最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解

合集下载

(完整版)高一物理必修2章节整理及练习(含答案)

第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向[自读教材·抓基础]1．抛体运动将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫作抛体运动。

2．抛体运动的速度方向 (1)在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这点的切线方向。

(2)做抛体运动的质点的速度方向，在其运动轨迹各点的切线方向上，并指向质点前进的方向。

(3)质点在曲线运动中速度的方向时刻在改变，即具有加速度，所以曲线运动是一种变速运动。

[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(想一想)物理上的切线与数学上的切线有何区别？提示：数学上的切线不用考虑方向，而物理上的切线具有方向，即要符合物体运动或物理量的“大方向”。

[跟随名师·解疑难]1．如何理解曲线运动的方向？由平均速度的定义知v ＝s t，则曲线运动的平均速度应为时间t 内的位移s 与时间t 的比值，如图1-1-1所示，v ＝s AB t。

随时间t 的取值变小，由图知时间t 内位移的方向逐渐向A 点的切线方向靠近，当时间趋于无限短时，位移方向为A 点的切线方向，故极短时间内的平均速度方向为A 点的瞬时速度方向，即A 点的切线方向。

2．曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化，不管大小是否变化，因其矢量性，速度时刻都在变化，即曲线运动一定是变速运动。

3．做曲线运动的物体一定有加速度吗？由于曲线运动是变速运动，所以，做曲线运动的物体一定有加速度。

[特别提醒] 做曲线运动的物体，其速度沿轨迹上所在点的切线方向，确定物体的速度方向应先明确其运动轨迹。

[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(选一选)(多选)下列说法正确的是( )A ．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变B ．曲线运动的速度方向可以不变，但速度大小一定改变C ．曲线运动的速度方向不是物体的运动方向D ．做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向抛体做直线或曲线运动的条件[自读教材·抓基础]1．抛体做直线运动的条件：抛出时的速度方向在竖直方向上。

