2017_2018学年高中物理模块综合检测教科版必修2

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陕西省2017-2018学年高二学业水平考试模块检测卷二物理试卷 Word版含答案

2017-2018学年陕西省普通高中学业水平考试物理模块检测卷二（必修2）第一部分（选择题共66分）一、选择题（共22小题，每小题3分，计66分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合提莫要求）1.弹簧的原长为10cm，弹簧一开始被压缩到8cm，让弹簧逐渐伸长，最后弹簧被拉伸到12cm。

弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（）A．弹簧的长度逐渐变大，所以弹簧的弹性势能逐渐变大B．弹簧的形变量先变小后变大，所以弹簧的弹性势能先变大后变小C．弹簧8cm和12cm时，弹簧的弹性势能一样大D．弹簧12cm时的弹性势能比8cm时的弹性势能大答案：C2．如图所示，足够长的木板B置于光滑水平面上放着，木块A置于木板B上，A、B接触面粗糙，动摩擦因数为一定值，现用一水平恒力F作用在B上使其由静止开始运动，A、B 之间有相对运动，下列说法正确的有()A．B对A的摩擦力的功率是不变的B．力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量C．力F对B做的功等于B动能的增加量D．B对A的摩擦力做的功等于A动能的增加量答案：D3.如图所示，将一质量为m的小球以初速度v，斜向上抛出，小球落地时的速度为v。

已知小球抛出点离地面高为h，运动过程中小球克服阻力为W f，则（）A ．小球的机械能减少了20)(21v v m mgh -+ B ．小球的重力势能减少了20221-21mv mv C ．合力做的功为mgh-W f D ．小球克服阻力为W f 等于20221-21mv mv 答案：C4.如图所示，是一可视为质点的小球在外力作用下的v-t 图像。

下列说法正确的是（）A ．在0～t 1时间内和t 2~t 3时间内，外力做功相等B ．在0～t 4时间内，外力做的总功为零C ．在t 2时刻，外力的功率最大D ．在t 2～t 3时间内，外力的功率逐渐增大答案：B5.如图所示，一重为8N 的小球被细线系于O 点，将细线拉至水平，小球静止释放，小球运动到最低点时绳子的拉力10N ，小球的速度为1m/s 。

