2各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：(1)光电管阴极K上应涂有金属________；(2)控制电路中的开关S应和________(选填“a”和“b”)接触；(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S 应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生．【解析】(1)依题意知，可见光的波长范围为400×10－9～770×10－9m而金属铯的极限波长为λ＝0.660 0×10－6m＝660×10－9m，因此，光电管阴极K上应涂金属铯．(2)深沉的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b接触，船舶依靠航标灯指引航道，所以控制电路中的开关S应和b接触．(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光线之前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a接触，所以电路中的开关S应和a接触．【答案】(1)铯(2)b(3)a12．(12分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是λ＝h p，式中p 是运动着的物体的动量，h 是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm ，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍，求：(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小．电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，普朗克常量h ＝6.6×10－34J·s，加速电压的计算结果取一位有效数字.【导学号：78220030】【解析】 (1)由λ＝h p知电子的动量p ＝hλ＝1.5×10－23 kg·m/s.(2)电子在电场中加速，有eU ＝12mv 2又12mv 2＝p 22m解得U ＝mv 22e ＝h 22me λ≈8×102 V.【答案】 (1)1.5×10－23kg·m/s (2)U ＝h 22me λ2 8×102V13．(12分)如图3所示，相距为d 的两平行金属板A 、B 足够大，板间电压恒为U ，有一波长为λ的细激光束照射到B 板中央，使B 板发生光电效应，已知普朗克常量为h ，金属板B 的逸出功为W 0，电子质量为m ，电荷量为e .求：图3(1)从B 板运动到A 板所需时间最短的光电子，到达A 板时的动能； (2)光电子从B 板运动到A 板时所需的最长时间.【导学号：78220031】【解析】 (1)根据爱因斯坦光电效应方程得E k ＝h ν－W 0 光子的频率为ν＝cλ所以光电子的最大初动能为E k ＝hcλ－W 0能以最短时间到达A 板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B 板的电子，设到达A 板的动能为E k1，由动能定理，得eU ＝E k1－E k所以E k1＝eU ＋hcλ－W 0.(2)能以最长时间到达A 板的光电子，是离开B 板时的初速度为零或运动方向平行于B 板的光电子．则d ＝12at 2＝Uet 22dm解得t ＝d2mUe.【答案】 (1)eU ＋hcλ－W 0 (2)d2m Ue。