最新教科版高中物理必修二测试题全套及答案

最新教科版高中物理必修二测试题全套及答案重点强化卷(一)平抛运动规律的应用一、选择题1．一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为2v0，不计空气的阻力，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间为()A.v0g B．2v0gC.3v0g D．2v0g【解析】如图所示，gt为物体落地时竖直方向的速度，由(2v0)2＝v20＋(gt)2得：t＝3v0 g，C正确．【答案】 C2. (多选)如图1所示，在高空匀速飞行的轰炸机，每隔1 s投下一颗炸弹，若不计空气阻力，则()图1A．这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上B．这些炸弹都落于地面上同一点C．这些炸弹落地时速度大小方向都相同D．相邻炸弹在空中距离保持不变【解析】这些炸弹是做平抛运动，速度的水平分量都一样，与飞机速度相同．相同时间内，水平方向上位移相同，所以这些炸弹排在同一条竖直线上．这些炸弹抛出时刻不同，落地时刻也不一样，不可能落于地面上的同一点．由于这些炸弹下落的高度相同，初速度也相同，这些炸弹落地时速度大小和方向都相同．两相邻炸弹在空中的距离为Δx＝x1－x2＝12g(t＋1)2－12gt2＝gt＋12g.由此可知Δx随时间t增大而增大．【答案】AC3. (多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶，他站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图2所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法正确的是()图2A．B镖的运动时间比A镖的运动时间长B．B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度大C．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大D．A镖的质量一定比B镖的质量小【解析】飞镖A、B都做平抛运动，由h＝12gt2得t＝2h g，故B镖运动时间比A镖运动时间长，A正确；由v0＝xt知A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大，B错误，C正确；无法比较A、B镖的质量大小，D错误．【答案】AC4.从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图3所示，则三个物体做平抛运动的初速度v A、v B、v C的关系和三个物体在空中运动的时间t A、t B、t C的关系分别是()图3A．v A>v B>v C，t A>t B>t C B．v A<v B<v C，t A＝t B＝t C C．v A<v B<v C，t A>t B>t C D．v A>v B>v C，t A<t B<t C【解析】三个物体抛出后均做平抛运动，竖直方向有h＝12gt2，水平方向有x＝v0t，由于h A>h B>h C，故t A>t B>t C，又因为x A<x B<x C，故v A<v B<v C，C正确．【答案】 C5.如图4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()图4A．v1＝v2B．v1＝Hs v2C．v1＝Hs v2D．v1＝sH v2【解析】设经t时间拦截成功，则平抛的炮弹下落h＝12gt2，水平运动s＝v1t；竖直上抛的炮弹上升H－h＝v2t－12gt2，由以上各式得v1＝s H v2，故D正确．【答案】 D6．如图5所示，以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2)()图5A.23s B．223sC. 3 s D ．2 s【解析】把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动，抛出时只有水平方向的速度v 0，垂直地撞在斜面上时，既有水平方向分速度v 0，又有竖直方向的分速度v y .物体速度的竖直分量确定后，即可求出物体飞行的时间．如图所示，把末速度分解成水平方向分速度v 0和竖直方向的分速度v y ，则有tan 30°＝v 0v yv y ＝gt ，解两式得t ＝v y g ＝3v 0g ＝ 3 s ，故 C 正确．【答案】 C7．(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图6所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m ，最近的水平距离为0.5 m ，锅的半径为0.5 m ．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g ＝10 m/s 2)( )图6A ．1 m/sB ．2 m/sC ．3 m/sD ．4 m/s【解析】由h ＝12gt 2知，面片在空中的运动时间t ＝2hg ＝0.4 s ，而水平位移x ＝v 0t ，故面片的初速度v 0＝x t ，将x 1＝0.5 m ，x 2＝1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01＝x 1t ＝1.25 m/s ，最大初速度v 02＝x 2t ＝3.75 m/s ，即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ，B 、C 选项正确．【答案】 BC8．如图7所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )图7A ．tan φ＝sin θB ．tan φ＝cos θC ．tan φ＝tan θD ．tan φ＝2tan θ【解析】设物体飞行时间为t ，则tan φ＝v y v 0＝gt v 0，tan θ＝y x ＝12gt2v 0t ＝gt2v 0，故tan φ＝2tan θ，D 正确．【答案】 D9. (多选)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】 x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，所以t ＝2yg ，由y b ＝y c >y a ，得t b ＝t c >t a ，选项 A 错，B 对；又根据 v 0＝xg2y ，因为y b >y a ，x b <x a ，y b ＝y c ，x b >x c ，故v a >v b ，v b >v c ，选项 C 错，D 对．【答案】 BD10.如图9所示，P 是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B 点以某速度v 0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A 点沿圆弧切线方向进入轨道．O 是圆弧的圆心，θ1是OA 与竖直方向的夹角，θ2是BA 与竖直方向的夹角，则( )图9A.tan θ2tan θ1＝2B ．tan θ1 tan θ2＝2 C.1tan θ1 tan θ2＝2D ．tan θ1tan θ2＝2【解析】 OA 方向即小球末速度垂线的方向，θ1是末速度与水平方向的夹角；BA 方向即小球合位移的方向，θ2是位移方向与竖直方向的夹角．由题意知：tan θ1＝v y v 0＝gt v 0，tan θ2＝x y ＝v 0t 12gt 2＝2v 0gt由以上两式得：tan θ1 tan θ2＝2.故B 项正确．【答案】 B 二、计算题11．从离地高 80 m 处水平抛出一个物体，3 s 末物体的速度大小为 50 m/s ，g 取10 m/s 2.求：(1)物体抛出时的初速度大小； (2)物体在空中运动的时间； (3)物体落地时的水平位移．【解析】 (1)由平抛运动的规律知v ＝v 2x ＋v 2y3 s 末v ＝50 m/s ，v y ＝gt ＝30 m/s 解得v x ＝40 m/s ，即v 0＝40 m/s. (2)物体在空中运动的时间t ＝2hg ＝2×8010 s ＝4 s.(3)物体落地时的水平位移x＝v0t＝40×4 m＝160 m.【答案】(1)40 m/s(2)4 s(3)160 m12.如图10所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g＝10 m/s2)求：图10(1)A点与O点的距离；(2)运动员离开O点时的速度大小．【解析】(1)设A点与O点的距离为L，运动员在竖直方向做自由落体运动，有L sin 37°＝12gt2L＝gt22sin 37°＝75 m.(2)设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即L cos 37°＝v0t解得v0＝L cos 37°t＝20 m/s.【答案】(1)75 m(2)20 m/s重点强化卷(二)圆周运动及综合应用一、选择题1.如图1所示为一种早期的自行车，这种带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了()图1A．提高速度B ．提高稳定性C ．骑行方便D ．减小阻力【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下，据公式v ＝ωr 知，轮子半径越大，车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快，故A 选项正确．【答案】 A2.两个小球固定在一根长为L 的杆的两端，绕杆的O 点做圆周运动，如图2所示，当小球1的速度为v 1时，小球2的速度为v 2，则转轴O 到小球2的距离是( )图2A.L v 1v 1＋v 2B ．L v 2v 1＋v 2 C.L (v 1＋v 2)v 1D ．L (v 1＋v 2)v 2【解析】两小球角速度相等，即ω1＝ω2.设两球到O 点的距离分别为r 1、r 2，即v 1r 1＝v 2r 2；又由于r 1＋r 2＝L ，所以r 2＝L v 2v 1＋v 2，故选B.【答案】 B3．汽车在转弯时容易打滑出事故，为了减少事故发生，除了控制车速外，一般会把弯道做成斜面．如图3所示，斜面的倾角为θ，汽车的转弯半径为r ，则汽车安全转弯速度大小为( )图3A.gr sin θ B ．gr cos θ C.gr tan θD ．gr cot θ【解析】高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，如图．根据牛顿第二定律得： mg tan θ＝m v 2r 解得：v ＝gr tan θ 故选C. 【答案】 C4.一质量为m 的物体，沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行，如图4所示，经过最低点的速度为v ，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为 ( )图4A ．μmgB ．μm v 2R C ．μm (g －v 2R )D ．μm (g ＋v 2R )【解析】小球在最低点时，轨道支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2R ，物体受到的摩擦力为f ＝μF N ＝μm (g ＋v 2R )，选项D 正确．【答案】 D5. (多选)如图5所示，用细绳拴着质量为m 的小球，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R ，则下列说法正确的是( )图5A ．小球过最高点时，绳子张力可能为零B ．小球过最高点时的最小速度为零C ．小球刚好过最高点时的速度为gRD ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【解析】绳子只能提供拉力作用，其方向不可能与重力相反，D 错误；在最高点有mg ＋F T ＝m v 2R ，拉力F T 可以等于零，此时速度最小为v min ＝gR ，故B 错误，A 、C 正确．【答案】 AC6．如图6所示，质量为m 的小球固定在长为l 的细轻杆的一端，绕轻杆的另一端O 在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点A 时，线速度大小为gl2，此时( )图6A ．杆受到12mg 的拉力 B ．杆受到12mg 的压力 C ．杆受到32mg 的拉力D ．杆受到32mg 的压力【解析】以小球为研究对象，小球受重力和沿杆方向杆的弹力，设小球所受弹力方向竖直向下，则N ＋mg ＝m v 2l ，将v ＝gl 2代入上式得N ＝－12mg ，即小球在A 点受杆的弹力方向竖直向上，大小为12mg ，由牛顿第三定律知杆受到12mg 的压力．【答案】 B7. “快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，如图7所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点)，下列说法正确的是()图7A．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mgB．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于mgC．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D．选手摆动到最低点的运动过程为匀变速曲线运动【解析】由于选手摆动到最低点时，绳子拉力和选手自身重力的合力提供选手做圆周运动的向心力，有T－mg＝F向，T＝mg＋F向>mg，B正确，A错误；选手摆到最低点时所受绳子的拉力和选手对绳子的拉力是作用力和反作用力的关系，根据牛顿第三定律，它们大小相等、方向相反且作用在同一条直线上，故C错误；选手摆到最低点的运动过程中，是变速圆周运动，合力是变力，故D错误．【答案】 B8．如图8所示，两个水平摩擦轮A和B传动时不打滑，半径R A＝2R B，A为主动轮．当A匀速转动时，在A轮边缘处放置的小木块恰能与A轮相对静止．若将小木块放在B轮上，为让其与轮保持相对静止，则木块离B轮转轴的最大距离为(已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等)()图8A.R B4 B.R B2C ．R BD ．B 轮上无木块相对静止的位置【解析】摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等．根据题意有：R A ωA ＝R B ωB 所以ωB ＝R AR BωA因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，设在B 轮上的转动半径最大为r ，则根据最大静摩擦力等于向心力有：mR A ω2A ＝mrω2B得：r ＝R A ω2A⎝ ⎛⎭⎪⎫R A R B ωA 2＝R 2B R A ＝R B 2.【答案】 B9．如图9所示，滑块M 能在水平光滑杆上自由滑动，滑杆固定在转盘上，M 用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m 的物体相连．当转盘以角速度ω转动时，M 离轴距离为r ，且恰能保持稳定转动．当转盘转速增到原来的2倍，调整r 使之达到新的稳定转动状态，则滑块M ( )图9A ．所受向心力变为原来的4倍B ．线速度变为原来的12 C ．转动半径r 变为原来的12 D ．角速度变为原来的12【解析】转速增加，再次稳定时，M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m 的重力，所以向心力不变，故A 错误；转速增到原来的2倍，则角速度变为原来的2倍，根据F ＝mrω2，向心力不变，则r 变为原来的14.根据v ＝rω，线速度变为原来的12，故B 正确，C 、D 错误．【答案】 B10. (多选)中央电视台《今日说法》栏目曾报道过一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图10所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是()现场示意图图10A．