教科版高中物理必修二：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，共 48 分，在每题给出的四个选项中，第 1～5 题只有一项切合题目要求，第 6～8 题有多项切合题目要求．所有选对的得 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、后轮是互相关系的三个转动部分(如图 1)，行驶时 ()图 1A．大齿轮边沿点比小齿轮边沿点的线速度大B．后轮边沿点比小齿轮边沿点的角速度大C．大齿轮边沿点与小齿轮边沿点的向心加快度与它们的半径成正比D．后轮边沿点与小齿轮边沿点的向心加快度与它们的半径成正比【分析】大齿轮边沿点与小齿轮边沿点的线速度相等， A 错；v2后轮与小齿轮的角速度相等， B 错；依据 a n＝r知 C 错误；依据a n＝ω2r 知 D 正确．【答案】D2．“嫦娥一号”绕月卫星成功发射以后，我国又成功发射了“嫦娥二号”，其飞翔高度距月球表面 100 km，所探测到的相关月球的数据比飞翔高度为 200 km 的“嫦娥一号”更为详确．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运转轨道如图 2 所示，则有 ()【导学号： 22852129】图 2A ．“嫦娥二号 ”线速度比 “嫦娥一号 ”小B ．“嫦娥二号 ”周期比 “嫦娥一号 ”小C ．“嫦娥二号 ”角速度比 “嫦娥一号 ”小D ．“嫦娥二号 ”加快度比 “嫦娥一号 ”小【分析】依据 GMm 2 ＝m ω2r ＝m 2π2r ＝mv 2 ＝ma ，可得 v ＝ rT r GM M GM r 3r，a ＝Gr 2 ，ω＝ r 3 ，T ＝2π GM 可见，轨道半径较小的 “嫦娥二号 ”的线速度、加快度和角速度均较大，而周期较小．应选 B.【答案】B3．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眼行进 s ，第一次是沿圆滑水平面运动，第二次是沿粗拙水平面运动，设第一次力对物体做的功为W 1，均匀功率为 P 1；第二次力对物体做的功为 W 2，均匀功率为 P 2，则有 ()A ．W 1＝W 2，P 1＝P 2B ．W 1＝W 2，P 1＞P 2C ．W 1＜W 2，P 1＝P 2D ．W 1＜W 2，P 1＜P 2【分析】由 W ＝Fs 知道，W 1＝W 2，由于 a 1＞a 2 由 s ＝21at 2知 t 1W＜t 2，由 P ＝ t 知 P 1＞P 2，故 B 项正确．【答案】B4．如图 3 所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，而后水平跳跃并走开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地．假如他在屋顶跑动的最大速度是 4.5 m/s ，那么以下对于他可否安全跳过去的说法错误的是 (g 取 9.8 m/s 2)()图 3A ．他安全跳过去是可能的B．他安全跳过去是不行能的C．假如要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于 6.2 m/s D．假如要安全跳过去，他在空中的飞翔时间需要 1 s【分析】依据 y＝12gt2，当他下降在下一个屋顶时，着落的高度 y＝4.9 m，所用时间 t＝2y＝2×4.9＝，最大水平位移：g9.8s 1.0 sx＝ v m t＝ 4.5 ×1.0 m＝4.5 m＜ 6.2 m，所以他不可以安全抵达下一个屋顶．要想安全跳过去，他的跑动速度起码要大于6.2m/s，即 6.2 m/s.1.0故 B、C、D 正确， A 错误．【答案】A5．如图 4 所示，小球以初速度v0从 A 点沿不圆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 4A.v20－4ghB.4gh－v2C.v20－2ghD.2gh－v20【分析】设小球从 A 到 B 战胜摩擦力做的功为W f，小球从 A 至 B，由动能定理，有1－ W f－mgh＝0－2mv20小球从 B 至 A，由动能定理，有mgh－W f＝12mv2A－0解以上两式得 v A ＝ 4gh －v 02，B 对．【答案】B6．三颗人造地球卫星 A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，如图 5所示，已知 m A ＝m B ＜m C ，则对于三颗卫星，正确的选项是( )【导学号： 22852130】图 5A ．运转线速度关系为 v A ＞vB ＝v CB ．运转周期关系为 T A ＜T B ＝T CC ．向心力大小关系为 F A ＝F B ＜F CR 3A R 3B R 3CD ．半径与周期关系为 T 2A ＝T 2B ＝T 2CMmv 2GM【分析】由Gr2＝ m r 得 v ＝ r ，所以 v A ＞v B ＝v c ，选项 A Mm2 r 34π正确；由 G r 2 ＝mr T 2 得 T ＝2π GM ，所以 T A ＜T B ＝T C ，选项 B 正Mm M确；由 G r 2 ＝ma n 得 a n ＝ G r 2，所以 a A ＞a B ＝a C ，又 m A ＝m B ＜m C ，所以 F A ＞F B ， F B ＜F C ，选项 C 错误；三颗卫星都绕地球运转，故由R 3A R 3BR 3C开普勒第三定律得＝＝，选项 D 正确．T 2AT 2B T 2C7．如图 6 所示，一个小环套在竖直搁置的圆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 v 2跟着落高度 h 变化的图像可能是 ()图 6【分析】设小环在 A 点的速度为 v 0，由机械能守恒定律得－11mgh ＋2mv 2＝2mv 20得 v 2＝v 20＋2gh ，可见 v 2 与 h 是线性关系，若 v 0＝0，B 正确；若 v 0≠0，A 正确，故正确选项是 A 、B.【答案】AB18．如图 7 所示， MNP 为竖直面内一固定轨道，其 4圆弧段 MN 与水平段 NP 相切于 N ，P 端固定一竖直挡板， NP 长度为 2 m ，圆弧半径为 1 m ．一个可视为质点的物块自 M 端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生碰撞 (机械能不损失 )后，最后停止在水平轨道上某处．已知物块在 MN 段的摩擦可忽视不计，与 NP 段轨道间的滑动摩擦因数为 0.2.则物块 ()【导学号： 22852131】图 7A ．运动过程中与挡板发生 1 次碰撞B ．返回圆弧轨道的最大高度为0.6 mC ．在 NP 间来回一次战胜摩擦力做功 8 JD ．第一次与第二次经过圆弧轨道上N 点时对轨道的压力之比为15∶7【分析】依据动能定理： mgR －μmgx ＝0 可算出物块在水平轨道上运动的行程 x ＝5 m ，所以物块与挡板仅发生一次碰撞， A 正确；依据动能定理 mgR －μmg ×2L －mgh ＝0，可求出返回圆弧轨道的最大高度为 h ＝0.2 m ，B 错误；在 NP 间来回一次战胜摩擦力做的功 W ＝12，μ × ＝，错误；第一次经圆弧轨道上点时，＝ N mv1mg2L0.8mg CmgR 2mv 121N 1－mg ＝ R，第二次经过 N 点时， mgR －μmg ×2L ＝2mv 22，N 2－mg mv 22 N 1 15＝ R，整理可求出 N 2＝7 ，D 正确．【答案】 AD二、非选择题 (共 4 小题，共 52 分．按题目要求作答 )9．(8 分)用如图 8 所示的装置丈量弹簧的弹性势能．将弹簧搁置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O 点；在 O 点右边的B、C 地点各安装一个光电门，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地点 A，静止开释，计时器显示遮光片从 B 到 C 所用的时间 t，用米尺丈量 A、O 之间的距离 x.图 8(1)计算滑块走开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要丈量________．A．弹簧原长B．当地重力加快度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【分析】(1)滑块走开弹簧后做匀速直线运动，故滑块的速率v s＝t.(2)依据功能关系，弹簧的弹性势能E p＝12mv2，所以要求弹性势能，还需要测得滑块的质量，应选项 C 正确．(3)弹簧的形变量越大，弹性势能越大，滑块走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，应选项 B 正确．s【答案】(1)v＝t(2)C (3)B10．(10 分)在“考证机械能守恒定律”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 10 g 的砝码B．质量为 200 g 的木球C．质量为 50 g 的塑料球D．质量为 200 g 的铁球(2)以下表达正确的选项是 ()A．实验中应用秒表测出重物着落的时间B．可用自由落体运动的规律计算重物的刹时速度mv2C．由于是经过比较 2和mgh能否相等来考证机械能能否守恒，故不需要丈量重物的质量D．开释重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直经过限位孔(3)质量 m＝1 kg 的物体自由着落，获得如图 9 所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为 0.04 s，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许p＝________ J，此过程中物E体动能的增添量E k＝______________________________________Jg.(取 9.8 m/s2，保存三位有效数字 )图 9【分析】(1)为减小实验偏差应采用铁球．(3)E p＝mg OB ＝2.28 JACv B＝2T＝2.125 m/sE k＝12mv B2＝2.26 J.【答案】(1)D (2)CD (3)2.28 2.2611．(16 分)荡秋千是大家喜欢的一项体育活动．跟着科技的快速发展，未来的某一天，同学们或许会在其余星球上享受荡秋千的乐趣．假定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)该星球表面邻近的重力加快度 g 星等于多少？(2)若经过最低地点的速度为 v 0，你能上涨的最大高度是多少？【分析】(1)设人的质量为 m ，在星球表面邻近的重力等于万有GMmGM引力，有 mg 星＝R 2 ，解得 g 星＝ R 2 .(2)设人能上涨的最大高度为 h ，由功能关系得1mg 星 h ＝2mv 02R 2v 02解得 h ＝2GM .【答案】 (1)GM(2) R 2v 0222GMR12．(18 分)如图 10 所示，质量为 M 的小车静止在圆滑水平面上，小车 AB 段是半径为 R 的四分之一圆弧圆滑轨道， BC 段是长为 L 的水平粗拙轨道，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，重力加快度为 g.图 10(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M后滑入 BC 轨道，最后从 C 点滑出小车．已知滑块质量m ＝ 2 ，在任一时辰滑块相对地面速度的水平重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 v m ；②滑块从 B 到 C 运动过程中，小车的位移大小 s.【导学号： 22852132】【分析】(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＝12mv2B滑块在 B 点处，由牛顿第二定律得v B2N－mg＝m R解得 N＝3mg由牛顿第三定律得N′＝3mg.(2)①滑块下滑抵达 B 点时，小车速度最大．由机械能守恒得11mgR＝ Mv m2＋ m(2v m)222解得 v m＝gR.3②设滑块运动到 C 点时，小车速度大小为 v C，由功能关系得mgR－μmgL＝12Mv2C＋12m(2v C)2设滑块从 B 到 C 过程中，小车运动加快度大小为a，由牛顿第二定律得μ mg＝Ma由运动学规律得v C2－v m2＝－ 2as1解得 s＝3L.【答案】 (1)3mg (2)①gR1 3②3L。

2017-2018学年高中物理必修2浙江专版：模块综合检测

模块综合检测一、选择题1.如图1所示，帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动，帆船以速度v 朝正北方向航行，以帆板为参照物( )图1A ．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB ．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC ．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2vD ．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v解析：选D 以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v 和朝正北方向的速度v ，两速度的合速度大小为2v ，方向朝北偏东45°，故选项D 正确。

2．一块质量为m 的物体，放在光滑的水平地面上，在物体的一侧与一根轻弹簧相连，当一人用力F 水平推弹簧使物体向前运动并获得速度v (如图2所示)，则人做的功( )图2A ．等于12m v 2B ．大于12m v 2C ．小于12m v 2 D ．大小无法确定解析：选B 人做功，使物体的动能增大，同时也使弹簧具有了一定的弹性势能，即W F ＝12m v 2＋E p ，故A 、C 、D 错误，B 正确。

3．如图3所示，在光滑的水平面上放一个原长为L 的轻质弹簧，它的一端固定，另一端系一个小球，当小球在该平面上做半径为2L 的匀速圆周运动时，速率为v 1；当小球做半径为3L 的匀速圆周运动时，速率为v 2。

设弹簧总处于弹性限度内，则v 1∶v 2等于( )图3A.2∶ 3 B ．2∶1C ．1∶3D ．1∶ 3解析：选D 由圆周运动知识可得：k (2L －L )＝m v 122L …①，k (3L －L )＝m v 223L …②。

