人教版高中物理必修二章末测试题及答案全套doc.docx
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人教版高中物理必修二章末测试题及答案全套
章末综合测评（―）
（用时：
60分钟满分：
100分）
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，1〜5小题只有一项符合题目要求，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0分）
1.如图1所示，一物块仅在三个共点恒力Fi、尺、月的作
图1
用下以速度％水平向右做匀速直线运动,其中鬥斜向右上方,F2竖直向下，鬥水平向左.某时刻撤去其中的一个力，其他力的人小和方向不变，一段吋间后恢复该力，则下列说法不正确的是（）
A.如果撤去的是尺，则物块先做匀变速曲线运动，恢复该力之后将做直线运动
B.如果撤去的是Fi，恢复Fi时物块的速度大小可能为％
C.如果撤去的是尺，物块将向右做匀加速直线运动，恢复该力之后做匀速直线运动
D.如果撤去的是尸2,在恢复该力之前的时间内，因物块做曲线运动，故在相等时间间隔内其速度的变化量的方向时刻在改变
【解析】物块在三个共点力F1、尸2、F3的作用下以速度％水平向右做匀速直线运动，说明三个共点力平衡，如果撤去Fl,则F2、凡的合力与Fl等大反向，合力与初速度不在一条直线上，物块做匀变速曲线运动，恢复円，物块又处于平衡状态，做匀速直线运动，A选项正确；撤去F1,尸2、鬥的合力对物块先做负功后做正功，有可能总功为零，即恢复Fi时物块的速度大小可能为％,B选项正确；撤去尸2之后，物块做类平抛运动，则厶v=a\t,因为加速度g是恒定的矢量，故在相等时间间隔内M的大小和方向都不变，D选项错误；撤去码
后，合力水平向右，故物块向右做匀加速直线运动，C选项正确.
【答案】D
2•将一只小球水平抛出，小球在空中依次飞过1号、2号、3号三个完全相同的窗户，图2中曲线为小球在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响，以下
说法正确的是（）
A.小球通过3号窗户所用的时间最长
B.小球通过1号窗户所用的吋间最长
C.小球通过3个窗户的时间是相同的
D.3个窗户所截得的小球运动轨迹相同
【解析】根据平抛运动规律，小球通过窗户所用的时间决定于竖直方向的分速度，而小球在竖直方向上做自由落体运动，速度越来越大，故可知，通过三个窗户所用的时间所以选项B正确，A、C错误；由平抛规律可知，合速度的方向不同，故运动轨迹不同，所以选项D错误.
【答案】B
3.如图3所示，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们靠轮边缘间的摩擦转动，两轮半径Ra=2Rb，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止.若将小木块放在8轮上，欲使木块相对3轮也相对静
止，则木块距B轮转轴的最大距离为（）
A.Rb
Rb
D.
Rb
4
【解析】根据题设条件，两轮边缘线速度相等可知=在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止，有尸向=祸Ra•若将小木块放在3轮上，欲使木块相对B轮也静止，令木块P与B轮转轴的最大距离为x,应有F向=加硯x,解得x=学,故选B.
【答案】B
4.如图4所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度％和％沿水平方向抛出，经过时间E和％后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）
A.ta>tb,vatb9va>vb
C・taVb
【解析】由于ha>hb,所以la>1b,又Xa=Xb,根据X=Vt可知Vb>Va,故选
A.
【答案】A
5.长度厶=0.50m的轻杆OA,A端有一质量,71=3.0kg的小球，如图5所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2m/s（g取10m/s2）,则此时细杆OA受到（）
A.6N的拉力
C.24N的拉力
D.24N的压力
【解析】设小球以速率e通过最高点时，球对杆的作用力恰好为零，即:
9
nnrms=—
v=y[gL=y]10X0.5m/s=^/5m/s.
“ig
由于Co=2m/sV诟m/s,小球过最高点时对细杆产生压力，如图所示
由牛顿第二定律：
mg—Fn=mvl/L得
FN=mg-/^/£=3X10N-3X^N=6N.
【答案】B
6.滑雪者从山上M处以水平速度飞出，经/o吋间落在山坡上N处时速度方向刚好沿斜坡向下，接着从N沿直线自由滑下，乂经A）时间到达坡上的P处.斜坡NP与水平面夹角为30。
，不计摩擦阻力和空气阻力，则从M到P的过程屮水平、竖直两方向的分速度◎、◎'随吋间变化的图象是（）
【解析】滑雪者先做平抛运动，后沿斜坡向下做匀加速运动，故水平方向的速度先不变，再增大；竖直方向的速度一直增大，但开始的加速度大于在斜坡上的加速度，定量计算可求得B、D正确.