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C．公路在设计上可能内(东北)高外(西南)低D．公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低【解析】由题图可知发生事故时，卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故选项A正确，选项B错误；如果外侧高，卡车所受重力和支持力的合力提供向心力，则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故选项C正确，D错误．【答案】AC二、计算题11．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有F m＝0.6mg＝m v2r，由速度v＝30 m/s，得弯道半径r＝150 m.(2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mg－F N＝m v2R，为了保证安全，车对路面间的弹力F N必须大于等于零，有mg≥mv2R，则R≥90m.【答案】(1)150 m(2)90 m12.如图11所示，一光滑的半径为0.1 m的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道对小球的压力恰好为零，g取10 m/s2，求：图11(1)小球在B点速度是多少？(2)小球落地点离轨道最低点A多远？(3)落地时小球速度为多少？【解析】(1)小球在B点时只受重力作用，竖直向下的重力提供小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得：mg＝m v2Br代入数值解得：v B＝gr＝1 m/s.(2)小球离开B点后，做平抛运动．根据平抛运动规律可得：2r＝12gt2s＝v B t，代入数值联立解得：s＝0.2 m.(3)根据运动的合成与分解规律可知，小球落地时的速度为v＝v2B＋(gt)2＝ 5 m/s.【答案】(1)1 m/s(2)0.2 m(3) 5 m/s重点强化卷(三)万有引力定律的应用一、选择题1．两个密度均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为10－8N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为()A．10－8N B．0.25×10－8 NC ．4×10－8ND ．10－4N【解析】原来的万有引力为：F ＝G Mmr 2 后来变为：F ′＝G 2M ·2m (2r )2＝GMmr 2 即：F ′＝F ＝10－8N ，故选项A 正确．【答案】 A2．已知引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2，重力加速度g ＝9.8 m/s 2，地球半径R ＝6.4×106 m ，则可知地球质量的数量级是( )A ．1018 kgB ．1020 kgC ．1022 kgD ．1024 kg【解析】根据mg ＝G Mm R 2得地球质量为M ＝gR 2G ≈6.0×1024 kg.故选项D 正确．【答案】 D3．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是( )A ．已知它的质量是1.24 t ，若将它的质量增为2.84 t ，其同步轨道半径将变为原来的2倍B ．它的运行速度大于7.9 km/sC ．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行电视转播D ．它距地面的高度约为地球半径的5倍，故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的136【解析】同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A 错误；7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小．同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9 km/s ，B 错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C 错误；由G Mm r 2＝ma n 可得，同步卫星的加速度a n ＝G M r 2＝G M (6R )2＝136G M R 2＝136g ，故选项D 正确．【答案】 D4．如图1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是( )图1A ．根据v ＝gr 可知，运行速度满足v A >vB >vC B ．运转角速度满足ωA >ωB >ωC C ．向心加速度满足a A <a B <a CD ．运动一周后，A 最先回到图示位置【解析】由G Mmr 2＝m v 2r 得，v ＝GM r ，r 大，则v 小，故v A <v B <v C ，A 错误；由G Mmr2＝mω2r 得，ω＝GM r 3，r 大，则ω小，故ωA <ωB <ωC ，B 错误；由G Mm r 2＝ma 得，a ＝GMr 2，r 大，则a 小，故a A <a B <a C ，C 正确；由G Mm r 2＝m 4π2T 2r 得，T ＝2πr 3GM ，r 大，则T 大，故T A >T B >T C ，因此运动一周后，C 最先回到图示位置，D 错误．【答案】 C5．据英国《卫报》网站2015年1月6日报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b ”．假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p 倍，橙矮星的质量为太阳的q 倍．则该行星与地球的( )A ．轨道半径之比为3p 2q B ．轨道半径之比为3p 2 C ．线速度之比为3qp D ．线速度之比为1p【解析】行星公转的向心力由万有引力提供，根据牛顿第二定律，有G Mm R 2＝m 4π2T 2R ，解得：R ＝3GMT 24π2，该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p 倍，橙矮星的质量为太阳的q 倍，故：R 橙R 太＝3(M 橙M 太)(T 行T 地)2＝3qp 2，故A 正确，B 错误；根据v ＝2πR T ，有：v 行v 地＝R 行R 地·T 地T 行＝3qp 2·1p ＝3q p ；故C 正确，D 错误．【答案】 AC6．银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动．由天文观测得其周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知万有引力常量为G .由此可求出S 2的质量为( )A.4π2r 2(r －r 1)GT 2B.4π2r 31GT 2C.4π2r 3GT 2D.4π2r 2r 1GT 2【解析】设S 1、S 2两星体的质量分别为m 1、m 2，根据万有引力定律和牛顿定律得，对S 1有G m 1m 2r 2＝m 1(2πT )2r 1，解之可得m 2＝4π2r 2r 1GT 2，则D 正确，A 、B 、C 错误．【答案】 D7．质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为R 和r ，则( )A ．甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R ∶rB ．甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1C ．甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1D ．甲、乙两颗卫星的周期之比等于R ∶r【解析】由F ＝G Mm R 2和M ＝ρ43πR 3可得万有引力F ＝43G πRmρ，又由牛顿第二定律F ＝ma 可得，A 正确；卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，因此B 错误；由F ＝43G πRmρ，F ＝m v 2R 可得，选项C 错误；由F ＝43G πRmρ，F ＝mR 4π2T 2可知，周期之比为1∶1，故D 错误．【答案】 A8．嫦娥三号探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75 km/s(可近似当成匀速圆周运动)，若已知地球质量约为月球质量的81倍，地球第一宇宙速度约为7.9 km/s ，则地球半径约为月球半径的多少倍？( )A ．3倍B ．4倍C ．5倍D ．6倍【解析】根据万有引力提供向心力知，当环绕天体在中心天体表面运动时，运行速度即为中心天体的第一宇宙速度，由G MmR 2＝m v 2R 解得：v ＝GMR ，故地球的半径与月球的半径之比为R 1R 2＝M 1M 2·v 22v 21，约等于4，故B 正确，A 、C 、D 错误．【答案】 B9．如图2所示，a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a 、c 的轨道相交于P ，b 、d 在同一个圆轨道上．某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方．下列说法中正确的是( )图2A ．b 、d 存在相撞危险B ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度C ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度D ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度【解析】 b 、d 在同一轨道，线速度大小相等，不可能相撞，A 错；由a 向＝GMr 2知a 、c 的加速度大小相等且大于b 的加速度，B 对；由ω＝ GMr 3知，a 、c 的角速度大小相等，且大于b 的角速度，C 错；由v ＝ GMr 知a 、c 的线速度大小相等，且大于d 的线速度，D错．【答案】 B10．(2015·四川高考)登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比()A.B．火星做圆周运动的加速度较小C．火星表面的重力加速度较大D．火星的第一宇宙速度较大【解析】火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由GMmr2＝m4π2T2r＝ma知，因r火＞r地，而r3T2＝GM4π2，故T火＞T地，选项A错误；向心加速度a＝GMr2，则a火＜a地，故选项B正确；地球表面的重力加速度g地＝GM地R2地，火星表面的重力加速度g火＝GM火R2火，代入数据比较知g火＜g地，故选项C错误；地球和火星上的第一宇宙速度：v地＝GM地R地，v火＝GM火R火，v地＞v火，故选项D错误．【答案】 B二、计算题11．经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m)，转动一周的周期约为2亿年(约等于6.3×1015s)．太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题．(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)用给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量.【解析】假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M，太阳的质量为m，轨道半径为r，周期为T，太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力，则G Mm r 2＝m 4π2T 2r故这些星体的总质量为M ＝4π2r 3GT 2＝4×(3.14)2×(2.8×1020)36.67×10－11×(6.3×1015)2kg≈3.3×1041kg. 【答案】 3.3×1041kg12．质量分别为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动，星球A 和B 两者中心之间距离为L .已知A 、B 的中心和O 三点始终共线，A 和B 分别在O 的两侧．引力常量为G .图3(1)求两星球做圆周运动的周期．(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A 和B ，月球绕其轨道中心运行的周期记为T 1.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T 2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg 和7.35×1022kg.求T 2与T 1两者平方之比．(结果保留三位小数)【解析】 (1)两星球围绕同一点O 做匀速圆周运动，其角速度相同，周期也相同，其所需向心力由两者间的万有引力提供，设OB 为r 1，OA 为r 2，则对于星球B ：G Mm L 2＝M 4π2T 2r 1 对于星球A ：G Mm L 2＝m 4π2T 2r 2 其中r 1＋r 2＝L 由以上三式可得T ＝2πL 3G (M ＋m ).(2)对于地月系统，若认为地球和月球都围绕中心连线某点O 做匀速圆周运动，由(1)可知地球和月球的运行周期T 1＝2πL 3G (M ＋m )若认为月球围绕地心做匀速圆周运动，由万有引力与天体运动的关系：G Mm L 2＝m 4π2T 22L解得T 2＝4π2L 3GM则T 22T 21＝M ＋mM ＝1.012.【答案】 (1)2πL 3G (M ＋m )(2)1.012重点强化卷(四) 功和功率一、选择题1．下列关于力做功的说法中正确的是( )A ．人用力F ＝300 N 将足球踢出，球在空中飞行40 m ，人对足球做功12 000 JB ．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C ．物体竖直上升时，重力不做功D ．只有恒力才能做功，变力不能做功【解析】球在空中飞行40 m 不是人踢足球的力伴随的位移，A 错；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B 对；物体竖直上升时，重力做负功，C 错；任何力都有可能做功，D 错．【答案】 B2．(多选)如图1所示，用力F 拉一质量为m 的物体，使它沿水平地面匀速向右移动距离s .若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则此力F 对物体做功的表达式正确的有( )图1A ．Fs cos αB ．Fs sin αC ．μmgsD ．μmgs ·sin αsin α＋μcos α【解析】由功的公式得F 做功W ＝F ·s cos(90°－α)＝Fs ·sin α，故A 错，B 正确；由于物体受力平衡，可将物体受力正交分解，如图所示．则：水平方向：F sin α＝f①竖直方向：F cos α＋N＝mg②f＝μN③联立①②③得F＝μmgμcos α＋sin α由功的公式得W F＝F·s sin α＝μmgs·sin α，sin α＋μcos α故C错，D正确．【答案】BD3．如图2所示，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，关于A与地面间的滑动摩擦力和A、B间的静摩擦力做功的说法，正确的是()图2A．静摩擦力都做正功，滑动摩擦力都做负功B．静摩擦力都不做功，滑动摩擦力都做负功C．有静摩擦力做正功，有滑动摩擦力不做功D．有静摩擦力做负功，有滑动摩擦力做正功【解析】物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件得知，A对B的静摩擦力与拉力F平衡，地面对A的滑动摩擦力与B对A的静摩擦力平衡，则地面对A的滑动摩擦力方向向左，对A做负功，物块A对地面的滑动摩擦力不做功，A对B的静摩擦力做负功，B对A的静摩擦力做正功，因此，选项C正确，其他选项均错．【答案】 C4．(多选)如图3所示，质量为m的物块在倾角为θ的斜面上，始终与斜面保持相对静止，。