联立两式解得v 1v 2＝13，故A 、B 、C 错误，D 正确。

4.如图4，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。

已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在高点时对轨道的压力大小为N 2。

重力加速度大小为g ，则N 1－N 2的值为( )图4A ．3mgB ．4mgC ．5mgD ．6mg解析：选D 设小球在最低点时速度为v 1，在最高点时速度为v 2，根据牛顿第二定律有，在最低点：N 1－mg ＝m v 12R ，在最高点：N 2＋mg ＝m v 22R ；从最高点到最低点，根据动能定理有mg ·2R ＝m v 122－m v 222，联立可得：N 1－N 2＝6 mg ，故选项D 正确。

2017-2018学年高中物理必修2章末综合测评4 含答案精品

章末综合测评(四)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第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．对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()【导学号：45732142】A．其转速与角速度成反比，其周期与角速度成正比B．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C．匀速圆周运动的速度保持不变D．做匀速圆周运动的物体，其加速度保持不变【解析】由公式ω＝2πn可知，转速和角速度成正比，由ω＝2πT可知，其周期与角速度成反比，故A错误；运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述，所以B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向在变，所以C 错误；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向在变，所以D错误．【答案】 B2．如图1所示，一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小下列说法错误的是()图1A．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为0B．相对于地面，车轴的速度大小为ωRC．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωRD．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR【解析】因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为ωR，而轮胎上缘的速度大小为2ωR ，故选项A 、B 、D 正确，C 错误．【答案】 C3．一小球沿半径为2 m 的轨道做匀速圆周运动，若周期T ＝4 s ，则( )【导学号：45732143】A ．小球的线速度大小是0.5 m/sB ．经过4 s ，小球的位移大小为4π mC ．经过1 s ，小球的位移大小为2 2 mD ．若小球的速度方向改变了π2 rad ，经过时间一定为1 s【解析】小球的周期为T ＝4 s ，则小球运动的线速度为v ＝2πrT ＝π m/s ，选项A 错误；经过4 s 后，小球完成一个圆周运动后回到初始位置，位移为零，选项B 错误；经过1 s 后，小球完成14个圆周，小球的位移大小为s ＝2R ＝2 2 m ，选项C 正确；圆周运动是周期性运动，若方向改变π2弧度，经历的时间可能为t ＝(n ＋1)·T 4＝(n ＋1) s 或t ＝(n ＋3)·T4＝(n ＋3) s ，选项D 错误．【答案】 C4.荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图2中的( )图2A ．竖直向下a 方向B ．沿切线b 方向C ．水平向左c 方向D ．沿绳向上d 方向【解析】如图，将重力分解，沿绳子方向T －G cos θ＝m v 2R ，当在最高点时，v＝0，故T＝G cos θ，故合力方向沿G2方向，即沿切线b方向，由牛顿第二定律，加速度方向沿切线b方向．【答案】 B5．如图3所示，一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是()【导学号：45732144】图3【解析】橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧．由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90°，故选C.【答案】 C6．在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)质量为m，A为终端皮带轮，如图4所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑．当m可被水平抛出时，A轮每秒的转数最少是()图4A.12πgrBz.g rC.grD.12πgr【解析】物体恰在终端被水平抛出时，物体与皮带间没有力的作用，则有mg ＝m v 2r ，得v ＝gr ，则n ＝v 2πr ＝12πg r .【答案】 A7．如图5所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m 的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是( )【导学号：45732145】图5A ．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B ．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力C ．人在最低点时对座位的压力等于mgD ．人在最低点时对座位的压力大于mg【解析】过山车是竖直面内杆系小球圆周运动模型的应用．人在最低点时，由向心力公式可得：F －mg ＝m v 2R ，即F ＝mg ＋m v 2R ＞mg ，故选项C 错误，选项D 正确；人在最高点，若v ＞gR 时，向心力由座位对人的压力和人的重力的合力提供，若v ＝gR 时，向心力由人的重力提供，若v ＜gR 时，人才靠保险带拉住，选项A 错误；F ＞0，人对座位产生压力，压力大小F ＝m v 2R －mg ，当v 2＝2Rg 时F ＝mg ，选项B 错误．【答案】 D8．如图6所示，长0.5 m 的轻质细杆，一端固定有一个质量为3 kg 的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2 m/s.g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( )【导学号：45732146】图6A ．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24 NB ．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6 NC ．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 ND ．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N【解析】设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg －N ＝m v 2l ，得N ＝mg－m v 2l ＝6 N ，故小球对杆的压力大小是6 N ，A 错误，B 正确；小球通过最低点时N －mg ＝m v 2l ，得N ＝mg ＋m v 2l ＝54 N ，小球对杆的拉力大小是54 N ，C 错误，D 正确．【答案】 BD9．如图7所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为r 2.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．下列说法正确的是( )图7A ．从动轮做顺时针转动B ．从动轮做逆时针转动C ．从动轮的转速为r 1r 2nD ．从动轮的转速为r 2r 1n【解析】因为皮带不打滑，两轮边缘上各点的线速度等大，各点做圆周运动的速度方向为该点切线方向，则皮带上的M 、N 点均沿MN 方向运动，从动轮沿逆时针方向转动，A 错，B 对．根据线速度与角速度的关系式：v ＝rω，ω＝2πn ，得n ∶n 2＝r 2∶r 1，n 2＝r 1r 2n ，C 对，D 错．【答案】 BC10．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8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8A ．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【解析】摩托车受力如图所示．由于N ＝mg cos θ所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力F 也不变，A 错误；由F ＝mg tan θ＝m v 2r ＝mω2r 知h 变化时，向心力F 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．【答案】 BC二、计算题(共3小题，共40分)11．(10分)如图9所示，水平转盘上放有质量为m 的物体，当物块到转轴的距离为r 时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)．物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍．求：图9(1)当转盘的角速度ω1＝μg2r 时，细绳的拉力T 1； (2)当转盘的角速度ω2＝3μg2r 时，细绳的拉力T 2.【解析】设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω0，则μmg ＝mω20r ，解得ω0＝μgr .(1)因为ω1＝μg2r ＜ω0，所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩擦力，则物体与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力，细绳的拉力仍为0，即T 1＝0.(2)因为ω2＝3μg2r ＞ω0，所以物体所需向心力大于物体与盘间的最大静摩擦力，则细绳将对物体施加拉力T 2，由牛顿第二定律得T 2＋μmg ＝mω22r ，解得T 2＝μmg 2.【答案】 (1)T 1＝0 (2)T 2＝μmg212．(15分)如图10所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g 的小球，试管的开口端与水平轴O 连接．试管底与O 相距5 cm ，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．g 取10 m/s 2，求：图10(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？【导学号：45732147】【解析】(1)当试管匀速转动时，小球在最高点对试管的压力最小，在最低点对试管的压力最大．在最高点：F1＋mg＝mω2r在低高点：F2－mg＝mω2rF2＝3F1联立以上方程解得ω＝2gr＝20 rad/s.(2)小球随试管转到最高点，当mg＞mω2r时，小球会与试管底脱离，即ω＜gr.【答案】(1)20 rad/s(2)ω＜gr13．(15分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图11所示，质量m＝60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a＝3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度v B＝24 m/s，A 与B的竖直高度差H＝48 m．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆孤。