第二章测评卷(满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.假设中国航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是( )A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某个平面内沿各个方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场2.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径.如图所示,ab的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化率ΔB=k(k<0),则( )ΔtA.圆环中产生逆时针方向的感应电流B.圆环具有收缩的趋势|C.圆环中感应电流的大小为|krS2ρπkr2|D.图中a、b两点间的电势差大小为U ab=|143.如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,直导线中通以图示方向的恒定电流.释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中,下列说法正确的是( )A.导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB.导线框内的磁通量为零时,感应电流也为零C.导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动4.如图甲所示,螺线管匝数n=1 000,横截面积S=10 cm2,螺线管导线电阻r=1 Ω,电阻R=9 Ω,磁感应强度B的B-t图像如图乙所示(以向右为正方向),则( )A.感应电动势为0.6 VB.感应电流为0.06 AC.电阻R两端的电压为0.54 VD.0~1 s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点5.某同学制作的简易硬币检测仪示意图如图所示,斜面里安装有金属线圈,线圈接上供电和电流检测装置,当硬币从斜面顶端滑下,经过线圈上方时,根据检测到线圈中的电流情况,可判断硬币的币值.下列说法正确的是( )A.硬币经过线圈上方,加速度保持不变B.硬币经过线圈上方,硬币会产生电流C.硬币不经过线圈上方时,线圈中没有电流D.不同硬币经过线圈上方,线圈电流变化相同6.(广东茂名高二期中)如图所示的电路中,A、B、C为三个相同的灯泡,L 是电阻为零的线圈,D为单向导电的二极管(当二极管中电流从“+”流向“-”时电阻很小,当电流从“-”流向“+”时电阻无穷大).电路稳定后,若将闭合的开关S断开,A、B、C三个灯泡中,会出现缓慢变暗的现象的是( )A.仅A灯泡B.仅A和B灯泡C.仅A和C灯泡D.A、B和C三个灯泡7.如图所示,空间存在一个足够大的三角形区域(顶角为45°),区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,一个顶角为45°的三角形导体线框,自距离磁场左侧边界L处以平行于纸面向上的速度匀速通过了该区域,电流方向若以逆时针为正方向,回路中感应电流I随时间t的变化关系图像正确的是( )二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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)8.如图所示,匀强磁场(图中未画出)垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形,则该磁场( )A.逐渐增强,方向向外B.逐渐增强,方向向里C.逐渐减弱,方向向外D.逐渐减弱,方向向里9.如图所示,竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R,金属杆ab质量为m,跨在平行导轨上,垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B,不计ab与导轨电阻及一切摩擦,且ab与导轨垂直且接触良好,若ab在竖直向上的外力F作用下匀速上升,则以下说法正确的是( )A.外力F所做的功等于电阻R上产生的热量B.ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量C.电流所做的功一定等于重力势能的增加量D.外力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量10.如图所示,阻值为R的金属棒从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a'b'位置,若v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中( )A.回路电流I1∶I2=1∶2B.产生的热量Q1∶Q2=1∶2C.通过任一截面的电荷量q1∶q2=1∶2D.外力的功率P1∶P2=1∶2三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示.已知线圈由a端开始绕至b端:当电流从电流计G的左端流入时,指针向左偏转.(1)将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时,发现电流计的指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为(选填“顺时针”或“逆时针”).(2)当磁铁从图中的虚线位置向右远离线圈L时,发现电流计的指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为(选填“顺时针”或“逆时针”). 12.(8分)研究电磁感应现象的实验装置如图所示.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将.②线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针.13.(10分)一个边长为a=1 m的正方形线圈,总电阻为R=2 Ω,当线圈以v=2 m/s的速度通过磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场区域时,线圈平面总保持与磁场垂直.若磁场的宽度b>1 m,如图所示,求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.14.(13分)如图所示,一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝)面积为200 cm2,线圈的电阻为1 Ω,在线圈外接一个阻值为4 Ω的电阻和一个理想电压表.电阻的一端B与地相接,线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如B1-t图像所示.(1)求t=3 s时穿过线圈的磁通量;(2)求t=5 s时电压表的读数;(3)若取B点电势为零,A点的最高电势是多少?15.(15分)如图甲所示,电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=0.8 m,下端接有阻值R=3 Ω的电阻,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.一质量m=0.1 kg、阻值r=0.15 Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量m0=0.9 kg的重物相连,左端细线连接金属棒中点且沿NM 方向.