新版人教版高中物理必修第二册全册测试题(附答案)

A．小球运动的线速度越来越大 B．小球运动的角速度不变 C．小球运动的加速度越来越大 D．小球所受的合外力不变 5．船在河中行驶，设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度 v 匀速时，发动机功率为
第1页共7页
P，当船以 3v 匀速时，发动机的功率为（） A．P B．6P C．9P D．3P
6．质量为的物体，以初速度由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动，在滑动过程中，
第3页共7页
A．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1< T3< T2 B．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1< T2< T3 C．卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速度小于它在轨道 2 上经过 P 点时的速度 D．卫星在三个轨道运动的机械能关系是：E1< E2 < E 3 13．关于平抛运动，下列说法正确的是（） A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动是变加速运动 C．任意两个时刻的加速度相同 D．任意两段相等时间内的位移变化量相同 14．两质量均为 1kg 的小球 1、2（均视为质点）用长为 1m 的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球 1 恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用向上的力 F 拉动小球 1，使小球 1 贴着竖直墙壁上升，小球 2 沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角θ=53°，此时小球 2 的速度大小为 m/s。取 sin53°=0.8，cos53°=0.6，重加速度大小 g=10m/s2。下列分析正确的是（）
A．n B．n2 C．－1 D．－1
10．如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为，最低点为，有两个可视为质点
且质量相同的小球和，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，球的轨迹
平面高于球的轨迹平面，、两球与点的连线与竖直线间的夹角分别为

新教材高中物理单元素养评价一教科版必修第二册(含答案)

新教材高中物理教科版必修第二册：单元素养评价(一)(时间：75分钟满分：100分)一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，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．如图所示的陀螺，是汉族民间最早的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具．从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点逆时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能如图( )2．2020年12月17日凌晨“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗着陆场顺利着陆，如图为“嫦娥五号”返回器在绕地球运行回收过程的一段时间内，沿曲线从M 点向N点飞行的过程中速度逐渐减小，在此过程中返回器所受合力方向可能是( )3．章老师利用无人机拍摄校运动会开幕式．一次拍摄中，t＝0时，无人机由静止从地面开始起飞，在5 s内无人机的水平速度v x、竖直速度v y与时间t的关系图像分别如图1、2所示，下列说法中正确的是( )A．无人机在0～2 s内做曲线运动B．无人机在4 s末到达最大高度C．无人机在0～5 s内的位移为22 mD．无人机在4～5 s内处于失重状态4.如图所示，离水平地面高为h ＝0.8 m 处有甲、乙两个物体，甲以初速度v 0水平抛出，同时乙以初速度v 0沿倾角为37°的光滑斜面滑下，若甲、乙两物体同时到达地面，重力加速度大小为g ＝10 m /s 2，取sin 37°＝0.6，则v 0的大小为( )A ．4215 m /sB ．3215m /sC ．2 2 m /sD ．4 m /s5.如图所示，从同一点O 先后水平抛出三个完全相同的小球，三个小球分别落在对面台阶上的A 、B 、C 三点，若不计空气阻力，则下列关于三个小球平抛的初速度v A 、v B 、v C 的大小及三个小球在空中的飞行时间t A 、t B 、t C 的关系正确的是( )A ．v A >vB >vC B ．v B >v C >v A C ．t A >t B >t CD ．t C >t B >t A6.A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体B 以v 1的速度向左匀速运动，如图所示，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时．物体A 的运动速度v A 为(绳始终有拉力)( )A ．v 1cos αcos βB ．v 1cos βcos αC ．v 1sin αsin β D ．v 1sin βsin α7．有一条宽为50 m 的河，游泳爱好者小明想要游到对岸去，水流速度为2 m /s ，小明在静水中的速度为1 m /s ，以下结论正确的是( )A ．小明可能到达正对岸B ．小明的最短过河时间为50 sC ．小明以最短路程过河所需时间为50 sD ．小明要以最短路程过河，游姿方向需始终与对岸垂直8．在探究平抛运动的规律时，可以选用下列装置图，以下操作合理的是( )A．选用装置1，研究平抛物体的竖直分运动，应该用耳朵听A、B两球是否同时落地B．选用装置2，要获得稳定的细水柱显示平抛轨迹，竖直管上端A一定要高于水面C．选用装置3，要获得钢球的平抛运动轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹9.如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O.不计空气阻力，x轴所在处为地面，则可判断A、B、C三个小球( )A．在空中运动过程中，时间之比为1∶2∶3B．在空中运动过程中，速度变化率之比为1∶2∶3C．初始时刻纵坐标之比为1∶4∶9D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1∶4∶910.如图，某学校的排球场长为18 m，球网高度为2 m．一同学站在离网3 m线上(虚线所示)正对网竖直跳起，并在离地高2.5 m处将球向正前方水平击出．不计球飞行过程中受到的阻力，欲使球既不触网又不出界，则击球速度可能是( )A．10 m/sB．9 m/sC．16 m/sD．18 m/s二、非选择题：本题共5小题，共54分．11.(6分)如图所示，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制．通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C.断开开关1，A、B两个小铁球同时开始运动，当A 小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关2，C小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇．(1)球A、B在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是________运动；(2)球A、C在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是________运动；(3)忽略小球的大小，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5 cm，则小球A做平抛运动的初速度大小为________ m/s，落到P点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为________．(取重力加速度g＝10 m/s2)12.(8分)2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣第二跳挑战内转1 800°，完美落地，锁定胜局并最终夺冠．运动员的重心运动过程简化后如图所示，若其滞空时间(即从A到C的时间)t＝2.8 s，最高点B与着陆点C的高度差h BC ＝16.2 m，水平间距x BC＝21.6 m，g＝10 m/s2，空气阻力不计，求：(1)运动员过B点时的速度大小v B；(2)起跳点A与最高点B的距离L.13.(10分)物体A放在光滑水平桌面上，在多个恒力的作用下做匀速运动，其速度v0的方向与直线OO′成30°角．假设物体所受恒力的方向都与水平桌面平行，图中仅画出了与直线OO′垂直的恒力F1，其他力没有画出．已知v0＝10 m/s，F1＝5 N，物体A的质量m ＝2 kg，F1、v0、OO′在同一平面内，若某时刻撤掉F1，求：(1)物体A速度的最小值；(2)物体A速度达到最小值需要的时间．14．(12分)小船在100 m 宽的河中横渡，当小船船头正对河岸行驶渡河时，经过20秒时间，小船到达正对岸下游60 m 的位置．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)河水流动的速度是多少？ (2)小船在静水中的速度是多少？(3)要使小船到达正对岸，船头与上游河岸成多大角度？渡河时间是多少？15．(18分)一个质量m ＝70 kg 的滑雪者，从山坡上由静止匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，已知滑雪者从山坡滑下时受到的阻力为140 N ，滑行了4 s 后到达山坡下的平台，设滑雪者从山坡进入平台时速度不变，不计平台的阻力及空气阻力，g ＝10 m /s 2，求：(1)滑雪者进入平台时速度的大小；(2)滑雪者滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为37°，求滑雪者着地点到平台边缘的水平距离．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)单元素养评价(一)1．解析：做曲线运动的物体，速度方向沿切线方向，所以当墨水被甩出后，从上往下看，运动径迹如选项C 所示，C 正确．答案：C 2．解析：“嫦娥五号”探月卫星从M 点运动到N 做曲线运动，合力应指向轨迹的凹侧；“嫦娥五号”探月卫星同时减速，所受合力的方向与速度方向的夹角要大于90°，A 正确．答案：A 3．解析：无人机初速度为零，水平方向和竖直方向都做匀加速运动，因此受恒力运动，0～2 s 内沿加速度方向做直线运动，A 错误；无人机在5 s 内一直向上运动，5 s 末到达最大高度，B 错误；水平位移为x ＝（3＋5）×22 m ＝8 m ，竖直位移为y ＝（2＋5）×42 m ＝14m ，合位移为s ＝x 2＋y 2＝16.1 m ，C 错误；无人机在4～5 s 内减速上升，加速度向下，处于失重状态，D 正确．答案：D4．解析：甲做平抛运动，有h ＝12gt 2，解得t ＝0.4 s ，对乙，根据牛顿第二定律得mg sinα＝ma ，根据运动学规律得hsin α＝v 0t ＋12at 2，联立解得v 0＝3215m/s ，B 正确．答案：B5．解析：三个小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有h ＝12gt 2，解得t ＝2hg，由图可知h A >h B >h C ，故有t A >t B >t C ，C 正确，D 错误；三个小球水平方向做匀速直线运动，则有x ＝v 0t ，解得初速度大小为v 0＝xt，由图可知x A <x B <x C ，又t A >t B >t C ，联立可得v A <v B <v C ，A 、B 错误．答案：C6．解析：将A 物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v A cos α；将B 物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v 1cos β.由于沿着绳子方向速度大小相等，故有v A cos α＝v 1cosβ，所以物体A 的运动速度为v A ＝v 1cos βcos α，B 正确．答案：B7．解析：小明在静水中的速度v 1小于水流速度v 2，v 1和v 2的合速度方向不可能垂直于正对岸，所以小明不可能到达正对岸，故A 错误；当小明的游姿方向始终垂直于正对岸时过河时间最短，为t 1＝dv 1＝50 s ，B 正确；如图所示，当小明的游姿方向与合速度方向垂直时，其过河路程最短，根据速度的合成与分解可以得小明的合速度大小为v ＝v 22 －v 21 ＝ 3m/s ，并且sin α＝v 1v 2＝12，以最短路程过河所需的时间为t 2＝d v sin α＝10033s ，C 、D 错误．答案：B8．解析：选用装置1研究平抛物体的竖直分运动，应该用耳朵听A 、B 两球是否同时落地，如果听到一声响，说明两个物体同时落地，两个物体的运动时间相同，竖直方向都是自由落体运动，A 正确；竖直管与大气相通，如果A 端在水面下，可以保证竖直管上端口处的压强为大气压强，因而另一弯管的上端口处压强与竖直管上端口处的压强有恒定的差值，保证弯管出水口处压强恒定，从而水流速度恒定；如果竖直管上端口在水面上，则水面上方为恒定大气压强，随水面下降，弯管上端口压强降低，出水速度减小；由此可知，要保证出水速度稳定，要使竖直管上端A 在水面以下，B 错误；选用装置3，要获得钢球的平抛运动轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，C 正确；用数码照相机拍摄时曝光时间是固定的，所以可以用来研究平抛运动，D 正确．答案：ACD9．解析：根据x ＝v 0t ，水平初速度相同，A 、B 、C 水平位移之比为1∶2∶3，所以它们在空中运动的时间之比为1∶2∶3，初始时刻纵坐标之比即该过程小球的下落高度之比，根据h ＝12gt 2，初始时刻纵坐标之比为1∶4∶9，故A 、C 正确；速度的变化率即为重力加速度，都相等，故B 错误；竖直方向速度之比为1∶2∶3，水平方向速度相等，而速度方向与水平方向夹角的正切值为v y v x，则其比值为1∶2∶3，故D 错误．答案：AC10．解析：设排球水平击出时高度为H ，球网高度为h ，若排球恰好过网，则有H －h ＝12gt 21，解得t 1＝2（H －h ）g＝2×（2.5－2）10s ＝1010 s ，则此时击球速度v 1＝x 1t 1＝31010m/s ＝310 m/s ，若排球恰好不出界，则有H ＝12gt 22 ，解得t 2＝2H g＝2×2.510s ＝22s ，则此时击球速度为v 2＝x 2t 2＝1222m/s ＝12 2 m/s ，则有击球速度在310 m/s<v <12 2 m/s 范围内，可使排球既不触网又不出界，所以击球速度可能是10 m/s 或16 m/s ，A 、C 正确，B 、D 错误．答案：AC11．解析：(1)球A 、B 在P 点相遇，说明两球在水平方向的运动完全相同，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动；(2)球A 、C 在P 点相遇，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；(3)根据h ＝12gt 2，球C 到P 的时间t ＝2hg＝2×0.4510 s ＝0.3 s ，A 球平抛运动的初速度v 0＝x t ＝0.500.3 m/s ＝53m/s ，到达P 点时的竖直分速度v y ＝gt ＝3 m/s ，因此落到P 点时的速度方向与水平方向夹角正切值tan θ＝v y v 0＝95. 答案：(1)匀速直线 (2)自由落体 (3)53 9512．解析：(1)根据题意可知，运动员从B 到C 做平抛运动，竖直方向上有h BC ＝12gt 22水平方向上有 x BC ＝v B t 2联立代入数据解得t 2＝1.8 s ，v B ＝12 m/s.(2)根据题意可知，从A 到B 用时为 t 1＝t －t 2＝1 s起跳点A 与最高点B 的水平距离为 x AB ＝v B t 1＝12 m 竖直距离为h AB ＝12gt 21 ＝5 m则起跳点A 与最高点B 的距离L ＝x 2AB ＋h 2AB ＝13 m.答案：(1)12 m/s (2)13 m13．解析：(1)由题意可知，撤掉F 1后，物体A 受到的合力与F 1等大反向，将初速度分解到OO ′与垂直于OO ′两个方向，当垂直于OO ′方向的分速度变为0时，物块A 的速度最小，即为v min ＝v 0cos 30°＝10×32m/s ＝5 3 m/s 方向沿OO ′；(2)撤掉F 1后，物体A 的加速度大小为a ＝52m/s 2＝2.5 m/s 2由垂直于OO ′方向可知t ＝v 0sin 30°a ＝52.5s ＝2 s.答案：(1)5 3 m/s ，方向沿OO ′ (2)2 s14．解析：(1)小船船头正对河岸行驶渡河时水速为v 1＝xt＝3 m/s.(2)小船在静水中的速度是v 2＝dt＝5 m/s.(3)设静水速度的方向偏向上游与河岸成θ，根据平行四边形定则有v ＝v 22 －v 21 ＝52－32＝4 m/s根据几何关系，则有v 2cos θ＝v 1，cos θ＝35解得θ＝53° 渡河时间是t ＝dv＝25 s. 答案：(1)3 m/s (2)5 m/s (3)53° 25 s 15．解析：(1)滑下山坡时，由牛顿第二定律得 mg sin 30°－f ＝ma ，滑雪者匀加速运动，速度 v ＝at 1代入数据得 v ＝12 m/s.(2)滑雪者离开平台后做平抛运动，设落地时竖直方向的速度为v y ，竖直方向 v y ＝gt 2 水平方向 x ＝vt 2由几何知识得v y＝tan 37°v代入数据得x＝10.8 m.答案：(1)12 m/s (2)10.8 m。