2017_2018学年高中物理本册综合学业质量标准检测(B)新人教版必修2

本册综合学业质量标准检测(B)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．如图甲所示，滑雪运动员沿斜坡高速向下滑行，其速度—时间图象如图乙所示，则由图象中AB 段曲线可知，运动员在此过程中导学号 66904633( D )A ．做曲线运动B ．机械能守恒C ．所受力的合力不断增大D ．平均速度v >v A ＋v B2解析：速度—时间图象并不是表示物体的运动轨迹，A 错误；由图象可知，运动员的加速度越来越小，故运动员所受的合外力越来越小，且运动员的机械能不守恒，B 、C 错误；利用图象的面积表示位移可知，此运动过程中的平均速度v >v A ＋v B2，D 正确。

2．2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。

现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是导学号 66904634( D )A ．“太空电梯”各点均处于完全失重状态B ．“太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大C ．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比D ．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比解析：“太空电梯”随地球一起自转，其周期相同，B 错；根据v ＝ωr 可知C 错，D 对；“太空电梯”不处于完全失重状态，A 错。

3．(浙江温州“十五校联合体”2016～2017学年高一下学期期中)如图，小飞用手托着质量为m 的“地球仪”，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L 后，速度为v (地球仪与手始终相对静止，空气阻力不可忽略)，地球仪与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是导学号 66904635( C )A ．手对地球仪的作用力方向竖直向上B ．地球仪所受摩擦力大小为μmgC ．手对地球仪做的功等于mv 2/2 D ．地球仪对手做正功解析：经受力分析知，手对地球仪的作用力斜向前上方，A 错；地球仪所受摩擦力f ＝ma ，B 错；由动能定理W F ＝12mv 2，C 对；地球仪对手做负功，D 错。

2017-2018学年高中物理教科版必修2：模块综合检测含

模块综合检测(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是( ) A ．牛顿运动定律就是经典力学 B ．经典力学的基础是牛顿运动定律C ．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D ．经典力学可以解决自然界中所有的问题解析：选B 经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础，经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题。

因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题。

2．(全国丙卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍。

该质点的加速度为( )A.st 2 B.3s 2t 2C.4s t2 D.8s t2解析：选A 质点在时间t 内的平均速度v ＝st ，设时间t 内的初、末速度分别为v 1和v 2，则v ＝v 1＋v 22，故v 1＋v 22＝s t 。

由题意知：12m v 22＝9×12m v 12，则v 2＝3v 1，进而得出2v 1＝st 。

质点的加速度a ＝v 2－v 1t ＝2v 1t ＝s t2。

故选项A 正确。

3.图1中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它边缘上的一点。

左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r 。

c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。

若在传动过程中，皮带不打滑。

则( )图1A ．a 点与b 点的线速度大小相等B ．a 点与b 点的角速度大小相等C ．b 点与d 点的向心加速度大小相等D．a点与c点的线速度大小相等解析：选D a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v＝rω，c 的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，故A错误，D正确；a、c的线速度相等，根据v＝rω，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b两点的角速度不等，故B错误；b点与d点的角速度相等，转动半径不等，根据a＝ω2r，向心加速度不等，故C 错误。