金属棒由静止释放后,沿NM方向的位移s与时间t之间的关系如图乙所示,其中ab为直线.已知金属棒在0~0.3 s内通过的电荷量是0.3~0.4 s内通过电荷量的2倍,g取10 m/s2,求:(1)0~0.3 s内金属棒通过的位移s1的大小;(2)电阻R在0~0.4 s内产生的热量Q1.答案：1.C 电流表有示数时可判断有磁场存在,沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在,只有C正确.2.D 由题意可知磁感应强度均匀减小,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律和安培定则可以判断,圆环中产生顺时针方向的感应电流,圆环具有扩张的趋势,故A、B错误;圆环中产生的感应电动势为E=ΔΦΔt=ΔB Δt S=|12πr2k|,圆环的电阻为R=ρlS=2πρrS,所以圆环中感应电流的大小为I=ER =|krS4ρ|,故C错误;图中a、b两点间的电势差U ab=I×12R=|14πkr2|,故D正确.3.A 根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向外,下方的磁场方向垂直纸面向里,而且越靠近直导线磁场越强,所以闭合导线框ABC 在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当BC边与直导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大直到达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离直导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向里,再向外,最后向里,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确.当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误.根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零,C、D错误.4.D 由图像可知|ΔBΔt|=6T/s,根据法拉第电磁感定律可知产生的感应电动势为E=n|ΔΦΔt |=n|ΔBΔt|S=1000×6×10×10-4V=6V,故选项A错误;感应电流为I=ER+r =69+1A=0.6A,故选项B错误;电阻R两端的电压为U=IR=0.6×9V=5.4V,故选项C错误;0~1s通过螺线管的磁通量在增加,根据楞次定律可知感应电流的方向为从C点通过R流向A点,故选项D正确.5.B 硬币经过线圈上方,硬币的磁通量变化会产生电流,硬币受到安培力作用阻碍其运动,加速度发生变化,A错误,B正确;无论硬币是否经过线圈上方,线圈中都有电流,C错误;不同硬币经过线圈上方,由于硬币大小不同,产生的感应电动势不同,线圈电流变化也不同,D错误.6.C 开关闭合时各支路的电阻相等,则电路中的电流稳定时各支路的电流相等;开关S从闭合状态突然断开时,B、C灯泡中原来的电流都消失;线圈L产生自感电动势要维持原来的电流,所以自感电动势方向向左,此时B灯泡的电路中的二极管两端的电压为反向电压,电流不能从左向右通过二极管,所以B灯泡立即熄灭;此时线圈L与A、C灯泡组成回路,A灯泡中电流的方向不变,C灯泡中电流的方向与开始时相反,A、C灯泡均逐渐变暗.故选C.7.D 三角形导体线框进入磁场时,三角形线框切割磁感线的有效长度减少,感应电动势变小,感应电流变小,由楞次定律判断电流方向为逆时针;三角形线框离开磁场时,三角形线框切割磁感线的有效长度增加,感应电动势变大,感应电流变大,由楞次定律判断电流方向为顺时针.选项D正确.8.CD 对于导线回路来说,圆形面积最大,即由于磁场变化,导致导线回路面积变大,根据楞次定律“增缩减扩”,可判断磁场在减弱,可能是方向垂直软导线回路平面向外的磁场逐渐减弱,也可能是方向垂直软导线回路平面向里的磁场逐渐减弱,选项C、D正确.9.BD 当外力F拉着ab匀速上升时,F要克服重力和安培力做功,F做的功等于克服安培力和重力做功之和,即等于电阻R上产生的热量和ab增加的重力势能之和,选项A、C错误,D正确,克服安培力做多少功,电阻R上就产生多少热量,选项B正确.10.AB 感应电动势为BLv,感应电流I=ER =BLvR,大小与速度成正比,产生的热量Q=I2Rt=B 2L2v2R·L'v=B2L2L'Rv,B、L、L'、R是一样的,两次产生的热量比等于运动速度比,选项A、B正确;通过任一截面的电荷量q=It=BLvR·L' v =BLL'R,与速度无关,所以这两个过程中,通过任一截面的电荷量之比应为1∶1,选项C错误;ab运动中受磁场力的作用,为使ab匀速运动,外力大小要与磁场力相等,则外力的功率P=Fv=BIL·v=B 2L2v2R,其中B、L、R大小相等,外力的功率与速度的二次方成正比,所以外力的功率之比应为1∶4,选项D错误.11.答案(1)顺时针(2)逆时针解析(1)由题可知在线圈L内电流从b流向a,而根据楞次定律(增反减同)知,线圈L中产生的磁场与原磁场方向相反(向上),再根据安培定则可知,感应电流方向为逆时针方向(俯视线圈),因此线圈绕向为顺时针方向(俯视线圈).(2)由题意可知在线圈L内电流从a流向b,而根据楞次定律(增反减同)知,线圈L中产生的磁场与原磁场方向相同(向上),再根据安培定则可知,感应电流方向与(1)问相同,而电流的流向与(1)问相反,因此线圈绕向一定与(1)问相反,为逆时针方向(俯视线圈).12.答案(1)见解析图(2)①向右偏转一下②向左偏转一下解析(1)如图所示(2)根据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定,则①向右偏转一下,②向左偏转一下. 13.答案(1)0.5 A (2)0.5 J 解析(1)根据E=Blv,I=ER ,知I=Bav R=0.5×1×22A=0.5A.(2)线圈穿过磁场过程中,由于b>1m,故只在进入和穿出时有感应电流,故 Q=2I 2Rt=2I 2R·av=2×0.52×2×12J=0.5J.14.答案(1)7×10-3 Wb (2)0.32 V (3)0.08 V解析(1)t=3s 时,Φ=B 1S=3.5×10-1×200×10-4Wb=7×10-3Wb. (2)4~6s 内的感应电动势为 E 1=nΔB 1ΔtS=100×(4-0)×10-16-4×200×10-4V=0.4V电压表的读数为U=E 1R+rR=0.44+1×4V=0.32V.(3)0~4s,A 点电势高于零;4~6s,A 点电势低于零 0~4s 内的感应电动势为 E 2=nΔB 1'Δt 1S=100×(4-2)×10-14-0×200×10-4V=0.1VA、B两端的电势差为U AB=E2R+r R=0.14+1×4V=0.08V故A点的最高电势为φA=0.08V.15.答案(1)0.6 m (2)3 J解析(1)金属棒在0~0.3s内通过的电荷量q1=IΔt1平均感应电流I=ER+r回路中平均感应电动势E=Bs1LΔt1得q1=BLs1R+r同理,金属棒在0.3~0.4s内通过的电荷量q2=BL(s2-s1)R+r由题图乙读出0.4s时位移大小s2=0.9m又q1=2q2解得s1=0.6m.(2)由题图乙知金属棒在0.3~0.4s内做匀速直线运动,金属棒的速度大小v=0.9-0.60.4-0.3m/s=3m/s对系统,根据能量守恒定律有Q=m0gs2-mgs2sinθ-12(m0+m)v2代入数据解得Q=3.15J根据焦耳定律有Q1Q =RR+r代入数据解得Q1=3J.。