高中物理必修二各章知识点及试卷含详细答案解析

一、选择题⒈“神舟五号”飞船在发射和返回的过程中，哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的？（）A飞船升空的阶段。

B飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降。

D在太空中返回舱与轨道舱分离，然后在大气层以外向着地球做无动力飞行。

⒉水平面上有一物体，受一水平方向的力的作用，由静止开始无摩擦地运动，经过路程S1，速度达到V，又经过路程S2，速度达到2V，则在S1和S2两段路程中该力所做功之比是（）A 1:1B 1:2C 1:3D 1:4⒊某同学身高1.8M，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8M高的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约是（）A 2M/SB 4M/SC 6M/SD 8M/S⒋关于1J的功，下列说法中正确的是（）A把质量为1Kg的物体，沿力F的方向移动1m，力F做的功等于1J。

B把质量为1Kg的物体，竖直匀速举高1m，举力所做的功等于1J。

C 把重1N的物体，沿水平方向移动1m，水平推力所做的功等于1J。

D把重1N的物体，竖直匀速举高1m，克服重力所做的功等于1J。

⒌下列说法正确的是（）①物体的机械能守恒，一定是只受重力和弹簧弹力作用。

②物体处于平衡状态时，机械能守恒。

③物体的动能和重力势能之和增大时，必定是有重力以外的力对物体做了功。

④物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定是通过重力做功来实现。

A ①②B ③④C ①③D ②④⒍原来静止的列车在水平轨道上启动后就保持恒定的功率前进，在其后的一段较短的时间内(列车所受阻力恒定)（）A列车做匀加速直线运动。

B列车的加速度逐渐减小。

C列车的速度先增大后减小。

D列车的加速度先增大后减小。

⒎从离地H高处以速度V竖直向下抛出一个小球，若球撞地时无机械能损失，那么此球的回跳高度是（）A H+V2/2gB H-V2/2gC V2/2gD 上述均有可能⒏以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为h，运动中空气阻力的大小恒为f,则小球从抛出点到再回到原抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为（）A 0B -fhC -2fhD -4fh⒐如下图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点.则这两次过程中（）A.重力势能改变量相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.弹簧弹力对物体做功相等⒑.如下图所示，用轻弹簧和不能伸长的轻细线分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，关于两球在最低点时速度的大小是（）A.A球的速度大B.B球的速度大C.A、B球的速度大小相等D.无法判定二填空题⒒设飞机飞行中所受的阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机的实际功率为P，则飞机以速度2V匀速飞行时，其发动机的实际功率为______ P。