2017-2018学年高中物理必修二检测：模块综合检测(一) Word版含解析

模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t 到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g .下列说法正确的是()A ．若小球初速度增大，则θ减小B ．小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2C ．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D ．小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θ解析：小球落地时竖直方向上的速度v y ＝gt ，因为落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝gt v 0，可知若小球初速度增大，则θ减小，故A 正确；小球落地时位移方向与水平方向夹角的正切值tan α＝y x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0，tan θ＝2tan α，但α≠θ2，故B 错误；平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关，故C 错误；速度方向与水平方向夹角的正切值tan θ＝v y v 0＝gt v 0，小球的初速度v 0＝gt tan θ，故D 错误．答案：A2．关于摩擦力做功，以下说法正确的是()A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功B．静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动趋势，但不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功D．一对相互作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功解析：摩擦力可以是动力，故摩擦力可做正功；一对相互作用力，可以都做正功，也可以都做负功；静摩擦力可以做功，也可以不做功，故选项A、B、D错误，C正确．答案：C3．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换五种不同挡位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4 D．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝4∶1 解析：由题意知，A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换四种挡位；当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A转一圈，D转4圈，即ωAωD＝14，选项C对．答案：C4．已知靠近地面运转的人造卫星，每天转n圈，如果发射一颗同步卫星，它离地面的高度与地球半径的比值为()A ．nB ．n 2 C.n 3－1 D.3n 2－1 解析：设同步卫星离地面的高度为h ，地球半径为R .近地卫星的周期为T 1＝24 h n，同步卫星的周期为T 2＝24 h ，则T 1∶T 2＝1∶n ，对于近地卫星有G Mm R 2＝m 4π2T 21R ，对于同步卫星有G Mm ′（R ＋h ）2＝m ′4π2T 22(R ＋h )，联立解得h ＝(3n 2－1)R ，故D 正确．答案：D5．在平直轨道上，匀加速向右行驶的封闭车厢中，悬挂着一个带有滴管的盛油容器，如图所示．当滴管依次滴下三滴油时(设三滴油都落在车厢底板上)，下列说法中正确的是( )A ．这三滴油依次落在OA 之间，且后一滴比前一滴离O 点远B ．这三滴油依次落在OA 之间，且后一滴比前一滴离O 点近C ．这三滴油依次落在OA 间同一位置上D ．这三滴油依次落在O 点上解析：油滴下落的过程中，在竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体运动的规律可得，油滴运动的时间是相同的，在水平方向上，油滴离开车之后做匀速直线运动，但此时车做匀加速直线运动，油滴相对于车厢在水平方向上的位移就是车在水平方向上多走的位移，即Δx ＝12at 2，由于时间和加速度都是确定不变的，所以三滴油会落在同一点，即落在OA间同一位置上，故C正确．答案：C6.一箱土豆在转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力为()A．mg B．mω2RC.m2g2＋m2ω4R2D.m2g2－m2ω4R2解析：设其他土豆对该土豆的作用力为F，则该土豆受到重力mg和F作用．由于该土豆做匀速圆周运动，所以这两个力的合力提供该土豆做匀速圆周运动的向心力，如图所示．根据直角三角形的关系得F＝（mg）2＋F2向，而F向＝mω2R，所以F＝m2g2＋m2ω4R2，C正确．答案：C7．如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d＝0.50 m盆边缘的高度为h＝0.30 m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的地点到B的距离为()A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0解析：设小物块在BC 面上运动的总路程为s .物块在BC 面上所受的滑动摩擦力大小始终为f ＝μmg ，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进行研究，由动能定理得mgh －μmgs ＝0，得到s ＝h μ＝0.30.1m ＝3 m ，d ＝0.50 m ，则s ＝6d ，所以小物块在BC 面上来回运动共6次，最后停在B 点．故选D.答案：D8.如图所示，质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体( )A ．重力势能增加了34mgh B ．动能损失了12mgh C ．动能损失了mghD ．动能损失了32mgh 解析：重力做功W G ＝－mgh ，故重力势能增加了mgh ，A 错．物体所受合力F ＝ma ＝34mg ，合力做功W 合＝－F h sin 30°＝－34mg ×2h ＝－32mgh ，由动能定理知，动能损失了32mgh ，B 、C 错，D 正确．答案：D9．双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为( ) A.n 3k 2T B.n 3k T C.n 2k T D.n kT 解析：设两颗星的质量分别为m 1、m 2，做圆周运动的半径分别为r 1、r 2，根据万有引力提供向心力可得：G m 1·m 2（r 1＋r 2）2＝m 1r 14π2T 2，G m 1·m 2（r 1＋r 2）2＝m 2r 24π2T 2，联立解得：m 1＋m 2＝4π2（r 1＋r 2）3GT 2，即T 2＝4π2（r 1＋r 2）3G （m 1＋m 2），因此，当两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍时，两星圆周运动的周期为T ′＝n 3kT ，选项B 正确，其他选项均错．答案：B10．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a 和b ，落地点的水平位移为s 1和s 2，自抛出到落地的过程中，重力做的功分别为W 1、W 2，落地瞬间重力的即时功率为P 1和P 2( )A．若s1＜s2，则W1＞W2，P1＞P2B．若s1＜s2，则W1＞W2，P1＜P2C．若s1＝s2，则W1＞W2，P1＞P2D．若s1＝s2，则W1＜W2，P1＜P2解析：若s1＜s2，由于高度决定了平抛运动的时间，所以两个物体运动时间相等．由x＝v0t知：水平抛出两个物体的初速度关系为v1＜v2.由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量关系是m2＜m1.自抛出到落地的过程中，重力做的功W＝mgh，所以W1＞W2，平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以落地瞬间两个物体的竖直方向速度v y相等，根据瞬时功率P＝F v cos α，落地瞬间重力的即时功率P＝mg v y.由于m2＜m1，所以P1＞P2，故A正确，B错误．以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a和b，由于高度决定时间，所以两个物体运动时间相等．若s1＝s2，平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以水平抛出两个物体的初速度相等．由于以相同的动能从同一点水平抛出，所以两个物体的质量相等．所以自抛出到落地的过程中，重力做的功相等，即W1＝W2.落地瞬间重力的即时功率相等，即P1＝P2，则C、D错误．故选A.答案：A二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11.如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上，杆和球在竖直面内做匀速圆周运动，且杆对球A、B的最大约束力相同，则()A．B球在最低点较A球在最低点更易脱离轨道B．若B球在最低点与杆间的作用力为3mg，则A球在最高点受杆的拉力C．若某一周A球在最高点和B球在最高点受杆的力大小相等，则A球受杆的支持力，B球受杆的拉力D．若每一周做匀速圆周运动的角速度都增大，则同一周B球在最高点受杆的力一定大于A球在最高点受杆的力解析：两球的角速度相同，由向心力公式F n＝mω2r可知，由于B的运动半径较大，所需要的向心力较大，而由题意，两球的重力相等，杆对两球的最大拉力相等，所以在最低点B球更容易做离心运动，更容易脱离轨道，故A正确．若B球在最低点与杆间的作用力为3mg，设B球的速度为v B.则根据牛顿第二定律，得N B－mg＝m v2B2L，且N B＝3mg，得v B＝2gL，由v＝ωr，ω相等，A的半径是B的一半，则得此时A的速度为v A＝12v B＝gL.对A 球，设杆的作用力大小为N A ，方向向下，则有mg ＋N A ＝m v 2A L，解得N A ＝0，说明杆对A 球没有作用力，故B 错误．若某一周A 球在最高点和B 球在最高点受杆的力大小相等，设为F ，假设在最高点杆对A 、B 球产生的都是支持力，对B 球有mg －F ＝mω2·2L ；对A 球有mg －F ＝mω2L ；很显然上述两个方程不可能同时成立，说明假设不成立，则知两球所受的杆的作用力不可能同时是支持力．对B 球，若杆对B 球产生的是拉力，有mg ＋F ＝m ω2·2L ；对A 球，若杆对A 球产生的是拉力，有F ＋mg ＝mω2L ；两个方程不可能同时成立，所以两球不可能同时受杆的拉力．对B 球，若杆对B 球产生的是拉力，有mg ＋F ＝m ω2·2L ；对A 球，若杆对A 球产生的是支持力，有mg －F ＝mω2L ；两个方程能同时成立，所以可能A 球受杆的支持力、B 球受杆的拉力．对B 球，若杆对B 球产生的是支持力，有mg －F ＝mω2·2L ；对A 球，若杆对A 球产生的是拉力，有F ＋mg ＝mω2L ；两个方程不能同时成立，所以不可能A 球受杆的拉力，而B 球受杆的支持力．综上，A 球在最高点和B 球在最高点受杆的力大小相等时，A 球受杆的支持力、B 球受杆的拉力，故C 正确．