最新人教版高中物理必修2第七章模块综合测评五(附答案)

综合测试

（时间100分钟，满分120分）

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确；全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）

1.飞机沿水平直线匀速飞行，欲投弹轰炸一地面目标，飞行员想看看投弹是否准确炸中目标，下列说法中正确的是（ ）

A.若空气阻力可忽略，飞行员应竖直向下观看，方可看到炸弹爆炸情况

B.若空气阻力可忽略，飞行员应向后下方观看，方可看到炸弹爆炸情况

C.若空气阻力不能忽略，飞行员应竖直向下观看，方可看到炸弹爆炸情况

D.若空气阻力不能忽略，飞行员应向后下方观看，方可看到炸弹爆炸情况

思路解析：若空气阻力忽略，则炸弹和飞机在水平方向上有相同速度，飞行员应竖直向下看，方可看到爆炸情况；若空气阻力不能忽略，则炸弹投出后在水平方向上作减速运动，落地点在飞机后下方.

答案：AD

2.一辆汽车从拱形桥桥顶开始匀速率驶下的过程中（ ）

A.它的动能变化等于势能变化 B.它的机械能守恒

C.它所受合外力为零 D.它所受外力做功的代数和为零

思路解析：汽车从桥顶匀速率驶下的过程可看成匀速圆周运动，动能不变，重力势能和机械能减小，合外力做功为零.

答案：D

3.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为（ ）

A.v=Rgk B.v≤kRg C.v≤kRg2 D.v≤kRg

思路解析：当运动员所需的最大向心力不大于冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力时，运动员安全.故有kmg≥mv2/R，得v≤kRg.

答案：B

4.关于人造卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是（ ）

A.如果知道人造卫星的轨道半径和运行周期，再利用万有引力常量，就可算出地球质量

B.两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、状态差别多大，它们的绕行半径和绕行周期一定是相同的

C.原来在同一轨道上一前一后沿同方向绕行的人造卫星，若要后一颗卫星追上前一颗卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可

D.一艘绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢地走出来并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，故飞行速度减小

思路解析：设地球质量为M，人造卫星的轨道半径为r、运行周期为T，有rTmrMmG22)2(，可得地球质量M=2324GTr，选项A正确.设人造卫星的轨道半径为r和运行速率为v，有rvmrMmG22，得运行速率为v=rGM，与人造卫星的质量、状态无关，当它们的绕行速率相等时，它们的绕行半径和绕行周期（T=vr2）一定是相同的，选项B正确.人造卫星在轨道上运行时，若突然增大其速率，则此瞬间做匀速圆周运动需要的向心力突然增大，万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，离开原来的轨道，不可能追上前一颗卫星并发生碰撞，所以要追上前一颗卫星并发生碰撞，应在较低的轨道上加速，选项C错误.由v=rGM知，选项D错误.

答案：AB

5.如图1所示，P、Q是质量相同的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上.若把地球看成是均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则（ ）

图1

A.P、Q受地球的引力大小相等 B.P、Q做圆周运动的角速度相等

C.P、Q做圆周运动的周期相等 D.P、Q做圆周运动的向心力相等

思路解析：P、Q做匀速圆周运动的向心力是地球的引力在垂直于地轴方向的分力，选项A、B、C正确.

答案：ABC

6.一个物体以初动能E从斜面底端冲上斜面，到达一定高度后又沿原轨迹返回到斜面底端，到达底端时的动能为E/2.假设小物块在斜面上受到的摩擦力大小保持不变，斜面足够长，如果小物块冲上斜面时的初动能变为4E，则小物块到达最高点时重力势能变化了（ ）

A.3E B.2E C.1.5E D.E

思路解析：设物体的质量为m，斜面倾角为θ，滑动摩擦力大小为f，以初动能E从斜面底端冲上斜面的最大距离为s1，由动能定理：

上滑时：-fs1-mgs1sinθ=0-E ①

下滑时：mgs1sinθ-fs1=E/2-0

②

又设物体以初动能4E从斜面底端冲上斜面的最大距离为s2，

上滑时：-fs2-mgs2sinθ=0-4E ③

由③式，fs2+mgs2sinθ=4E ④

由①②两式，f/mgsinθ=1/3

代入④式，mgs2sinθ=3E，即克服重力做功3E，小物块到达最高点时重力势能增加了3E.选项A正确.