【答案】BD
7.在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江（如图7甲），若把滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，间的距离为厶=80m,绳索的最低点离仙间的垂直距离为/7=8m,若把绳索看做是圆弧，已知一质量加=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s,（取^=10m/s2）那么（）
A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动
B.可求得绳索的圆弧半径为104m
C.人在滑到最低点时对绳索的压力为570N
D.在滑到最低点时人处于失重状态
【解析】根据题意，7?
2=402+（/?
-8）2
得R=104m
在最低点F_mg=nr^
得F=570N
此时人处于超重状态，B、C选项正确.
【答案】BC
&水平光滑直轨道ah与半径为R的竖直半圆形光滑轨道he相切，一小球以初速度％沿直轨道向右运动，如图8所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，贝9（）
A.小球到达。
点的速度为込^
B.小球在c点将向下做自由落体运动
C.小球在直轨道上的落点〃与b点距离为2R
D.小球从c点落到〃点需要时间为2\^
【解析】小球在c点时由牛顿第二定律得：
小球在c点具有速度，它将做平拋运动，并非做自由落体运动，B错误;
小球由C点平抛，在平抛运动过程中由运动学公式得:
解得D项正确；x=2R,C项正确.
【答案】ACD
二、非选择题（共4小题，共52分，按题目要求作答）
9.（12分）图9甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线・每次让小
球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛・
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中0为抛出点，则此小球做平抛运动的
初速度为m/s.
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长厶=5cm,通过实验,
记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为m/s；B点的竖直分速度为m/s.
【解析】
（2）取点（48.0,44.1）分析可得：
0.441=|X9.8Xg
0.48=e（）/2
解得：
eo=l・6m/s・
（3）由图可知，物体由A—B和由C所用的时间相等，且有:
\y=gTLx=v（）T
解得:
%=1.48m/s
=1.98m/s.
【答案】⑴水平初速度相同
（2）1.6
⑶1.481.98
10.（12分）某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图10所示.从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37。
的斜坡上的A点.已知每块砖的平均厚度为10cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖,取v=10m/s2.（sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：
石头下落的径迹
图10
（1）石子在空中运动的时间九
（2）石子水平抛出的速度％.
【解析】
（1）由题意可知：
石子落到A点的竖直位移
y=200X10X10-2m=20m
由y=g"/2
得t=2s.
（2）由A点的速度分解可得
Uo=rvtan37°
又因vy=gt,解得vy=20m/s
故Do=15m/s.
【答案】（l）2s
（2）15m/s
11.（12分）图11甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽彖为图乙的模型：
一・质量血=40kg的球通过长厶=12.5m的轻绳悬于竖青平面内的Fi角杆上，水平杆长厶'=7.5m・整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成&角.当&=37。
时，（取sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：
图11
（1）绳子的拉力大小；
（2）该装置转动的角速度.
【解析】
（1）对球受力分析如图所示，则
mg
=490N.
（2）球做圆周运动的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即加gtan37°=mto2（Lsin37°+U）,
得Ls爲7°+L，=°7rad/s.
【答案】（l）490N
（2）0.7rad/s
12.（16分）如图12所示，半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为加的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75加g.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，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差.
对A球：
3mg+mg=irr^解得Va=y/4gR
对B球:
mg—0.75mg=
Vb
nrR
所以Sa—sb=3R.
【答案】3R
章末综合测评
（二）
（用时：
60分钟满分：
100分）
一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的四个选项中，1〜7小题只有一项符合题目要求，8〜10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0分）
1.在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是（）
A.德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律
B.英国物理学家卡文辿许利用“卡文辿许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量
C.伽利略用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性
D.牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上
【解析】根据物理学史可知C错，A、B、D正确.
【答案】C
2・中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统.预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力.如图1所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b.c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星,则（）
A.卫星Q的角速度小于c的角速度
B.卫星a的加速度小于b的加速度
C.卫星。
的运行速度大于第一宇宙速度
D.卫星b的周期大于24h
【解析】
由万有引力提供向心力，得则半径大的角速度小,
则半径相同加速度犬小相等
则B
则A正确；由万有引力提供向心力
GMa=^~
错误；第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，其值最大，所有卫星的运行速度都小于或等于它，则C错误；方与g的周期相同，为24h,则D错误.
【答案】A
3.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于
火星到太阳的距离，那么（）
A.地球公转周期大于火星的周期公转
B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C.地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D.地球公转的角速度大于火星公转的角速度
2
【解析】根据—=my=man—marr得，公转周期T=
故地球公转的周期较小
选项A错误
公转线速度。
=\岸
球公转的线速度较大，选项B错误；公转加速度°n=
GM
故地球公转的加速度
较大，选项C错误；公转角速度co=N^r,故地球公转的角速度较大，选项D正确.