章末质量评估(二)(测试时间：60分钟分值：100分）一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分,共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）1．物体在做匀减速直线运动(运动方向不变)，下面结论正确的是（）A．加速度越来越小B．加速度方向总与运动方向相反C．位移随时间均匀减小D．速率随时间有可能增大解析：匀减速直线运动加速度不变，A错误；加速度方向与运动方向同向时加速,反向时减速，B正确；单方向减速的过程中位移越来越大,C错误；单方向匀减速到零之前速率越来越小，D错误．答案：B2．某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的时间为t,则飞机着陆时的速度为（）A.错误!B。

错误!C。

错误!D。

错误!到错误!之间的某个值解析：飞机做匀减速运动,则x＝错误!t＝错误!t，初速度v＝错误!,B 正确．答案:B3。

如图所示，甲、乙两物体从地面上某点正上方不同高度处，同时做自由落体运动．已知甲的质量比乙的质量大，下列说法正确的是(空气阻力不计)（）A．甲、乙可能在空中相撞B．甲、乙落地时的速度相等C．下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同D．从开始下落到落地，甲、乙的平均速度相等解析：物体做自由落体运动，加速度为g，与物体的质量无关，下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同，甲、乙不可能在空中相撞，选项A错误，C正确；根据v错误!＝2gs,物体落地时的速度v t＝错误!，故两物体到达地面时速度不相等，选项B错误；由平均速度错误!＝错误!＝错误!知两物体平均速度也不相等，选项D错误．答案：C4．汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s匀减速至零，用时1 s．按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m,那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的是（) A．拖行距离为8 m，符合规定B．拖行距离为8 m，不符合规定C．拖行距离为4 m，符合规定D．拖行距离为4 m,不符合规定答案：C5。

