学年人教版物理必修2课堂练习学业质量标准检测5.docx
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学年人教版物理必修2课堂练习学业质量标准检测5
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2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习：
学业质量标准检测5
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第五章 学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1．（20xx·浙江省温州九校高一上学期期末）一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ D ）
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C．汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
解析：
汽车转弯时受到重力，地面的支持力以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可知f＝m
。
解得v＝
＝20
m/s，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N。
汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度a＝
＝
＝7m/s2，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确。
2．如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截。
设拦截系统与飞机的水平距离为s，不计空气阻力。
若拦截成功，则v1，v2的关系应满足（ D ）
A．v1＝v2 B．v1＝
v2
C．v1＝
v2D．v1＝
v2
解析：
设经t时间拦截成功，则平抛的炮弹h＝
gt2，s＝v1t；竖直上抛的炮弹H－h＝v2t－
gt2，由以上各式得v1＝
v2。
3．（20xx·黑龙江哈尔滨三中高一下学期月考）如图所示为某一皮带传动装置，M是主动轮，其半径为r1，M′半径也为r1，M′和N在同一轴上，N和N′的半径都为r2。
已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。
则下列说法正确的是（ C ）
A．N′轮做的是逆时针转动B．M′轮做的是顺时针转动
C．N′轮的转速为（
）2nD．M′轮的转速为（
）2n
解析：
根据皮带传动关系可以看出，N轮和M轮转动方向相反，N′轮和N轮的转动方向相反，因此N′轮的转动方向为顺时针，故A、B错误；皮带与轮边缘接触处的线速度相等，所以2πnr1＝2πn2r2，得N（或M′）轮的转速为n2＝
，同理2πn2r1＝2n′2πr2，可得N′轮转速n′2＝（
）2n，故C正确，D错误。
4．（原创题）如图所示，雨点正在以4m/s的速度竖直下落，明洲同学以3m/s的速度水平匀速骑行，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为（ B ）
A．30°B．37°
C．45°D．0°
解析：
雨滴相对于人斜向后下落，如图，则
sinθ＝0.6，所以θ＝37°，故选B。
5．甲、乙两名溜冰运动员，M甲＝80kg，M乙＝40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，下列判断中正确的是（ D ）
A．两人的线速度相同，约为40m/s
B．两人的角速度相同，为5rad/s
C．两人的运动半径相同，都是0.45m
D．两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m
解析：
甲、乙两人绕共同的圆心做匀速圆周运动，他们间的拉力互为向心力，他们的角速度相同，半径之和为两人的距离。
设甲、乙两人所需向心力为F向，角速度为ω，半径分别为r甲、r乙，则
F向＝M甲ω2r甲＝M乙ω2r乙＝9.2N①
r甲＋r乙＝0.9m②
由①②两式解得ω≈0.6rad/s，r甲＝0.3m，r乙＝0.6m，故只有选项D正确。
6．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ＝60°，AB两点高度差h＝1m，忽略空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（ C ）
A．2
m/sB．2
m/s
C．4
m/sD．
m/s
解析：
根据h＝
gt2得t＝
＝
s＝
s
竖直分速度：
vy＝gt＝10×
m/s＝
m/s
刚要落到球拍上时速度大小v＝
＝
＝4
m/s，C正确，ABD错误。
7．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ BD ）
A．到达图示位置时，货箱向上运动的速度大于
B．到达图示位置时，货箱向上运动的速度等于vcosθ
C．运动过程中，M受到绳的拉力等于（M＋m）g
D．运动过程中，M受到绳的拉力大于（M＋m）g
解析：
小车A向左运动的过程中，小车的速度是合速度，可分解为沿绳方向与垂直于绳方向的速度，如图所示。
由图可知v1＝vcosθ，小车向左运动的过程中θ角减小，v不变，v1增大，货物做向上的加速运动，故绳的拉力大于货物总重力。
故BD正确。
8．在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江（如图1），若把这滑铁索过江简化成图2的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L＝80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为h＝8m，若把绳索看作是圆弧，已知一质量m＝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g＝10m/s2）那么（ BC ）
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，R2＝402＋（R－8）2
得R＝104m
在最低点F－mg＝m
得F＝570N
此时人处于超重状态，B、C选项正确。
9．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。
小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F－v2图像如乙图所示。
则（ AD ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度大小为
C．v2＝c时，杆对小球的弹力方向向上
D．v2＝2b时，小球受到的弹力与重力大小相等
解析：
在最高点，若v＝0，则N＝mg＝a；若N＝0，由图知：
v2＝b，则有mg＝m
＝m
，解得g＝
，m＝
R，故A正确，B错误；由图可知：
当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2＝c时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；若v2＝2b。