答案：A

7.物体放在水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化的图象如图2甲所示，物体受力后的运动速度v随时间t变化的图象如图2乙所示.在整个过程中（ ）

图2

A.拉力做功为40 J B.物体克服摩擦力做功为16 J

C.合力做功为24 J D.以上结果都不对

思路解析：本题结合速度——时间图象考查功的概念.由vt图知物体在0—2 s内静止s1=0，2—6 s内做匀加速运动，位移s2=21×4×3 m=6 m，在6—8 s内做匀速运动，位移s3=3×2 m=6

m，且水平面对物体的滑动摩擦力大小为f=F3=2 N，8—10 s内做匀减速运动，位移s4=21×2×3

m=3 m，所以拉力的功为WF=F2s2+F3s3=3×6 J+2×6 J=30 J；物体克服摩擦力做功W克f=f(s2+s3+s4）=2×(6+6+3）J=30 J；合力的功W合=WF+Wf=0（或W合=ΔEk=0），所以选项A、B、C均错误.

答案：D

8.如图3所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移，此过程中，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力做功为（ ）

图3

A.7 J B.5 J C.1 J D.3.5 J

思路解析：功是标量，总功等于各个力做功的代数和.

答案：A

9.水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上.设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止.设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中（ ）

A.滑动摩擦力对工件做的功为mv2／2

B.工件的机械能增量为mv2／2

C.工件相对于传送带滑动的路程大小为v2/2μg

D.传送带对工件做功为零

思路解析：小工件放到传送带上后，竖直方向上受重力和支持力的作用（一对平衡力），水平方向受到皮带的向前的滑动摩擦力，由动能定理，滑动摩擦力对工件做的功等于小工件动能的增量mv2／2，选项A正确、D错误.小工件在水平方向运动，重力势能不变，动能的增量mv2／2就是机械能的增量，选项B正确.在小工件加速的时间内，小工件的位移为s1=tv20，皮带的位移为s2=vt-2s1，所以工件相对于传送带滑动的路程大小等于s1，又s1可以表示为s1=gvav2222，选项C正确.

答案：ABC

10.火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆．已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（ ）

A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大

C.火卫一的运动速度较大 D.火卫二的向心加速度较大

思路解析：由开普勒周期定律知，R3／T2=C（常数），又T1＜T2，所以R1＜R2，选项A正确.由ω=T2知ω1＞ω2，选项B错误，由2RMmG=Rvm2得v=RGM，又R1＜R2，所以v1＞v2，选项C正确.由a向=2RMG知a向1＞a向2，选项D错误

答案：AC

11.如图4所示，质量相等的两物体A、B在同一水平线上，曲线AC为A物体被水平抛出后的运动轨迹，直线BD为B物体自由下落的运动轨迹，两轨迹相交于O点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

图4

A.两物体经O点时速率相等

B.两物体经O点时重力的功率一定不相等

C.两物体经O点时具有的机械能一定相等

D.若两物体同时开始运动，一定在O点相遇

思路解析：两物体经O点时，重力做功相同，即竖直方向速度相等，O点的重力功率相等，但做平抛运动的A物体在O点有水平速度，则在O点vA＞vB，EA＞EB，故A、B、C均错；由抛体运动知识可知：若A、B两物体同时运动，则在O点相遇.

答案：D

12.2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中解体，造成人类航天史上又一悲剧.若“哥伦比亚”号航天飞机是在赤道上空飞行，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑的上方，则到它下次通过该建筑上方所需的时间为（ ）

A.2π/(32rgR-ω0) B.2π/(0231gRr)

C.2π23gRr D.2π/(32rgR+ω0) 思路解析：设地球的质量为M，航天飞机是在赤道上空飞行时，地球给它的万有引力提供向心力，有2rMmG=mω2r，又由“黄金代换式”：GM=gR2，得航天飞机的角速度为ω=32rgR；又设航天飞机两次通过该建筑上方的时间间隔为t，在时间t内，航天飞机转过的角度比地球（建筑）转过的角度多2π，即ωt-ω0t=2π，得t=2π/(32rgR-ω0）.

答案：A

第Ⅱ卷（非选择题 72分）

二、分析与解答（本题共7小题，共72分，解答题必须有必要步骤和文字说明）

13.（9分）如图5所示，水平桌面上固定着斜面体A，斜面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲面下端的切面是水平的，另有小铁块B.现提供的实验测量工具有天平、直尺，其他的实验器材可根据实验需要自选.要求设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中摩擦力对小铁块B做的功.请回答下列问题：

图5

（1）除题中供给的器材外，还需要选用的器材有__________________________.

（2）简要说明实验中要测量的物理量（要求在图上标明）__________________________.