当两球在最高点所受的杆的作用力都是支持力时，则对B 球，有mg －F B ＝mω2·2L ，得F B ＝mg －2mω2L ；对A 球，若杆对A 球产生的是支持力，有mg －F A ＝mω2L ，得F A ＝mg －mω2L ，可得F A ＞F B ，故D 错误．答案：AC12.如图所示，两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD 中点的轴OO 1在水平面内转动，已知两物块质量相等，杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B 到OO 1轴的距离为物块A 到OO 1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是( )A ．A 受到的静摩擦力一直增大B ．B 受到的静摩擦力先增大，后保持不变C ．A 受到的静摩擦力先增大后减小D ．A 受到的合外力一直在增大解析：在转动过程中，两物块做圆周运动都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以提供所需向心力时，绳子中就会产生拉力，当这两个力的合力都不足以提供向心力时，物块将会与CD 杆发生相对滑动．根据向心力公式F 向＝m v 2R＝m ω2R ，可知在发生相对滑动前物块的运动半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力大小等于物块所受的合力，故D 正确．由于A 的运动半径比B 的小，A 、B 的角速度相同，知当角速度逐渐增大时，B 物块先达到最大静摩擦力；角速度继续增大，B 物块靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力；角速度增大，拉力增大，则A 物块所受的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A 物块所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A 物块所受的摩擦力反向增大．所以A 所受的摩擦力先增大后减小，再增大；B 物块所受的静摩擦力一直增大，达到最大静摩擦力后不变，故A 、C 错误，B 正确．答案：BD13．如图为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是( )A ．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B ．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于gRC ．过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D ．过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下能通过圆轨道最高点解析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A 错误；在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则mg ＝m v 2R，解得：v ＝gR ，故B 正确；在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C 正确；过山车在斜面h ＝2R 高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：12m v ′2＝mg (h －2R )＝0.解得；v ′＝0，所以不能通过最高点，故D 错误．故选B 、C.答案：BC14．(2015·课标全国Ⅰ卷)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4 m 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1.3×103 kg ，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9.8 m/s 2，则此探测器( )A ．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/sB ．悬停时受到的反冲作用力约为2×103 NC ．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动的线速度解析：在地球表面附近有G M 地m R 2地＝mg 地，在月球表面附近有G M 月m R 2月＝mg 月，可得g 月＝1.656 m/s 2，所以探测器落地的速度为v ＝2g 月h ＝3.64 m/s ，故A 错误；探测器悬停时受到的反冲作用力为F＝mg 月≈2×103 N ，B 正确；探测器由于在着陆过程中开动了发动机，因此机械能不守恒，C 错误；在靠近星球的轨道上有G Mm R 2＝mg ＝m v 2R，即有v ＝gR ，可知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，故选项D 正确．答案：BD三、非选择题(本题共4小题，共46分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)15．(8分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．图甲(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)(多选)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p ＝__________，动能变化量ΔE k＝________．图乙(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A ．利用公式v ＝gt 计算重物速度B ．利用公式v ＝2gh 计算重物速度C ．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D ．没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2h 图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确．解析：(1)在重物下落过程中，若任意两点间重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物的机械能守恒，所以A 正确．(2)打点计时器需要交流电源，测量纸带上各点之间的距离需要刻度尺，本实验需要验证的等式为mgh ＝12m v 2，即gh ＝12v 2(或mgh ＝12m v 22－12m v 21，即gh ＝12v 22－12v 21)，所以不需要测量重物的质量，不需要天平．(3)从打O 点到打B 点的过程中，重力势能的变化量ΔE p ＝－mgh B ，动能的变化量ΔE k ＝12m v 2B ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫h C －h A 2T 2＝m （h C －h A ）28T 2. (4)重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是重物在运动过程中存在空气阻力和摩擦阻力，选项C 正确．(5)该同学的判断依据不正确．在重物下落h 的过程中，若阻力f恒定，根据mgh －fh ＝12m v 2－0⇒v 2＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫g －f m h ，可知v 2h 图象就是过原点的一条直线．要想通过v 2h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g.答案：(1)A(2)AB(3)－mgh B m（h C－h A）28T2(4)C(5)见解析16．(8分)如图所示，在固定光滑水平板上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m＝1 kg的小球A，另一端连接质量M＝4 kg的物体B.当A球沿半径r＝0.1 m的圆周做匀速圆周运动时，要使物体B不离开地面，A球做圆周运动的角速度有何限制(g取10 m/s2)?解析：小球A做圆周运动的向心力为绳子的拉力，故F T＝mω2r.B恰好不离开地面时F T＝Mg.解上述两个方程得ω＝20 rad/s，B不离开地面时拉力F T不大于B的重力，故A球做圆周运动的角速度应不大于20 rad/s.答案：A球做圆周运动的角速度应不大于20 rad/s17．(14分)据报道，人们最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍．已知一个在地球表面质量为50 kg 的人在这个行星表面的重量约为800 N，地球表面处的重力加速度为10 m/s2.求：(1)该行星的半径与地球的半径之比；(2)若在该行星上距行星表面2 m高处，以10 m/s的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力)，则小球的水平射程是多大．解析：(1)在该行星表面处，有G行＝mg行，可得g行＝16 m/s2.在忽略自转的情况下，物体所受的万有引力等于物体所受的重力，得GMmR2＝mg，有R2＝GM g，故R2行R2地＝M行g地M地g行＝4，所以R行R地＝2.(2)由平抛运动的规律，有h＝12g行t2，s＝v t，故s＝v 2h g行，代入数据，解得s＝5 m.答案：(1)2∶1(2)5 m18．(16分)如图所示，一长度L AB＝4.98 m、倾角θ＝30°的光滑斜面AB和一固定粗糙水平台BC平滑连接，水平台长度L BC＝0.4 m，离地面高度H＝1.4 m，在C处有一挡板，小物块与挡板碰撞后以原速率反弹，下方有一半球体与水平台相切，整个轨道处于竖直平面内．在斜面顶端A处由静止释放质量为m＝2 kg的小物块(可视为质点)，忽略空气阻力，小物块与BC间的动摩擦因数μ＝0.1，g取10 m/s2.求：(1)小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小；(2)小物块经过B 点多少次停下来，在BC 上运动的总路程为多少；(3)某一次小物块与挡板碰撞反弹后拿走挡板，最后小物块落在D 点，已知半球体半径r ＝0.75 m ，OD 与水平面夹角为α＝53°，求小物块与挡板第几次碰撞后拿走挡板(sin 53°＝45，cos 53°＝35)? 解析：(1)A →C ，由动能定理，得mgL AB sin θ－μmgL BC ＝12m v 2C ，解得v C ＝7 m/s.(2)小物块从A 到停止，设小物块在水平台上经过的距离为s ，由动能定理，得mgL AB sin θ－μmgs ＝0，解得s ＝24.9 m.经过B 点在水平台走过一个来回的距离为s 1＝0.8 m ，s s 1＝24.9 m 0.8 m＝31.125，所以经过了B 点n ＝31×2＋1＝63(次)．(3)由几何关系，可知物块在C 、D 间的水平位移x ＝r ＋r cos α，竖直位移h ＝H －r sin α.又x ＝v ′C t ，h ＝12gt 2. 联立以上方程，解得v ′C ＝3 m/s.由动能定理，得mgL AB sin θ－(2n′＋1)μmgL BC＝12m v′2C，解得n′＝25(次)．答案：(1)7 m/s(2)63次24.9 m(3)25次。