【答案】D
4.如图2所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运
行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为〃、C两卫星轨道的交点.已知
A、B.C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法屮正确的是（）
A.物体A和卫星C具有相同大小的线速度
B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度
C・卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定不相同
D.可能岀现在每天的某一时刻卫星B在A的止上方
【解析】物体A和卫星B、C周期相同，故物体A和卫星C角速度相同，但半径不同，根据v=coR可知二者线速度不同，A项错误；根据a=R（o2可知,物体4和卫星C向心加速度不同，B项错误；根据牛顿第二定律，卫星B和卫星C在P点的加速度a=琴,故两卫星在P点的加速度相同，C项错误；对于D选项，物体A是匀速圆周运动，线速度大小不变，角速度不变，而卫星3的线速度是变化的，近地点最大，远地点最小，即角速度发生变化，而周期相等，所以如图所示开始转动一周的过程中，会出现A先追上B,后又被B落下，一个周期后A和B都回到自己的起点.所以可能出现：
在每天的某一时刻卫星3在A的正上方，则D正确.
【答案】D
5•同步卫星位于赤道上方，相对地面静止不动.如果地球半径为/?
自转角速度为①，地球表面的重力加速度为g.那么，同步卫星绕地球的运行速度为（）
B.y）Rcog
【解析】同步卫星的向心力等于地球对它的万有引力C^yr=ma）2r,故卫
D正确.
即GM=gR2.所以同步卫星的运行速度
星的轨道半径r
3IGM
-、矿物体在地球表面的重力约寺于所支地球的万有引力
【答案】D
6.宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两星球球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动.根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
（）
A.双星相互间的万有引力增大
B.双星做圆周运动的角速度不变
C.双星做圆周运动的周期增大
D.双星做圆周运动的速度增大
【解析】双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律，F=G^,
知万有引力减小，故A错误.根据G号罕=如门/
知m]r\
=加2广2,V\=cor\,V2=cor2,轨道半径之比等于质量的反比，取星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，周期变大，线速度变小，故B、D错误，C正确.
【答案】C
7.有°、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，方是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图3所示，贝％）
图3
A.G的向心加速度等于重力加速度g
B.在相同时间内〃转过的弧长最长
C.c在4小吋内转过的圆心角是兀/6
D.d的运动周期有可能是20小时
【解析】地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，则知d与c的
角速度相同
根据a=co2r知
c的向心加速度大.
得g=
GM
可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星C的向心加速度小于b的向心加速度，而的向心加速度约为g,故°的向心加速度小于重力加速度g,故A错误；由6^^=加十，得了，则知卫星的轨道半径越大，线速度越小，所以方的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；c
4hTL
是地球同步卫星，周期是24h,则c在4h内转过的圆心角是石£><2兀=亍，故C
r3
错误；由开普勒第三定律宇=k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h,故D错误.
【答案】B
8.北京吋间2005年7月4日下午1时52分（美国东部吋间7月4日凌晨1时52分）探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”，如图4所示.假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的
下列说法中正确的是（
撞击（2005.7.4）
图4
A.绕太阳运动的角速度不变
B.近日点处线速度大于远日点处线速度
C.近日点处加速度大于远日点处加速度
D.其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方Z比是一个与太阳质量有关的常
【解析】由开普勒第二定律知近日点处线速度大于远日点处线速度，B正
确；由开普勒第三定律可知D正确；由万有引力提供向心力得C正确.
【答案】BCD
9.若宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T,离地高度为H,
地球半径为/?
则根据八H、/?
和引力常量G,能计算出的物理量是（）
图5
A.地球的质量
B.地球的平均密度
C.飞船所需的向心力
D.飞船线速度的大小
【解析】
由G（黑前=+H）,可得：
M="型,选项A可求
出；
又根据
M
选项B可求出；根据互卑也，选项D可求出；由于
飞船的质量未知，所以无法确定飞船的向心力.
【答案】ABD
10.迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581”运行的行星0—58心却很值得我们期待.该行星的温度在0°C到40°C之间，质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日・’91iese581"的质量是太阳质量的0.31倍.设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，贝9（）
A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同
B.如果人到了该行星，其体重是地球上的倍
C.该行星与t4Gliese5819啲距离是口地距离的\需倍
D.由于该行星公转速度比地球大，地球上的物体如果被带上该行星，其质量会稍有变化
【解析】对行星的卫星有G?
字=加牛，得v=y[^~,将质量关系和半径
关系代入得第一宇宙速度关系为中=2,选项A错误；由G^=mg得,人在该行星上的体重是地球上的2彳倍，选项B正确；对行星应用万有引力定律出罗=
选项C错误.