新教材人教版高中物理选择性必修第二册全册各章综合测验精选配套习题含解析

高中物理选择性必修第二册各章综合测验1.安培力与洛伦兹力.............................................................................................................. - 1 -2.电磁感应 ........................................................................................................................... - 15 -3.交变电流 ............................................................................................................................ - 27 -4.电磁振荡与电磁波............................................................................................................. - 39 -5.传感器 ................................................................................................................................ - 49 -1.安培力与洛伦兹力时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．如图所示，一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是( )2．如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝l ，且∠C ＝120°、∠B ＝∠D ＝150°.现给这根导线通入由A 至E 的恒定电流I ，则导线受到磁场作用的合力大小为( )A ．23BIl B.⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋32BIl C ．(2＋3)BIl D ．4BIl3．在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子(重力不计)可能沿水平方向向右做直线运动的是( )4.电视显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是 ( )5.固定导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c 的上方，导线c中通以如图所示的电流时，以下判断正确的是( )A．导线a端转向纸外，同时测力计读数减小B．导线a端转向纸外，同时测力计读数增大C．导线a端转向纸里，同时测力计读数减小D．导线a端转向纸里，同时测力计读数增大6.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力的作用后的运动情况为( )A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管7．1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( )A．离子从磁场中获得能量B．电场的周期随离子速度增大而增大C．离子由加速器的中心附近射入加速器D．当磁场和电场确定时，这台加速器仅能加速电荷量q相同的离子8．如图所示，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的离子，从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块正对面积为S，相距为d的平行金属板，与外电阻R相连构成电路．设气流的速度为v，气体的电导率(电阻率的倒数)为g，则流过外电阻R的电流I及电流方向为( )A.BdvR，A→R→B B.BdvR，B→R→AC.BdvSggSR＋d，A→R→B D.BdvSSR＋gd，B→R→A二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9．如图所示，虚线左侧的匀强磁场磁感应强度为B1，虚线右侧的匀强磁场磁感应强度为B2，且B1＝2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的( )A．速率将加倍B．轨迹半径将加倍C．周期将加倍D．做圆周运动的角速度将加倍10．如图所示，质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)用长为l的绝缘细线悬挂于O点，在悬点O下方有匀强磁场．现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，则下列说法中正确的是( )A．小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等B．小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力相等C．小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度相同D．小球从A至C和从D至C过程中，运动快慢一样11．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是( )A ．D 形盒之间交变电场的周期为2πm qB B ．质子被加速后的最大速度随B 、R 的增大而增大C ．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大D ．质子离开加速器时的最大动能与R 成正比12.如图所示，左右边界分别为PP ′、QQ ′的匀强磁场的宽度为d ，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向里，一个质量为m 、电荷量为q 的微观粒子，沿图示方向以速度v 0垂直射入磁场，欲使粒子不能从边QQ ′射出，粒子入射速度v 0的最大值可能是( )A.Bqd mB.2＋2Bqd mC.2－2Bqdm D.2qBd 2m三、非选择题(本题共6小题，共60分)13．(8分)如图所示，虚线框内存在一沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场所受的安培力，来测量磁场磁感应强度的大小并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D 为位于纸面内的U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R 为电阻箱；为电流表；S 为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．(1)在图中画线连接成实验电路图．(2)完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线．②保持开关S 断开，在托盘内加入适量细沙，使D 处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m 1.③闭合开关S ，调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D ________________，然后读出________________，并用天平称出________________．④用米尺侧量________．(3)用测得的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B ＝________________.(4)判定磁感应强度方向的方法：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．14．(8分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L ＝0.4 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.5 T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E ＝4.5 V 、内阻r ＝0.5 Ω的直流电源．现把一个质量m ＝0.04 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取10 m/s 2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力大小．15．(8分)在真空中，半径r ＝3×10－2 m 的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感应强度B ＝0.2 T ．一个带正电的粒子，以初速度v 0＝106 m/s ，从直径ab 的一端a 射入磁场，已知该粒子的比荷q m ＝108C/kg ，不计粒子重力，求：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少？(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0方向与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角β.16．(10分)如图甲所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向．有一群正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．已知正离子质量为m、带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力．求：(1)磁感应强度B0的大小；(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值．17.(12分)如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B＝0.60 T，磁场内有一块足够长的平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l＝16 cm处，有一个点状的α粒子放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速率均为v ＝3.0×106 m/s ，已知α粒子的比荷q m ＝5.0×107C/kg ，现只考虑在纸面内运动的α粒子，不计α粒子重力，求ab 上被α粒子打中的区域的长度．18．(14分)如图所示，平面直角坐标系xOy 中，在第二象限内有一半径R ＝5 cm 的圆，与y 轴相切于点Q (0，5 3 cm)，圆内有匀强磁场，方向垂直于xOy 平面向外．在x ＝－10 cm 处有一个比荷为q m ＝1.0×108C/kg 的带正电的粒子，正对该圆圆心方向发射，粒子的发射速率v 0＝4.0×106 m/s ，粒子在Q 点进入第一象限．在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy 平面向外，磁感应强度B 0＝2 T ．粒子经该磁场偏转后，在x 轴M 点(6 cm,0)沿y 轴负方向进入第四象限(不考虑粒子的重力)．求：(1)第二象限圆内磁场的磁感应强度B 的大小．(2)第一象限内矩形磁场区域的最小面积．答案及解析1．解析：A图中带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项A错误；B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项B错误；C图中带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，选项C正确；D图中带负电的粒子向上运动，掌心向里，四指应向下，大拇指的方向向左，选项D错误．答案：C2．解析：据题图和几何关系求得A、E两点间的距离为：L等＝(2＋3)l.据安培力公式得F＝BIL等＝(2＋3)BIl，故A、B、D错误，C正确．答案：C3．解析：在A图中，电子向右运动，受力如图电子做曲线运动，A错误；在B图中，电子只受向左的电场力，不受洛伦兹力，只要电子v足够大，可以向右做匀减速直线运动，通过电磁场，B正确；在C图中，向右运动电子所受电场力，洛伦兹力均竖直向下，与v不共线，做曲线运动，C错误；在D图中，向右运动电子所受电场力，洛伦兹力均竖直向上，与v不共线，做曲线运动，D错误．答案：B4．解析：电子偏转到a点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，对应的B t图的图线应在t轴下方，C、D错误；电子偏转到b点时，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，对应的B t图的图线应在t轴上方，A正确、B错误．答案：A5．解析：导线c中电流产生的磁场在右边平行纸面斜向左上，在左边平行纸面斜向左下，在ab左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向外，右边的电流元所受安培力方向向里，知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动．当ab导线转过90°后，两导线电流为同向电流，相互吸引，导致测力计的读数变大，故B正确，A、C、D 错误．答案：B6．解析：先由安培定则判断通电螺线管的南、北两极，找出导线左、右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图甲所示．可以判断导线受到磁场力作用后从上向下看按逆时针方向转动，再分析导线转过90°时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线所受磁场力的方向，如图乙所示，可知导线还要靠近螺线管，所以D 正确，A、B、C错误．答案：D7．解析：离子在电场力作用下，从电场中获得能量，而洛伦兹力始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力不做功，离子不能从磁场中获得能量，A 错误；离子最终的速度与回旋半径成正比，要使半径最大，应使离子从中心附近射入加速器，C 正确；加速离子时，交变电场的周期与离子在磁场中运动的周期相等，离子在磁场中运动的周期T ＝2πm qB，与离子速度无关，与离子的比荷有关，当磁场和电场确定时，这台加速器仅能加速比荷相同的离子，B 、D 错误．答案：C8．解析：由左手定则知，正离子向上偏，负离子向下偏，故电流方向为A →R →B ，设带电离子电荷量为q ，由q E d ＝qvB ，I ＝E R ＋r ，r ＝ρd S ，ρ＝1g ，联立解得I ＝BdvSg gSR ＋d ，故选C. 答案：C9．解析：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹半径R ＝mvqB ，周期T ＝2πm qB，角速度ω＝2πT ＝qB m，洛伦兹力不做功，B 1＝2B 2，故由B 1进入B 2后v 不变，R 加倍，T 加倍，ω减半，B 、C 正确．答案：BC10．解析：由题意可知，当进入磁场后，才受到洛伦兹力作用，且力的方向与速度垂直，所以只有重力做功，则小球从A 至C 和从D 至C 到达C 点时，速度大小相等，加速度相同，从A 至C 和从D 至C 过程中，运动快慢也一样，A 、C 、D 正确；由于进出磁场的方向不同，由左手定则可知，洛伦兹力方向不同，所以细线的拉力的大小不同，故B 错误．答案：ACD11．