最新人教版高中物理必修二测试题及答案全套

最新人教版高中物理必修二测试题及答案全套

章末检测试卷(一)

(时间：90分钟 满分：100分)

一、选择题(1～8为单项选择题，9～12为多项选择题.每小题4分，共48分)

1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是( )

A.平抛运动是匀变速曲线运动

B.匀速圆周运动是速度不变的运动

C.圆周运动是匀变速曲线运动

D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的

答案 A

解析 平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确；平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错误.

【考点】平抛运动和圆周运动的理解

【题点】平抛运动和圆周运动的性质

2.如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则她( )

图1

A.所受的合力为零，做匀速运动

B.所受的合力恒定，做匀加速运动

C.所受的合力恒定，做变加速运动

D.所受的合力变化，做变加速运动

答案 D

解析 运动员做匀速圆周运动，由于合力时刻指向圆心，其方向变化，所以是变加速运动，D正确.

【考点】对匀速圆周运动的理解

【题点】对匀速圆周运动的理解

3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图2所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )

图2

答案 D

解析 由于货物在水平方向做匀速运动，在竖直方向做匀减速运动，故货物所受的合外力竖直向下，由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹凹侧)可知，对应的运动轨迹可能为D.

【考点】运动的合成和分解

【题点】速度的合成和分解

4.一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图3所示.关于物体的运动，下列说法正确的是( )

图3

A.物体做速度逐渐增大的曲线运动

B.物体运动的加速度先减小后增大

C.物体运动的初速度大小是50 m/s

D.物体运动的初速度大小是10 m/s

答案 C

解析 由题图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴方向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知，物体的速度先减小后增大，故A错误.物体运动的加速度等于y方向的加速度，保持不变，故B错误；根据题图可知物体的初速度大小为：v0＝vx02＋vy02＝302＋402 m/s＝50 m/s，故C正确，D错误.

【考点】运动的合成和分解

【题点】速度的合成和分解 5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L(L

图4

A.μM－mgmL B.μgL

C.μM＋mgML D.μM＋mgmL

答案 D

解析 以最大角速度转动时，以M为研究对象，F＝μMg，以m为研究对象F＋μmg＝mLω2，可得ω＝μM＋mgmL，选项D正确.

【考点】向心力公式的简单应用

【题点】水平面内圆周运动的动力学问题

6.如图5所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速度为v0的平抛运动，恰落在b点.若小球初速度变为v，其落点位于c，则( )

图5

A.v0

B.v＝2v0

C.2v0

D.v>3v0

答案 A

解析 如图所示，M点和b点在同一水平线上，M点在c点的正上方.根据平抛运动的规律，若v＝2v0，则小球经过M点.可知以初速度v0

【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用

7.如图6所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮B水平放置(两轮不打滑)，两轮半径rA＝2rB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮能静止，则木块距B轮转轴的最大距离为( )

图6

A.rB4 B.rB3

C.rB2 D.rB

答案 C

解析 当主动轮匀速转动时，A、B两轮边缘上的线速度大小相等，由ω＝vR得ωAωB＝vrAvrB＝rBrA＝12.因A、B材料相同，故木块与A、B间的动摩擦因数相同，由于小木块恰能在A边缘上相对静止，则由静摩擦力提供的向心力达到最大值Ffm，得Ffm＝mωA2rA①

设木块放在B轮上恰能相对静止时距B轮转轴的最大距离为r，则向心力由最大静摩擦力提供，故Ffm＝mωB2r②

由①②式得r＝(ωAωB)2rA＝(12)2rA＝rA4＝rB2，C正确.

【考点】水平面内的匀速圆周运动分析

【题点】水平面内的匀速圆周运动分析

8.质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M和m的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图7所示，则( )

图7

A.cos α＝cos β2 B.cos α＝2cos β

C.tan α＝tan β2 D.tan α＝tan β

答案 A

解析 对于球M，受重力和绳子拉力作用，这两个力的合力提供向心力，如图所示.设它们转动的角速度是ω，由Mgtan α＝M·2lsin α·ω2，可得：cos α＝g2lω2.同理可得cos β＝glω2，则cos α＝cos β2，所以选项A正确.

【考点】圆锥摆类模型

【题点】类圆锥摆的动力学问题分析

9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有(不计空气阻力)( )

A.运动时间之比是2∶1

B.下落的高度之比是2∶1

C.下落的高度之比是4∶1

D.运动的加速度之比是1∶1

答案 ACD

解析 由平抛运动的规律得t1∶t2＝Lv0∶L2v0＝2∶1，故选项A正确.h1∶h2＝(12gt12)∶(12gt22)＝4∶1，选项B错误，C正确.由平抛运动的性质知，选项D正确.

【考点】平抛运动规律的应用

【题点】平抛运动规律的应用

10.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端动力轮，如图8所示，已知动力轮半径为r，传送带与轮间不会打滑，当m可被水平抛出时( )

图8

A.传送带的最小速度为gr

B.传送带的最小速度为gr

C.A轮每秒的转数最少是12πgr

D.A轮每秒的转数最少是12πgr

答案 AC

解析 物体恰好被水平抛出时，在动力轮最高点满足mg＝mv2r，即速度最小为gr，选项A正确，B错误；又因为v＝2πrn，可得n＝12πgr，选项C正确，D错误. 【考点】向心力公式的简单应用

【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题

11.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9

A.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 摩托车受力分析如图所示.

由于FN＝mgcos 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也不变，A错误；由Fn＝mgtan θ＝mv2r＝mω2r＝m4π2T2r知h变化时，向心力Fn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.

【考点】圆锥摆类模型

【题点】类圆锥摆的动力学问题分析

12.如图10所示，两个质量均为m的小木块a和b(均可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )

图10

A.b一定比a先开始滑动

B.a、b所受的摩擦力始终相等 C.ω＝kg2l是b开始滑动的临界角速度

D.当ω＝2kg3l时，a所受摩擦力的大小为kmg

答案 AC

解析 小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即Ff＝mω2R.当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a：Ffa＝mωa2l，当Ffa＝kmg时，kmg＝mωa2l，ωa＝kgl；对木块b：Ffb＝mωb2·2l，当Ffb＝kmg时，kmg＝mωb2·2l，ωb＝kg2l，所以b先达到最大静摩擦力，选项A正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则Ffa＝mω2l，Ffb＝mω2·2l，Ffa

【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析

【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析

二、实验题(本题共2小题，共12分)

13.(4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11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，使它在水平桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.

图11

(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)FT24π2R

解析 需测量物体做圆周运动的周期T、圆周运动的半径R以及弹簧测力计的示数F，则有F＝m4π2T2R，所以待测物体质量的表达式为m＝FT24π2R.

【考点】对向心力的理解

【题点】向心力实验探究

14.(8分)未来在一个未知星球上用如图12甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，