2018学年高中物理必修2模块综合测评含解析

模块综合测评(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．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0分)1．物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是()【导学号：01360191】A.v0g B．2v0gC.4v0g D．8v0g【解析】设平抛的水平位移是x，则竖直方向上的位移就是2x，水平方向上：x＝v0t①竖直方向上：2x＝12gt2②联立①②可以求得：t＝4v0g.故选C.【答案】 C2．甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则()A．ω1＞ω2，v1＞v2B．ω1＜ω2，v1＜v2C．ω1＝ω2，v1＜v2D．ω1＝ω2，v1＝v2【解析】由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1＝2πRt，v2＝4πRt，v1＜v2，由v＝rω，得ω＝vr，ω1＝v1R＝2πt，ω2＝2πt，ω1＝ω2，故C正确．【答案】 C3．如图1所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )图1A ．阻力对系统始终做负功B ．系统受到的合外力始终向下C ．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D ．任意相等的时间内重力做的功相等【解析】下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A 对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B 错；下降时重力做功等于重力势能减少量，C 错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D 错．【答案】 A4．如图2所示，可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R 的光滑圆柱，A 的质量为B 的两倍．当B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高．将A 由静止释放，B 上升的最大高度是( )【导学号：01360192】图2A ．2RB ．5R 3 C.4R3D ．2R 3【解析】如图所示，以AB 为系统，以地面为零势能面，设A 质量为2m ，B 质量为m ，根据机械能守恒定律得：2mgR ＝mgR ＋12×3m v 2，A 落地后B 将以v 做竖直上抛运动，即有12m v 2＝mgh ，解得h ＝13R .则B 上升的高度为R ＋13R ＝43R ，故选项C 正确．【答案】 C5．如图3所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P 、Q 为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P ，则下列说法中正确的是( )图3A ．轨道对小球做正功，小球的线速度v P >v QB ．轨道对小球不做功，小球的角速度ωP <ωQC ．小球的向心加速度a P >a QD ．轨道对小球的压力F P >F Q【解析】轨道光滑，小球在运动的过程中只受重力和支持力，支持力时刻与运动方向垂直，所以不做功，A 错；那么在整个过程中只有重力做功，满足机械能守恒，根据机械能守恒有v P <v Q ，在P 、Q 两点对应的轨道半径r P >r Q ，根据ω＝v r ，a ＝v 2r ，得小球在P 点的角速度小于在Q 点的角速度，B 正确；在P 点的向心加速度小于在Q 点的向心加速度，C 错；小球在P 和Q 两点的向心力由重力和支持力提供，即mg ＋F N ＝ma 向，可得P 点对小球的支持力小于Q 点对小球的支持力，D 错．6．人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为M 、半径为R 、表面重力加速度为g ，万有引力常量为G ，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是( )【导学号：01360193】A ．各国发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过GM RB ．各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于2πR gC ．若卫星轨道为圆形，则该圆形的圆心必定与地心重合D ．地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空【解析】由GMmr 2＝m v 2r ，得v ＝ GMr ，当r ＝R 时，卫星的运行速度最大，v max ＝GM R ，选项A 正确；此时对应的周期最小，T min ＝2πR v max，且GM ＝gR 2，解得T min ＝2πRg ，选项B 错误；由万有引力完全用来充当向心力可知，选项C 正确；同步卫星只能定位于赤道上空固定的高度，选项D 错误．【答案】 AC7．如图4所示，小滑块从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑，用v 、t 和h 分别表示小球沿轨道下滑的速率、时间和距轨道顶端的高度．如图所示的v －t 图象和v 2－h 图象中可能正确的是( )图4【解析】小滑块下滑过程中，小滑块的重力沿斜轨道切向的分力逐渐变小，故小滑块的加速度逐渐变小，故A 错误，B 正确；由机械能守恒得：mgh ＝12m v 2，故v 2＝2gh ，所以v 2与h 成正比，C 错误，D 正确．8．如图5所示，重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，那么在整个过程中下列说法正确的()【导学号：01360194】图5A．滑块动能的最大值是6 JB．弹簧弹性势能的最大值是6 JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒【解析】滑块能回到原出发点，所以机械能守恒，D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 J，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 J，从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故为6 J，所以B、C正确；由a→c时，因重力势能不能全部转变为动能，故A错．【答案】BCD二、实验题(共2小题，18分)9．(8分)某实验小组利用如图6甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．重锤的质量为m，已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2.实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1＝12.01 cm，h2＝19.15 cm，h3＝27.86 cm.打点计时器通以50 Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了________J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是________．(重锤质量m已知)图6【解析】打点计时器打B点时重锤减小的重力势能为ΔE p＝mgh2＝1.88mJ．因为重锤做的是匀加速直线运动，所以v B＝h3－h14T＝1.98 m/s，打B点时重锤增加的动能为：ΔE k＝12m v2B＝1.96m J．由于ΔE k＞ΔE p，所以可能是先释放纸带后接通电源开关．【答案】 1.88m 1.96m该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关或者释放纸带时手抖动了(其他答案只要合理均可) 10．(10分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图7甲所示．木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1.O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1.再用完全相同的2根、3根…弹簧并在一起进行第2次、第3次…实验并记录2W1,3W1…及相应的L2、L3…数据，用W－L 图象处理数据，回答下列问题：图7(1)如图乙是根据实验数据描绘的W－L图象，图线不过原点的原因是________；(2)由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是________W1；(3)W－L图象斜率的物理意义是________．【解析】(1)从A到B根据能量守恒可得：W－W f＝fL，所以图象不过原点的原因是在AO段还有摩擦力做功；(2)由图知图象两点坐标为(0.06,1)、(0.42,5)代入W－W f＝fL解得木块从A到O过程中摩擦力做的功为13W1；(3)由W－W f＝fL知图象的斜率为摩擦力．【答案】(1)未计算AO间的摩擦力做功(2)13(3)摩擦力三、计算题(共2小题34分)11．(16分)用一台额定功率为P0＝60 kW的起重机，将一质量为m＝500 kg 的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，g取10 m/s2.求：【导学号：01360195】(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度v m；(2)若使工件以a＝2 m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t＝1.14 s工件的速度v t＝10 m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？【解析】(1)当工件达到最大速度时，F＝mg，P＝P0＝60 kW故v m＝P0mg＝60×103500×10m/s＝12 m/s.(2)工件被匀加速向上吊起时，a不变，v变大，P也变大，当P＝P0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得F ′－mg ＝ma ，解得F ′＝m (a ＋g )＝500×(2＋10)N ＝6 000 N 匀加速过程结束时工件的速度为 v ＝P 0F ′＝60×1036 000 m/s ＝10 m/s 匀加速过程持续的时间为t 0＝v a ＝102 s ＝5 s. (3)根据动能定理，有P 0t －mgh ＝12m v 2t －0 代入数据，解得h ＝8.68 m.【答案】 (1)12 m/s (2)5 s (3)8.68 m12．(18分)如图8甲所示，质量为m ＝0.1 kg 的小球，用长l ＝0.4 m 的细线与固定在圆心处的力传感器相连，小球和传感器的大小均忽略不计．当在A 处给小球6 m/s 的初速度时，恰能运动至最高点B ，设空气阻力大小恒定，g 取10 m/s 2.求：图8(1)小球在A 处时传感器的示数；(2)小球从A 点运动至B 点过程中克服空气阻力做的功；(3)小球在A 点以不同的初速度v 0开始运动，当运动至B 点时传感器会显示出相应的读数F ，试通过计算在图乙坐标系中作出F －v 20图象．【解析】 (1)在A 点，由F －mg ＝m v 2Al ，解得：F ＝10 N.(2)由mg ＝m v 2Bl 得：v B ＝2 m/s小球从A 到B 过程中，根据动能定理：W f －2mgl ＝12m v 2B －12m v 2A 得到：W f ＝－0.8 J所以克服空气阻力做功0.8 J.(3)小球从A 到B 过程中，根据动能定理： W f －2mgl ＝12m v 2B－12m v 20 小球在最高点F ＋mg ＝m v 2Bl 两式联立得：F ＝14v 20－9 图象如图所示【答案】 (1)10 N (2)0.8 J (3)如解析图所示。

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模块综合检测(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求。

因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题。

2．(全国丙卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍。

该质点的加速度为( )A.st 2 B.3s 2t2 C.4s t2D.8s t2解析：选A 质点在时间t 内的平均速度v ＝s t，设时间t 内的初、末速度分别为v 1和v 2，则v ＝v 1＋v 22，故v 1＋v 22＝s t 。

由题意知：12mv 22＝9×12mv 12，则v 2＝3v 1，进而得出2v 1＝st。

质点的加速度a ＝v 2－v 1t ＝2v 1t ＝st2。

故选项A 正确。

3.图1中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它边缘上的一点。

左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r 。

c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。

若在传动过程中，皮带不打滑。

则( )图1A ．a 点与b 点的线速度大小相等B ．a 点与b 点的角速度大小相等C．b点与d点的向心加速度大小相等D．a点与c点的线速度大小相等解析：选D a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v＝rω，c 的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，故A错误，D正确；a、c的线速度相等，根据v＝rω，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b两点的角速度不等，故B错误；b点与d点的角速度相等，转动半径不等，根据a＝ω2r，向心加速度不等，故C 错误。