解析：D 形盒之间交变电场的周期等于质子在磁场中运动的周期，A 项正确；由r ＝mvqB 得：当r ＝R 时，质子有最大速度v m ＝qBR m，即B 、R 越大，v m 越大，v m 与加速电压无关，B 正确，C 错误；质子离开加速器时的最大动能E km ＝12mv 2m ＝q 2B 2R 22m，故D 错误．答案：AB12．解析：粒子射入磁场后做匀速圆周运动，由R ＝mv 0qB知，粒子的入射速度v 0越大，R 越大．当粒子的径迹和边界QQ ′相切时，粒子刚好不从QQ ′射出，此时其入射速度v 0应为最大．若粒子带正电，其运动轨迹如图甲所示(此时圆心为O 点)，容易看出R 1－R 1sin (90°－45°)＝d ，将R 1＝mv 0qB 代入得v 0＝2＋2Bqd m，选项B 正确；若粒子带负电，其运动轨迹如图乙所示(此时圆心为O ′点)，容易看出R 2＋R 2cos 45°＝d ，将R 2＝mv 0qB代入得v 0＝2－2Bqdm，选项C 正确．答案：BC 13.解析：(1)根据实验目的和电磁天平的原理，将电源、开关、电阻箱、电流表及U 形金属框串联起来，连接成如答图所示的电路图．(2)设金属框质量为M ，托盘质量为m 0，第一次操作中未接通电源时由平衡条件得Mg ＝(m 0＋m 1)g ；第二次接通电源后，重新加入适量细沙，使D 重新处于平衡状态，然后读出电流表的示数I ，用天平称出此时细沙的质量m 2，并测量出金属框底部的长度l .(3)若金属框受到的安培力竖直向下，由平衡条件得BIl ＋Mg ＝(m 0＋m 2)g ，两式联立解得B ＝m 2－m 1g Il .若金属框受到的安培力竖直向上，则B ＝m 1－m 2g Il .综上可得B ＝|m 2－m 1|Ilg . (4)若m 2>m 1，则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外，反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．答案：(1)如解析图所示(1分) (2)③重新处于平衡状态(1分) 电流表的示数I (1分) 此时细沙的质量m 2(1分) ④D 的底边长度l (1分) (3)|m 2－m 1|Ilg (2分) (4)m 2>m 1(1分)14．解析：(1)根据闭合电路欧姆定律I ＝ER 0＋r＝1.5 A ．(2分)(2)导体棒受到的安培力F 安＝BIL ＝0.3 N ．(2分)(3)导体棒受力分析如图，将重力正交分解F 1＝mg sin 37°＝0.24 N ，(1分)F 1<F 安，根据平衡条件，mg sin 37°＋F f ＝F 安，(1分)解得F f ＝0.06 N ．(2分)答案：(1)1.5 A (2)0.3 N (3)0.06 N15．解析：(1)粒子射入磁场后，由于不计重力，所以洛伦兹力充当其做圆周运动需要的向心力，根据牛顿第二定律有：qv 0B ＝mv 20R(2分)得R ＝mv 0qB＝5×10－2m ．(2分)(2)粒子在圆形磁场区域的运动轨迹为一段半径R ＝5 cm 的圆弧，要使偏转角最大，就要求这段圆弧对应的弦最长，即为场区的直径，粒子运动轨迹的圆心O ′在ab 弦的中垂线上，如图所示，由几何关系知sin θ＝r R＝0.6，所以θ＝37°，(2分)而最大偏转角β＝2θ＝74°.(2分)答案：(1)5×10－2m (2)θ＝37° β＝74°16．解析：(1)正离子射入磁场，洛伦兹力提供向心力，qv 0B 0＝mv 20r，(2分)正离子做匀速圆周运动的周期T 0＝2πrv 0，(1分)联立两式解得磁感应强度B 0＝2πm qT 0.(2分)(2)要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场，v 0的方向应如图所示，当正离子在两板之间只运动一个周期，即t ＝T 0时，有r ＝d4，(1分)当正离子在两板之间运动n 个周期，即t ＝nT 0时，有r ＝d4n(n ＝1,2,3，…)，(2分)联立解得正离子的速度的可能值为v 0＝B 0qr m ＝πd 2nT 0(n ＝1,2,3，…)．(2分)答案：(1)2πm qT 0 (2)πd 2nT 0(n ＝1,2,3，…)17．解析：α粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用R 表示其轨迹半径，有qvB ＝m v 2R，(2分)可得R ＝mv qB，(1分)代入数值得R ＝10 cm ，(1分) 则2R >l >R .(1分)由于α粒子的速率一定，轨迹半径一定，则由定圆旋转法作出α粒子运动的临界轨迹如图所示，其中SP 垂直于ab ，在P 1点α粒子的运动轨迹与ab 板相切，即P 1点为ab 上被α粒子打中区域的左边界，由几何知识有P 1P ＝ R 2－l －R2，(2分)P 2点为ab 上被α粒子打中区域的右边界， SP 2＝2R ，由几何关系得PP 2＝2R2－l 2，(2分)所求长度为P 1P 2＝P 1P ＋PP 2，(1分) 代入数据得P 1P 2＝20 cm.(2分) 答案：20 cm18．解析：(1)画出粒子的运动轨迹，如图所示作O 1P 1垂直于PO ，由几何关系知∠O 1OP ＝60°(2分)设粒子在第二象限圆内磁场做匀速圆周运动的半径为r 1，由几何关系有tan 60°＝r 1R(2分)由洛伦兹力提供向心力得qv 0B ＝m v 20r 1(2分)解得B ＝4315T.(2分)(2)粒子在第一象限内转过14圆周，设轨迹半径为r 2，由洛伦兹力提供向心力得qv 0B 0＝m v 20r 2(2分)答图中的矩形面积即最小磁场区域面积，由几何关系得S min ＝2r 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 2－22r 2(2分) 联立解得矩形磁场区域的最小面积为S min ＝4(2－1)cm 2.(2分) 答案：(1)4315T (2)4(2－1)cm22.电磁感应时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为( )A ．逆时针方向逆时针方向B ．逆时针方向顺时针方向C ．顺时针方向顺时针方向D ．顺时针方向逆时针方向2.如图所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以自由绕OO ′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触．当磁铁绕轴转动时，铜盘将( )A ．以相同的转速与磁铁同向转动B ．以较小的转速与磁铁同向转动C ．以相同的转速与磁铁反向转动D ．静止不动3.如图所示，空间有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一长为L 的直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E ；将此棒弯成一半圆形置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿垂直直径的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为E ′，则E ′E等于( )A.π2B.2πC．1 D.1π4.如图所示电路中，L a、L b两灯相同，闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮，则( )A．当S断开的瞬间，L a、L b两灯中电流立即变为零B．当S断开的瞬间，L a、L b两灯中都有向右的电流，两灯不立即熄灭C．当S闭合的瞬间，L a比L b先亮D．当S闭合的瞬间，L b比L a先亮5.如图所示，条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈．开关S断开，条形磁铁至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合，条形磁铁至落地用时t2落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是( )A．t1＞t2，v1＞v2 B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2，v1＜v2 D．t1＜t2，v1＞v26．如图甲所示，面积S＝1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里为正)，以下说法正确的是( )A．环中没有产生感应电流B．环中产生顺时针方向的感应电流C．环中产生的感应电动势大小为1 VD．环中产生的感应电动势大小为2 V7．如图所示，将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像是( )8.如图所示，A是一边长为L的正方形导线框．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动．规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图像正确的是( )二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9．如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是( )A．电压表读数为10 VB．电压表读数为15 VC ．电压表“＋”接线柱接A 端D ．电压表“＋”接线柱接B 端10．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面积的电荷量为q 1；第二次bc 边平行于MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )A ．Q 1>Q 2B ．q 1>q 2C ．q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 211．如图甲为电动汽车无线充电原理图，M 为受电线圈，N 为送电线圈．图乙为受电线圈M 的示意图，线圈匝数为n ，电阻为r ，横截面积为S ，两端a 、b 连接车载变流装置，匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈．下列说法正确的是( )A ．只要受电线圈两端有电压，送电线圈中的电流一定不是恒定电流B ．只要送电线圈N 中有电流流入，受电线圈M 两端一定可以获得电压C ．当线圈M 中磁感应强度均匀增加时，M 中有电流从a 端流出D ．若Δt 时间内，线圈M 中磁感应强度均匀增加ΔB ，则M 两端的电压为nS ΔBΔt12．如图所示，在水平桌面上放置两条相距l 的平行粗糙且无限长的金属导轨ab 与cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连．金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B .滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m 的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态．现若由静止开始释放物块，用I 表示稳定后回路中的感应电流，g 表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为F f ，则在物块下落过程中( )A ．物块的最终速度为mg －F f RB 2l 2B ．物块的最终速度为I 2Rmg －F fC ．稳定后物块重力的功率为I 2R D ．物块重力的最大功率可能大于mg mg －F f RB 2l 2三、非选择题(本题共6小题，共60分)13．(6分)观察如图实验装置，实验操作中，当导体棒AB 沿着磁感线方向上下运动时，电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”)；当导体棒AB 垂直磁感线方向左右运动时，电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”)；若流入电流计的电流从右接线柱进入，指针就往右偏转，则为使图中电流计指针往左偏转，导体棒AB 应往________(选填“上”“下”“左”“右”)运动．14．(8分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律．以下是实验探究过程的一部分．(1)如图甲所示的实验装置，当磁铁的N 极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道________．(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转．电路稳定后，若向左移动滑动变阻器的滑片，则电流表指针向________偏转；若将线圈A 抽出，则电流表指针向________偏转．(填“左”或“右”)15．(7分)如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd 的边长为0.2 m ，bc 边与匀强磁场边缘重合．磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T ．在水平拉力作用下，线圈以8 m/s 的速度向右穿过磁场区域．求线圈在上述过程中(1)感应电动势的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感应电流产生的热量Q.16．(9分)如图甲所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L＝0.4 m．导轨右端接有阻值R＝1 Ω的电阻．导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图乙所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v＝1 m/s做直线运动，求：(1)棒进入磁场前，回路中的电动势E.(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F.17．(14分)如图所示，空间存在B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2 m，电阻R＝0.3 Ω接在导轨一端，ab是跨接在导轨上质量m＝0.1 kg、电阻r＝0.1 Ω的导体棒，已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2.从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F＝0.45 N、方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，求：(1)导体棒所能达到的最大速度；(2)试定性画出导体棒运动的速度—时间图像．18．(16分)如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计．质量分别为m 和12m 的金属棒b 和c 静止放在水平导轨上，b 、c 两棒均与导轨垂直．图中de 虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场．质量为m 的绝缘棒a 垂直于倾斜导轨静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h .已知绝缘棒a 滑到水平导轨上与金属棒b 发生弹性正碰，金属棒b 进入磁场后始终未与金属棒c 发生碰撞．重力加速度为g ，求：(1)绝缘棒a 与金属棒b 发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小； (2)金属棒b 进入磁场后，其加速度为其最大加速度的一半时的速度大小； (3)两金属棒b 、c 上最终产生的总焦耳热．。