根据爱因
3[GM”n3/MlT\3/O.31X132Y盲厂花=7亦卫=\365?
斯坦的狭义相对论可判D选项正确.
【答案】BD
二、非选择题（共3小题，共40分，按题目要求作答）
11.（12分）已知太阳的质量为M,地球的质量为如，月球的质量为加2，当发生日全食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球之间，如图6所示.设月球到太阳的距离为Q,地球到月球的距离为b,则太阳对地球的引力F1和对月球的吸引力尸2的大小之比为多少？
太阳月球地球
O-oo
图6
【解析】由太阳对行星的引力满足
太阳对地球的引力
故Fi/F2=
太阳对月球的引力
加1/
加2（。
+疔
【答案】
m\cC
°
m2（a+by
12.（12分）设嫦娥三号卫星绕刀球做圆周运动，刀球绕地球也做圆周运动,且轨道都在同一平面内.己知卫星绕月球运动的周期心，地球表面处的重力加速度g,地球半径局，月心与地心间的距离厂，万有引力常量为G,试求：
（1）月球的平均密度〃；
（2）刀球绕地球运动的周期7：
【解析】
（1）设月球质量为加，卫星质量为加',月球的半径为对于绕月球表面飞行的卫星，由万有引力提供向心力有
容=打枭m,解得评禅
心‘05（）
又根据〃=十，解得卩=畚
GMm.
（2）设地球的质量为M,对于在地球表面的物体加表有屁以=冲表g,即GM=舷
月球绕地球做圆周运动的向心力来自地球引力
即爷=停，解得T春
【答案】（1啬⑵約|
13.（16分）如图7所示是月亮女神、嫦娥1号绕月做圆周运行吋某吋刻的图片，用用、忌、石、丁2、分别表示刀亮女神和嫦娥I号的轨道半径及周期，用/?
表示月亮的半径.
、
月亮•舞嫦娥I号
✓
✓
图7
（1）请用万有引力知识证明：
它们遵循月書=k,其中R是只与月球质量有关而与卫星无关的常量；
（2）经多少时间两卫星第一次相距最远；
（3）请用所给嫦娥1号的已知量，估测月球的平均密度.
【解析】
（1）设月球的质量为M,对任一卫星均有&晋=〃部rR
得翳欝常量.
⑵两卫星第一次相距最远时有#■一茉=71
T\T?
2T2-2TC
⑶对嫦娥1号有
M=^jtR^p
3tt/?
2
p=gE・
Ar
【答案】⑴见解析
（2）2卩丫|石（3）雷％
章末综合测评（三）
（用时：
60分钟满分：
100分）
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项屮，1〜5小题只有一项符合题冃要求，6〜8题有多项符合题口要求.全部选
对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
I.如图所示实例中均不考虑空气阻力,
系统机械能守恒的是（
A.上楼
（人与地球组成的系统）
B.跳绳
（人与绳组成的系统）
C.水滴石穿
D.箭射岀后
（水滴与石头组成的系统）
（箭、弓、地球组成的系统）
【解析】人上楼、跳绳过程中机械能不守恒，从能量转化角度看都是消耗
人体的化学能；水滴石穿，水滴的机械能减少的部分转变为内能；弓箭射出过程
中是弹性势能与动能、重力势能的相互转化，只有重力和弹力做功，机械能守恒.
【答案】D
2.如图1所示，在加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢,
已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是（）
A.做正功
C.不做功
D.无法确定
【解析】人随车一起向车前进的方向加速运动，表明车对人在水平方向上的合力向前，根据牛顿第三定律，人对车在水平方向的合力与车运动方向相反,故人对车做负功，B正确.
【答案】B
3.用一根绳子竖肓向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图2所示规律变化，已知物块的质量为加，重力加速度为g,0〜A）时间内物块做匀加速直线运动，/（）时刻后功率保持不变，门时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（）
A.
B.
C.
物块始终做匀加速直线运动
Of时间内物块的加速度大小为金
A）时刻物块的速度大小为诰
0〜“吋间内物块上升的高度为盘
D.
纠一一^
2丿2m2^3
【解析】由题图可知，0〜％时间内功率与时间成正比，则由F—mg=ma,
v=at,P=Fu,得P=m（a+g）m,因此图线斜率中=/（a+g）d,B选项错误；g
时刻后功率保持不变，拉力大于重力，物块继续加速运动，由牛-mg=ma,物
mg
块加速度逐渐减小，"时刻速度最大，则。
=0,最大速度为如=项错误；p-t图线与/轴所围的面积表示o〜H时间内拉力做的功w=—+p0（n一/0）=卩0“一驴，由动能定理得w—m^h=筈^，得力=黑九一号）一习需，D
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