4.如图2所示，A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有( )图2A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B的摩擦力和向心力解析：选B 物体A、B随圆盘匀速转动，两者都需要水平方向的向心力，物体A的向心力由物体B施加的静摩擦力提供，因此物体A对B的静摩擦力沿半径背离圆心，选项A 错误；物体B需要的向心力由圆盘对B的静摩擦力与物体A对B的静摩擦力的合力提供，因此，选项B正确；向心力是效果力，物体不受向心力，选项C、D错误。

5.质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，如图3所示，则杆的上端受到小球对其作用力的大小为( )图3A．mω2R B．m g2－ω4R2C．m g2＋ω4R2 D．不能确定解析：选C 对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力F。

这两个力的合力提供向心力，且向心力与重力始终垂直。

由平行四边形定则可得：F＝m g2＋ω4R2，再根据牛顿第三定律，可知杆的上端受到小球对其作用力的大小为F′＝m g2＋ω4R2。

6．(全国甲卷)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于Q 球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短。

将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图4所示。

将两球由静止释放。

在各自轨迹的最低点，( )图4A ．P 球的速度一定大于Q 球的速度B ．P 球的动能一定小于Q 球的动能C ．P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D ．P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度解析：选C 两球由静止释放到运动到轨迹最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，取轨迹的最低点为零势能点，则由机械能守恒定律得mgL ＝12mv 2，v ＝2gL ，因L P ＜L Q ，则v P ＜v Q ，又m P ＞m Q ，则两球的动能无法比较，选项A 、B 错误；在最低点绳的拉力为F ，则F －mg ＝m v 2L ，则F ＝3mg ，因m P ＞m Q ，则F P ＞F Q ，选项C 正确；向心加速度a ＝F －mgm＝2g ，选项D 错误。

7.2013年12月14日，“嫦娥三号”携“玉兔号”月球车首次在月球实现软着陆并进行巡视探索。

若“嫦娥一号”和“嫦娥三号”绕月均做匀速圆周运动，它们的运行轨道如图5所示，设它们绕月球运行时轨道半径分别为r 1、r 2(r 1＞r 2)，速度大小分别为v 1、v 2，周期分别为T 1、T 2，则下列判断正确的是( )图5A ．v 1＝v 2B ．v 1＜v 2C ．T 1＝T 2D ．T 1＜T 2解析：选B 根据G Mm r 2＝m v 2r ＝mr 4π2T 2得，速度v ＝GMr，周期T ＝ 4π2r3GM，因为r 1>r 2，则v 1<v 2，T 1>T 2，故B 正确，A 、C 、D 错误。

8.经长期观测发现，A 行星运行的轨道半径为R 0，周期为T 0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t 0时间发生一次最大的偏离。

如图6所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知行星B ，则行星B 运动轨道半径为( )图6A ．R ＝R 03t 02t 0－T 02B ．R ＝R 0t 0t 0－TC ．R ＝R 03t 0t 0－T 02D ．R ＝R 03t 02t 0－T 0解析：选A 由题意可知：A 、B 相距最近时，B 对A 的影响最大，且每隔时间t 0发生一次最大的偏离，说明A 、B 相距最近，设B 行星的周期为T ，则有：⎝⎛⎭⎪⎫2πT 0－2πT t 0＝2π解得：T ＝t 0T 0t 0－T 0据开普勒第三定律：R 3R 03＝T 2T 02得：R ＝3t 02t 0－T 02R 0故A 正确，B 、C 、D 错误。

9．据英国《每日邮报》2015年3月6日报道，“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍，是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星，被称为“超级地球”。

若这颗行星围绕某恒星Q 做匀速圆周运动。

测得行星的公转周期为T ，公转轨道半径为r ，已知引力常量为G 。

则( )A ．恒星的质量约为4π2r3GT 2B ．行星的质量约为4π2r 3GT2C ．以7.9 km/s 的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面D ．以16.7 km/s 的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面解析：选AD 由于万有引力提供向心力，以行星为研究对象，有G Mm r 2＝m 4π2T2r ，得M ＝4π2r3GT 2，选项A 正确；根据万有引力提供向心力，只能求得中心天体的质量，因此根据题目所给信息不能求出行星的质量，选项B 错误；如果发射探测器到达该系外行星，需要克服太阳对探测器的万有引力，脱离太阳系的束缚，所以需要发射速度大于第三宇宙速度，选项C错误，D 正确。

10.如图7所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R (R 视为质点)。

将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y 轴重合，在R 从坐标原点以速度v 0＝3 cm/s 匀速上浮的同时，玻璃管沿x 轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y 轴夹角为α。

则红蜡块R 的( )图7A ．分位移y 与x 成正比B ．分位移y 的平方与x 成正比C ．合速度v 的大小与时间t 成正比D ．tan α与时间t 成正比解析：选BD 由题意可知，y 轴方向，y ＝v 0t ；而x 轴方向，x ＝12at 2，联立可得：x ＝a2v 02y 2，故A 错误，B 正确；x 轴方向，v x ＝at ，那么合速度的大小v ＝v 02＋a 2t 2，则v 的大小与时间t 不成正比，故C 错误；合速度的方向与y 轴夹角为α，则有：tan α＝at v 0＝av 0t ，故D 正确。

11.如图8所示，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。

图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则( )图8A ．a 的飞行时间比b 的长B ．b 和c 的飞行时间相同C ．a 的水平速度比b 的小D ．b 的初速度比c 的大解析：选BD 由图像可以看出，b 、c 两个小球的抛出高度相同，a 的抛出高度最小，根据t ＝2hg可知，a 的运动时间最短，b 、c 运动时间相等，故A 错误，B 正确；由图像可以看出，a 、b 、c 三个小球的水平位移关系为a 最大，c 最小，根据x ＝v 0t 可知，v 0＝x t，所以a 的初速度最大，c 的初速度最小，故C 错误，D 正确。

12．一辆初速度为v 0的电动玩具汽车保持功率不变驶上一斜坡。

若汽车受到的阻力保持不变，则在此上坡的过程中，汽车的v t 图像可能是( )解析：选ACD 以恒定的功率P 行驶的汽车，由功率P ＝Fv 得，由于阻力恒定不变，当牵引力等于阻力时，速度不变，即匀速向上运动，故A 正确；当速度增加时牵引力减小，加速度变小，而C 选项中速度与时间图像的斜率大小表示加速度大小，即加速度不断减小，故C 正确；汽车冲上斜坡时，若牵引力小于阻力时，汽车做减速运动，由P ＝Fv 得知，随着速度减小，汽车的牵引力增大，合力减小，则加速度减小，汽车做加速度减小的变减速运动，速度图像的斜率减小，故B 错误，D 正确。

13.如图9所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F 作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下( )图9A ．摩擦力大小不相等B ．F 所做的功不相等C ．摩擦产生的热量相等D ．箱子增加的动能相等解析：选BC 小车固定时，箱子的位移等于小车的长度，设为L ；小车不固定时，小车相对地面的位移设为x ，则箱子的位移为x ＋L 。

两种情况下，滑动摩擦力f 都等于μmg ，F 做的功分别为W 1＝FL ，W 2＝F (x ＋L )；摩擦产生的热量Q 都等于fL ；箱子增加的动能分别为ΔE k1＝(F －f )L ，ΔE k2＝(F －f )×(x ＋L )，B 、C 正确。