章末检测(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．大型游乐场中有一种“摩天轮”的娱乐设施，如图1所示，坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是( )图1A ．游客处于一种平衡状态B ．游客做的是一种变加速曲线运动C ．游客做的是一种匀变速运动D ．游客的速度不断地改变，加速度不变 答案 B解析 游客做匀速圆周运动，速度和加速度的大小不变，但它们的方向时刻在改变，均为变量，因此游客做的是变加速曲线运动，而非匀变速运动，处于非平衡状态．2．如图2所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r 1的大齿轮，Ⅱ是半径为r 2的小齿轮，Ⅲ是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为( )图2A ．πnr 1r 3r 2B ．πnr 2r 3r 1C ．2πnr 1r 3r 2D ．2πnr 2r 3r 1答案 C解析 自行车前进速度即为Ⅲ轮的线速度，由同一个轮上的角速度相等，同一链条上的线速度相等可得：ω1r 1＝ω2r 2，ω3＝ω2，再有ω1＝2πn ，v ＝ω3r 3，所以v ＝2πnr 1r 3r 2．3．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图3所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径为R ，则管状模型转动的最低角速度ω为( )图3A ．g RB ． g 2RC ．2g RD ．2g R答案 A解析 以管状模型内最高点处的铁水为研究对象，转速最低时，重力提供向心力，即mg ＝mω2R ，得ω＝g R． 4．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s ，车对桥顶的压力为车重的34，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s答案 B解析 当N ＝34G 时，因为，G －N ＝m v 2r ，所以14G ＝m v 2r ；当N ＝0时，G ＝m v ′2r ，所以v ′＝2v ＝20 m/s ．5．如图4所示，质量为m 的物块从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v ，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是f ，则物块与碗的动摩擦因数为( )图4A ．f mgB ．fmg ＋mv 2RC ．fmg －mv 2RD ．f m v 2R答案 B解析 物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，据牛顿第二定律得N －mg ＝m v 2R ，又f ＝μN ，联立解得μ＝fmg ＋mv 2R，选项B 正确．6．如图5所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔，用一细绳穿过小孔连接质量分别为m 1、m 2的小球A 和B ，让B 球悬挂，A 球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动，角速度为ω，半径为r ，则关于r 和ω关系的图象正确的是( )图5答案 B解析 根据m 2g ＝m 1rω2得：r ＝m 2g m 1·1ω2，可知r 与1ω2成正比，与ω2成反比，故A 错误，B 正确；因为1r ＝m 1m 2g ω2，则1r与ω2成正比，故C 、D 错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图6所示，“旋转秋千”中的两个座椅A 、B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是( )图6A ．A 的速度比B 的大 B ．A 的向心加速度比B 的小C ．悬挂A 、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等D ．悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小 答案 BD 解析因为A 、B 的角速度ω相同，线速度v ＝rω，而r A <r B ，所以v A <v B ，则A 项错；根据a ＝rω2知a A <a B ，则B 项正确；如图，tan θ＝ag ，而B 的向心加速度较大，则B 的缆绳与竖直方向夹角较大，缆绳拉力T ＝mgcos θ，则T A <T B ，所以C 项错，D 项正确．8．如图7所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来．下列说法中正确的是( )图7A ．在最高点时，水对杯底一定有压力B ．在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零C ．在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力D ．在最低点时，杯中的水不只受重力作用 答案 BD解析 杯子在圆周运动最高点和最低点受力都是重力和绳子拉力，而且二力都在半径方向，所以二者合力提供向心力．杯子在最高点受拉力方向只可能向下或为零，则有F ＋mg ＝m v 2R ≥mg ，所以最高点速度v ≥gR ，不可能等于0，B 对；对水分析，杯底对水的弹力只能向下或为零，当v ＝gR 时，F ＝0，A 错；在最低点时，不管是绳子拉力还是杯子对水的弹力只能向上，合力提供向心力则有F －mg ＝m v ′2R ，也就是拉力和重力的合力提供向心力，C 错；而且最低点拉力F ＝mg ＋m v ′2R >mg ，杯中水受到的杯子弹力不可能等于0，所以D对．9．如图8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/s 2，下列说法正确的是( )图8A ．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24 NB ．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6 NC ．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 ND ．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N 答案 BD解析 设小球在最高点时受杆的弹力竖直向上，则mg －N 1＝m v 2l ，得N 1＝mg －m v 2l ＝6N ，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N 2－mg ＝m v 2l ，得N 2＝mg ＋m v 2l＝54 N ，小球对杆的拉力大小是54 N ，C 错误，D 正确．10．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动．