则N＋mg＝m
＝m
，解得N＝mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D正确。
故选AD。
10．（20xx·湖北省“荆、襄、宜”七校联盟高一下学期期中）如图所示，圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做
平抛运动。
现测得转台半径R＝0.6m，离水平地面的高度H＝0.8m，物块平抛落地时水平位移的大小x＝0.8m，重力加速度g＝10m/s2。
设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则：
（ ABD ）
A．物块运动到达地面的时间t＝0.4s
B．物块做平抛运动的初速度大小v0＝2m/s
C．物块与转台间的动摩擦因数μ＝
D．物块落地点与转台圆心在地面的投影点间的距离d＝1m
解析：
由H＝
gt2得t＝0.4s，故A正确；由x＝v0t，得v0＝2m/s，故B正确；根据μmg＝m
，得μ＝
，故C错误；d＝
＝1m，故D正确。
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、填空题（共2小题，共14分。
把答案直接填在横线上）
11．（6分）（20xx·河南省××市高一下学期期中）在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上O点稳定转动，如图（a）所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图（b）所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图（c）所示。
（1）圆的半径与陀螺的半径的比例应为__1∶1__；
（2）将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作__B__。
A．控制变量法 B．建模方法
C．等效替代法D．图像方法
解析：
（1）陀螺的边缘上的水沿切线方向飞出，所以圆的半径与陀螺的半径的比例应为1∶1。
（2）本题通过建立模型，观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，得出了圆周运动的物体在任意位置的速度方向。
所以这种方法称为建模方法。
12．（8分）（20xx·湖北省××市示范高中协作体高一下学期期中）图甲是“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__水平__。
每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__初速度相同__。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为__1.6__m/s。
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝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__1.5__m/s；B点的竖直分速度为__2__m/s。
解析：
（2）方法一：
取点（19.6,32.0）分析可得：
0．196＝
×9.8×t
0.32＝v0t1
解得：
v0＝1.6m/s。
方法二：
取点（44.1,48.0）分析可得：
0．441＝
×9.8×t
0.48＝v0t2
解得：
v0＝1.6m/s。
（3）由图可知，物体上A→B和由B→C所用的时间相等，且有：
Δy＝gT2 x＝v0T
解得：
v0＝1.5m/s vBy＝
＝2m/s。
三、论述·计算题（共4小题，共46分。
解答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）
13．（10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g＝10m/s2。
（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）石子在空中运动的时间t；
（2）石子水平抛出的速度v0。
答案：
（1）2s
（2）15m/s
解析：
（1）由题意可知：
石子落到A点的竖直位移
y＝200×10×10－2m＝20m
由y＝gt2/2
得t＝2s
（2）由A点的速度分解可得
v0＝vytan37°
又因vy＝gt，解得vy＝20m/s
故v0＝15m/s。
14．（11分）一战斗机飞行员驾驶飞机在万米高空的竖直平面内做匀速圆周运动，飞行速度为1080km/h,已知在最低点时飞机的加速度为60m/s2，（取g＝10m/s2，不考虑加速度随高度的变化）
（1）则飞机飞行的半径是多少；
（2）质量为70kg的飞行员在最低点时对座椅的压力；
（3）在最高点时飞机上脱落一个零件，求飞机飞行半圈时，零件的速度大小。
（不考虑零件受到的空气阻力）
答案：
（1）1500m
（2）4900N （3）340m/s
解析：
（1）1080km/h＝300m/s，
根据a＝
知，飞机飞行的半径为：
r＝
＝1500m
（2）根据牛顿第二定律得：
N－mg＝ma，
解得：
N＝mg＋ma＝70×（10＋60）N＝4900N。
根据牛顿第三定律知，飞行员在最低点对座椅的压力为4900N。
（3）在最高点脱落的零件做平抛运动，飞机飞行半圈所需的时间为：
t＝
＝5πs，
此时竖直分速度为：
vy＝gt＝50πm/s，
根据平行四边形定则知：
v′＝
＝
m/s≈340m/s。
15．（12分）（20xx·黑龙江省××市六中高一下学期期中）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m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0.75mg。
求A、B两球落地点间的距离。
答案：
3R
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＝m
vA＝
对B球：
mg－0.75mg＝m
vB＝
sA＝vAt＝vA
＝4R sB＝vBt＝vB
＝R
∴sA－sB＝3R
16．（13分）（20xx·湖南常德一中高一下学期检测）如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC，经C点进入光滑水平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。
已知小球质量为m，A、B两点高度差为h，BC斜面高2h，倾角α＝45°，悬挂弧形轻质筐的轻绳长为3h，小球可看成质点，弧形轻质筐的重力忽略不计，且其高度远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：
（1）B点与抛出点A的水平距离x；
（2）小球运动至C点速度vC的大小；
（3）小球进入轻质筐后瞬间，轻质筐所受拉力F的大小。
答案：
（1）2h
（2）2
（3）
mg
解析：
（1）小球在B点速度与斜面平行
vy＝v0
t＝h
v0t＝x
∴x＝2h
（2）小球在斜面上加速度a＝gsin45°＝
g
vB＝
v0＝2
v
－v
＝2a
∴vC＝2
（3）F－mg＝m
F＝
mg
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