版高考物理必修2复习模块综合测评.docx
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版高考物理必修2复习模块综合测评
模块综合测评
（用间：
60分钟 满分：
100分）
一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第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，有选错的得零分）
1．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分（如图1），行驶时（ ）
图1
A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大
B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大
C．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比
D．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比
【解析】 大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等，A错；后轮与小齿轮的角速度相等，B错；根据an＝
知C错误；根据an＝ω2r知D正确．
【答案】 D
2．2013年6月11日，“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课．在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小（ ）
图2
A．等于7.9km/s
B．介于7.9km/s和11.2km/s之间
C．小于7.9km/s
D．介于7.9km/s和16.7km/s之间
【解析】 卫星在圆形轨道上运动的速度v＝
.由于r＞R，所以v＜
＝7.9km/s，C正确．
【答案】 C
3．有一水平恒力F先后两次作用在同一物体上，使物体由静止开始沿水平面前进s，第一次是沿光滑水平面运动，第二次是沿粗糙水平面运动，设第一次力对物体做的功为W1，平均功率为P1；第二次力对物体做的功为W2，平均功率为P2，则有（ ）
A．W1＝W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＜W2，P1＝P2D．W1＜W2，P1＜P2
【解析】 由W＝Fs知道，W1＝W2，因为a1＞a2由s＝
at2知t1＜t2，由P＝
知P1＞P2，故B项正确．
【答案】 B
4．如图3所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法错误的是（g取9.8m/s2）（ ）
图3
A．他安全跳过去是可能的
B．他安全跳过去是不可能的
C．如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2m/s
D．如果要安全跳过去，他在空中的飞行时间需要1s
【解析】 根据y＝
gt2，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度y＝4.9m，所用时间t＝
＝
s＝1.0s，最大水平位移：
x＝vmt＝4.5×1.0m＝4.5m＜6.2m，所以他不能安全到达下一个屋顶．要想安全跳过去，他的跑动速度至少要大于
m/s，即6.2m/s.故B、C、D正确，A错误．
【答案】 A
5．（2016·福州高一期末）如图4所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（ ）
图4
A.
B.
C.
D.
【解析】 设小球从A到B克服摩擦力做的功为Wf，小球从A至B，由动能定理，有－Wf－mgh＝0－
mv
小球从B至A，由动能定理，有
mgh－Wf＝
mv
－0
解以上两式得vA＝
，B对．
【答案】 B
6．（2015·全国卷Ⅰ）我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2.则此探测器（ ）
【导学号：
67120100】
A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/s
B．悬停时受到的反冲作用力约为2×103N
C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
【解析】 设月球表面的重力加速度为g月，则
＝
＝
·
＝
×3.72，解得g月≈1.7m/s2.
A．由v2＝2g月h，得着陆前的速度为v＝
＝
m/s≈3.7m/s，选项A错误．
B．悬停时受到的反冲力F＝mg月≈2×103N，选项B正确．
C．从离开近月圆轨道到着陆过程中，除重力做功外，还有其他外力做功，故机械能不守恒，选项C错误．
D．设探测器在近月圆轨道上和人造卫星在近地圆轨道上的线速度分别为v1、v2，则
＝
＝
＝
＜1，故v1＜v2，选项D正确．
【答案】 BD
7．如图5所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图象可能是（ ）
图5
【解析】 设小环在A点的速度为v0，由机械能守恒定律得－mgh＋
mv2＝
mv
得v2＝v
＋2gh，可见v2与h是线性关系，若v0＝0，B正确；若v0≠0，A正确，故正确选项是AB.
【答案】 AB
8．（2015·全国卷Ⅱ）如图6所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则（ ）
【导学号：
67120101】
图6
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
【解析】 由题意知，系统机械能守恒．设某时刻a、b的速度分别为va、vb.此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为θ，分别将va、vb分解，如图．因为刚性杆不可伸长，所以沿杆的分速度v∥与v′∥是相等的，即vacosθ＝vbsinθ.当a滑至地面时θ＝90°，此时vb＝0，由系统机械能守恒得mgh＝
mv
，解得va＝
，选项B正确；同时由于b初、末速度均为零，运动过程中其动能先增大后减小，即杆对b先做正功后做负功，选项A错误；杆对b的作用先是推力后是拉力，对a则先是阻力后是动力，即a的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g，选项C错误；b的动能最大时，杆对a、b的作用力为零，此时a的机械能最小，b只受重力和支持力，所以b对地面的压力大小为mg，选项D正确．正确选项为B、D.
【答案】 BD
二、非选择题（共4小题，共52分．按题目要求作答）
9．（8分）（2016·四川高考）用如图7所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.
图7
（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________．
A．弹簧原长
B．当地重力加速度
C．滑块（含遮光片）的质量
（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________．
A．增大 B．减小
C．不变
【解析】
（1）滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块的速率v＝
.
（2）根据功能关系，弹簧的弹性势能Ep＝
mv2，所以要求弹性势能，还需要测得滑块的质量，故选项C正确．
（3）弹簧的形变量越大，弹性势能越大，滑块离开弹簧时的速度越大，滑块从B运动到C的时间越短，故x增大时，计时器显示时间t将变小，故选项B正确．
【答案】
（1）v＝
（2）C （3）B
10．（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择：
（ ）
A．质量为10g的砝码
B．质量为200g的木球
C．质量为50g的塑料球
D．质量为200g的铁球
（2）下列叙述正确的是（ ）
A．实验中应用秒表测出重物下落的时间
B．可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度
C．因为是通过比较
和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量
D．释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔
（3）质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图8所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝________J，此过程中物体动能的增加量Ek＝________J．（g取9.8m/s2，保留三位有效数字）
图8
【解析】
（1）为减小实验误差应选用铁球．
（3）ΔEp＝mg
＝2.28J
vB＝
＝2.125m/s
ΔEk＝
mv
＝2.26J.
【答案】
（1）D
（2）CD （3）2.28 2.26
11．（16分）荡秋千是大家喜爱的一项体育活动．随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣．假设你当时所在星球的质量为M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G.那么，
（1）该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
（2）若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？
【解析】
（1）设人的质量为m，在星球表面附近的重力等于万有引力，有mg星＝
，解得g星＝
.
（2）设人能上升的最大高度为h，由功能关系得
mg星h＝
mv
解得h＝
.
【答案】
（1）
（2）
12．（18分）如图9所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.
图9
（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力．
（2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝
，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：
①滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；
②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s.
【导学号：
67120102】
【解析】
（1）滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒
mgR＝
mv
滑块在B点处，由牛顿第二定律得
N－mg＝m
解得N＝3mg
由牛顿第三定律得N′＝3mg.
（2）①滑块下滑到达B点时，小车速度最大．由机械能守恒得
mgR＝
Mv
＋
m（2vm）2
解得vm＝
.
②设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系得
mgR－μmgL＝
Mv
＋
m（2vC）2
设滑块从B到C过程中，小车运动加速度大小为a，由牛顿第二定律得
μmg＝Ma
由运动学规律得
v
－v
＝－2as
解得s＝
L.
【答案】
（1）3mg
（2）①
②
L
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