如图9所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h ，下列说法中正确的是( )图9A ．h 越高，摩托车对侧壁的压力将越大B ．h 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C ．h 越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D ．h 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 答案 BC解析 摩托车受力如图所示．由于N ＝mg cos θ所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力F 也不变，A 错误；由F ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T2r 知h 变化时，向心力F 不变，但高度升高，r变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项B 、C 正确，D 错误．三、填空题(共2小题，共12分)11． (6分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图10所示的装置(图中O 为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．图10(1)实验时需要测量的物理量是__________________． (2)待测物体质量的表达式为m ＝________________．答案 (1)弹簧测力计示数F 、圆周运动的半径R 、圆周运动的周期T (2)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、半径R 以及弹簧测力计的示数F ，则有F ＝m 4π2T 2R ，所以待测物体质量的表达式为m ＝FT 24π2R．12．(6分)如图11所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A 是大轮边缘上一点，B 是小轮边缘上一点，C 是大轮上一点，C 到圆心O 1的距离等于小轮半径．转动时皮带不打滑，则A 、B 两点的角速度之比ωA ∶ωB ＝________，B 、C 两点向心加速度大小之比a B ∶a C ＝__________．图11答案 1∶2 4∶1四、计算题(本题共4小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13． (8分)如图12所示，在竖直平面内有半径为R 的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m ，人以v 1＝2gR 的速度过轨道最高点B ，并以v 2＝3v 1的速度过最低点A ．求A 、B 两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？图12答案 6mg解析 在B 点，N B ＋mg ＝m v 21R ，解得N B ＝mg ，根据牛顿第三定律，B 点摩托车对轨道的压力大小N B ′＝N B ＝mg在A 点，N A －mg ＝m v 22R解得N A ＝7mg ，根据牛顿第三定律，A 点摩托车对轨道的压力大小N A ′＝N A ＝7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差N A ′－N B ′＝6mg ．14． (10分)如图13所示，水平转盘上放有质量为m 的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r ，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：当角速度分别为μg 2r和 3μg2r时，绳子对物体拉力的大小．图13答案 0 12μmg解析 当向心力只由最大静摩擦力提供时，由μmg ＝mω2r 得：ω＝ μgr，ω1＝ μg 2r＜μgr ，物体所需向心力仅由静摩擦力提供，此时绳子对物体拉力为零． ω2＝3μg2r＞ μgr，物体受到的最大静摩擦力不足以提供向心力，此时绳子对物体有拉力．由N ＝mg ，μN ＋T ＝mrω22得T ＝mrω22－μmg ＝mr ·3μg 2r －μmg ＝12μmg 此时绳子对物体拉力的大小为12μmg ．15．(10分)如图14所示，一光滑的半径为R 的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B 处飞出，最后落在水平面上．已知小球落地点C 距B 处的距离为3R ，求小球对轨道口B 处的压力为多大．图14答案 14mg解析 设小球经过B 点时速度为v 0，则小球平抛的水平位移为 x ＝(3R )2－(2R )2＝5R ， 2R ＝12gt 2，所以t ＝4R gv 0＝x t＝5R 4R g＝5gR 2．对小球过B 点时由牛顿第二定律得 F ＋mg ＝m v 20R ，F ＝14mg ．由牛顿第三定律得 F ′＝F ＝14mg ．16．(12分)如图15所示，轨道ABCD 的AB 段为一半径R ＝0.2 m 的光滑14圆形轨道，圆心为O ，且OA 水平，BC 段为高为h ＝5 m 的竖直轨道，CD 段为水平轨道，一质量为0.2 kg 的小球从A 点由静止开始下滑，到达B 点时速度的大小为2 m/s ，离开B 点做平抛运动(g ＝10 m/s 2)，求：图15(1)小球离开B 点后，在CD 轨道上的落地点到C 点的水平距离； (2)小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小；(3)如果在BCD 轨道上放置一个倾角θ＝45°的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B 点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B 点有多远．如果不能，请说明理由．答案 (1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上，第一次落在斜面上的位置距离B 点1.13 m 解析 (1)设小球离开B 点做平抛运动的时间为t 1，落地点到C 点距离为x 由h ＝12gt 21得：t 1＝2hg＝1 s x ＝v B t 1＝2 m ．(2)小球到达B 点时受重力G 和竖直向上的弹力N 作用，由牛顿第二定律知 F ＝N －G ＝m v B 2R，解得N ＝6 N ．由牛顿第三定律知小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小为6 N ，方向竖直向下． (3)如图，斜面BEC 的倾角θ＝45°，CE 长d ＝h ＝5 m ，因为d >x ，所以小球离开B 点后能落在斜面上．假设小球第一次落在斜面上F 点，BF 长为L ，小球从B 点到F 点的时间为t 2 L cos θ＝v B t 2 ① L sin θ＝12gt 22②联立①②两式得t 2＝0.4 s ，L ≈1.13 m ．。

章末综合测评(二) 圆周运动(时间：90分钟 分值：100分)1．(4分)G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图所示姿态原地旋转，此时手臂上A 、B 两点角速度大小分别为ωA 、ωB ，线速度大小分别为v A 、v B ，则( )A ．ωA ＜ωB B ．ωA ＞ωBC ．v A ＜v BD ．v A ＞v BD [由于A 、B 两点在人自转的过程中周期一样，所以依据ω＝2πT可知，A 、B 两点的角速度一样，选项AB 错误；依据v ＝rω可知，A 点转动半径大，所以A 点的线速度要大，选项D 正确，C 错误。

]2．(4分)A 、B 两小球都在水平地面上做匀速圆周运动，A 球的轨道半径是B 球轨道半径的2倍，A 的转速为30 r/min ，B 的转速为15 r/min 。

则两球的向心加速度之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．4∶1D ．8∶1D [由题意知A 、B 两小球的角速度之比ωA ∶ωB ＝n A ∶n B ＝2∶1，所以两小球的向心加速度之比a A ∶a B ＝ω2A R A ∶ω2B R B ＝8∶1，D 正确。

]3．(4分)如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O 点做匀速圆周运动的俯视图。

已知质量为60 kg 的学员在A 点位置，质量为70 kg 的教练员在B 点位置，A 点的转弯半径为5.0 m ，B 点的转弯半径为4.0 m ，则学员和教练员(均可视为质点)( )A ．运动周期之比为5∶4B ．运动线速度大小之比为1∶1C ．向心加速度大小之比为4∶5D ．受到的合力大小之比为15∶14D [A 、B 两点做圆周运动的角速度相等，依据T ＝2πω知，周期相等，故A 错误。

依据v＝rω，半径之比为5∶4，知线速度大小之比为5∶4，故B 错误。

依据a ＝rω2知，向心加速度大小之比为5∶4，故C 错误。

依据F ＝ma ，向心加速度大小之比为5∶4，质量之比为6∶7，知合力大小之比为15∶14，故D 正确。

【金版学案】2014-2015学年高中物理第二章圆周运动章末过关检测试题粤教版必修2(考试时间：50分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共4小题，每题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．(2014·浙江余姚高一期中)质点做匀速圆周运动，在相等时间内( )A．通过的弧长相等 B．位移相同C．速度的变化相同 D．合外力相同解析：匀速圆周运动是相等时间内通过的弧长或半径所转过的角度都相等的圆周运动，物体所受的合力提供向心力，且始终垂直于速度方向，所以物体受的合力方向时刻变化，B、C、D选项错误，A选项正确．答案：A2.(2013·银川高一)在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点，轮盘转动时皮带不打滑．下列说法正确的是( )A．a点的角速度比b点的角速度小 B．a点的线速度比b点的线速度小C．a点的向心加速度比b点的向心加速度大 D．a点的线速度比b点的线速度大答案：A3．(2014·浙江学业水平模拟)如图所示，小强正在荡秋千．关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是( )A．v a＝v b B．v a > v bC．ωa＝ωb D．ωa < ωb解析：小强在荡秋千过程，人和绳都以O为圆心做圆周运动，人与a、b两点的角速度相等，C选项正确；a、b两点到O点的半径不同，线速度不等．答案：C4．(2013·银川高一)一学习小组利用如图所示的实验装置，研究向心力与质量、角速度和半径的关系．同学们所采用的研究方法是( )A．类比法 B．科学推理法 C．控制变量法 D．等效替代法解析：向心力与多个因素有关，需要采用控制变量法分别研究向心力与各因素的关系，所以C选项正确．答案：C二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)5．(2013·徐州高一)下列各图为日常生活中的一些物体做圆周运动的情形，其中，图(1)表示汽车过凹形桥，图(2)表示汽车过拱形桥，图(3)为汽车在水平路面上转弯，图(4)为旋转着的脱水筒．下列说法正确的是( )A．汽车过凹形桥底部时处于超重状态B．汽车过拱形桥顶部时处于超重状态C．汽车转弯速率越大，越不容易侧翻D．衣物离脱水筒中心越远，脱水效果越好解析：汽车过拱桥时加速度方向向下，处于失重状态，过凹形桥时加速度方向向上，处于超重状态，A正确，B错误；汽车转弯时速度过大会出现离心现象而侧翻，C错误；衣物随脱水筒以一定角速度转动，离中心越远，所需向心力越大，脱水效果越好，D正确．答案：AD6．(2013·广州六中高一)如图，汽车匀速驶过A B间的圆拱形路面的过程中，有( )A ．汽车牵引力F 的大小不变B ．汽车对路面的压力大小不变C ．汽车的加速度大小不变D ．汽车所受合外力大小不变解析：汽车做匀速圆周运动，合力提供向心力，由F 合＝m v 2R＝ma 知汽车受的合力大小恒定不变，C 、D 选项正确．答案：CD 7.小球m 用长为L 的悬线固定在O 点，在O 点正下方L2处有一光滑圆钉C ，如下图所示．今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时( )A ．小球的速度突然增大B ．小球的向心加速度突然增大C ．小球的向心加速度不变D ．悬线的拉力突然增大答案：BD 8.(2013·广东顺德高一)如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，当圆筒的角速度ω增大后，下列说法正确的是( )A．物体所受弹力增大 B．物体所受弹力减小C．物体所受摩擦力减小 D．物体所受摩擦力不变解析：物体随圆筒转动，弹力提供向心力，即当ω增大时，F N增大，A对，B错；物体在竖直方向重力与摩擦力平衡，f＝mg，C错，D对．答案：AD9．(2013·广东顺德高一)如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一个初速度，使它在竖直平面内做圆周运动．图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是( )A．a处为推力、b处为拉力 B．a处为推力、b处为推力C．a处为拉力、b处为拉力 D．a处为拉力、b处为推力解析：小球在最低点合力提供向心力，所以小球在a 点杆产生拉力，小球在b 点有临界速度v 0＝gl ，若小球通过最高点速度小于该速度时，杆产生支持力，若小球通过最高点速度大于该速度时，杆产生拉力，C 、D 选项正确．答案：CD三、非选择题(本大题共3小题，共50分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．)10．(2013·珠海高一期末)如图为质量m ＝1×103kg 的小汽车在水平公路上行驶的俯视图，轮胎与路面间的最大静摩擦力f ＝8×103N ．汽车经过半径r ＝50 m 的弯路时．求：(1)设转弯时路面水平，则汽车转弯做圆周运动的向心力由什么力提供？ (2)若车转弯时的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，此时车速v 为多少？ (3)如果车速达到90 km/h ，这辆车会不会发生侧滑？解析：(1)由静摩擦力提供向心力．(2)汽车转弯时受到的合力等于最大静摩擦力，根据牛顿第二定律得，f ＝m v 2r ，v ＝rf m＝20 m/s.(3)若车速度达到90 km/h ，即v ′＝25 m/s>20 m/s ，汽车所需的向心力大于汽车受到的最大静摩擦力，汽车会产生侧滑．答案：见解析11.(16分)(2013·广东清远高一期末)如图所示，位于竖直平面上的14圆弧轨道光滑，半径为R ，OB 沿竖直方向，上端A 距地面高度为H ，质量为m 的小球从A 点由静止释放，到达B 点时的速度为v ＝2gR ，最后落在地面上C 点处，不计空气阻力．求：(1)小球刚运动到B 点时的加速度为多大，对轨道的压力多大； (2)小球落地点C 与B 点水平距离为多少．解析：(1)F 向＝m v 2R ＝ma B ；a B ＝v 2R ＝2g ；F N ＝mg ＋ma B ＝3mg ；根据牛顿第三定律可得，小球运动到B 点对轨道的压力等于小球受的支持力，即为3mg . (2)小球离开B 点后做平抛运动， 竖直方向自由落体：h ＝12gt 2；水平方向匀速运动s ＝v B t ；得：s ＝2R （H －R ）. 答案：见解析12.(18分)一质量为m 的汽车匀速驶过曲率半径为R 的圆弧形桥面，已知桥面能承受的最大压力为N ，为使汽车能安全地沿路面驶过该桥，则汽车行驶的速度大小应在什么范围？解析：设车以最小速度v 1行驶，桥面压力最大，由mg －N 1＝m v 12R， N 1＝ N得v 1＝（mg －N ）Rm.车以最大速度v 2行驶，重力恰好提供向心力，桥面支持力为零， 由mg －N 2＝m v 22R, N 2 ＝0得v 2＝Rg . 故汽车安全行驶的速度范围为：（mg －N ）Rm≤v ≤Rg .答案：见解析。

2020-2021学年高一物理粤教版必修2章末综合测评第2章学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．其转速与角速度成反比，其周期与角速度成正比B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C．匀速圆周运动的速度保持不变D．做匀速圆周运动的物体，其加速度保持不变2．如图所示，一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小下列说法错误的是( )A．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为0B．相对于地面，车轴的速度大小为ωRC．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωRD．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR3．一小球沿半径为2 m的轨道做匀速圆周运动，若周期T＝4 s，则( )A．小球的线速度大小是0.5 m/sB．经过4 s，小球的位移大小为4π mC．经过1 s，小球的位移大小为2 mrad，经过时间一定为1 sD．若小球的速度方向改变了π24．荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图中的：A．a方向B．b方向C．c方向D．d方向5．在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（）A．1：2 B．1：C．2：1 D．1：16．如图所示，是从一辆在水平公路上行驶着的汽车后方拍摄的汽车后轮照片．从照片来看，汽车此时正在( )A．直线前进B．向右转弯C．向左转弯D．不能判断7．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是( )A．过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg8．如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30 ，重力加速度为g，估算该女运动员（）A B．受到的合力为2GC D．向心加速度为2g二、多选题9．如图所示，长L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg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v=2m/s。