新教材人教版高中物理选择性必修第二册全册各章节课时练习题及章末测验含解析

选择性必修第二册全册课时练习题第一章安培力与洛伦兹力...................................................................................................... - 2 -1.磁场对通电导线的作用力........................................................................................... - 2 -2.安培力的综合应用....................................................................................................... - 6 -3.磁场对运动电荷的作用力......................................................................................... - 10 -4.带电粒子在匀强磁场中的运动................................................................................. - 14 -5.质谱仪与回旋加速器................................................................................................. - 23 -章末综合测验................................................................................................................ - 28 - 第二章电磁感应 ................................................................................................................... - 42 -1.楞次定律 .................................................................................................................... - 42 -2.法拉第电磁感应定律................................................................................................. - 49 -3.电磁感应定律的综合应用......................................................................................... - 56 -4.涡流、电磁阻尼和电磁驱动..................................................................................... - 63 -5.互感和自感 ................................................................................................................ - 68 -章末综合测验................................................................................................................ - 72 - 第三章交变电流 ................................................................................................................... - 84 -1.交变电流 .................................................................................................................... - 84 -2.交变电流的描述......................................................................................................... - 91 -3.变压器 ........................................................................................................................ - 98 -4.电能的输送 .............................................................................................................. - 105 -章末综合测验.............................................................................................................. - 111 - 第四章电磁振荡与电磁波.................................................................................................. - 123 -1.电磁振荡 .................................................................................................................. - 123 -2.电磁场与电磁波....................................................................................................... - 126 -3.无线电波的发射和接收........................................................................................... - 130 -4.电磁波谱 .................................................................................................................. - 133 -章末综合测验.............................................................................................................. - 136 - 第五章传感器 ..................................................................................................................... - 146 -5.1认识传感器 ........................................................................................................... - 146 -5.2常见传感器的工作原理及应用............................................................................ - 146 -章末综合测验.............................................................................................................. - 154 -第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力一、单项选择题1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．某同学画的表示磁感应强度B、电流I和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是( )3．如图所示，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向( )A．向上 B．向下 C．向左 D．向右4.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )A．2F B．1.5F C．0.5F D．05.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边垂直，指向左边C．与ab边平行，竖直向下D．与ab边垂直，指向右边二、多项选择题6．如图所示，纸面内的金属圆环中通有电流I，圆环圆心为O、半径为R，P、Q为圆环上两点，且OP垂直于OQ，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于纸面向里，则( )A．整个圆环受到的安培力大小为2πBIRB．整个圆环受到的安培力大小为0C．圆弧PQ受到的安培力大小为BIRD．圆弧PQ受到的安培力大小为2BIR7．如图甲所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音．俯视图乙表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示，在图乙中( )A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外8．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．绕有导线的两铁芯之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动，下列说法正确的是( )A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案及解析1．解析：安培力F总是与磁场B方向和电流I方向决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．答案：B2．解析：A图中磁场方向和电流方向平行，导线不受安培力作用，根据左手定则可知，B图中安培力的方向应垂直于磁场方向向上，C图中安培力的方向应垂直于导线向下，D图中安培力的方向垂直于导线向右．故选项D 正确．答案：D3．解析：根据图中的电流方向，由安培定则知U 形铁芯下端为N 极，上端为S 极，ab 中的电流方向由a →b ，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D 正确．答案：D4．解析：设三根相同的导体棒的电阻均为R ，长度均为l ，其中ML 和LN 为串联关系，总电阻为2R . 由并联电路特点可知，通过MN 的电流为通过ML 和LN 中的电流的两倍，若MN 受到的安培力F ＝BIl ，则ML 和LN 受到的安培力的合力F 1＝BIl2，MN 受到的安培力与ML 和LN受到的安培力的合力的方向相同，故线框受到的安培力为F 合＝F ＋F 1＝1.5F ，故选B.答案：B5．解析：等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处均有一通电直导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．由安培定则可得：导线a 、b 的电流在c 处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab 边垂直，指向左边，故选B.也可以根据同向电流相互吸引，导线a 、b 对c 的引力大小相等，合力沿角平分线方向，即与ab 边垂直，指向左边．B 项正确．答案：B6．解析：根据左手定则可知，整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向，受到的合力为0，选项A 错，B 对；圆弧PQ 受到的安培力大小等于直线段PQ 受到的安培力大小，为2BIR ，选项C 错，D 对．答案：BD7．解析：将线圈看作由无数小段直导线组成，由左手定则可以判断，当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，选项B 正确，A 错误；当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．解析：若a 接正极，b 接负极，由安培定则知两铁芯间磁场方向向上、若e 接正极，f 接负极，由左手定则知L 受到的安培力向左；若e 接负极，f 接正极，L 受到的安培力向右，选项A 错误，选项B 正确．同理，若a 接负极，b 接正极，两铁芯间磁场方向向下、e 接负极，f 接正极，L 所受的安培力向左；e 接正极，f 接负极，L 所受的安培力向右，选项C 错误，选项D 正确．答案：BD2.安培力的综合应用一、单项选择题1．通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定光滑转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动2.条形磁铁固定在水平面上，其正上方有一根通电导线，电流方向向左．不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是( )A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动3．如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上．若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将( )A．沿斜面加速上滑B．沿斜面加速下滑C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上二、多项选择题4.如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A．适当增大电流IB．使电流反向并适当增大IC．保持电流I不变，适当增大BD．使电流I反向，适当增大B5．在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图所示，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上．用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上．将这辆“小车”推入螺线管中(磁铁与电极和铜线均能良好导电)，“小车”就加速运动起来．关于“小车”的运动，以下说法正确的是( )A．图中“小车”加速度方向向右B．图中“小车”加速度方向向左C．只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动D．只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变三、非选择题6．如图所示，两根平行、光滑的斜金属导轨相距L＝0.1 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，有一根质量为m＝0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B＝0.2 T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在导轨上，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求此时通过ab杆的电流；(2)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度．7．如图所示，在水平放置的平行导轨一端架着一根质量m＝0.04 kg的金属棒ab，导轨另一端通过开关与电源相连．该装置放在高h＝20 cm的绝缘垫块上．当有竖直向下的匀强磁场时，闭合开关，金属棒ab会被抛到距导轨右端水平距离s＝100 cm处，试求开关闭合后安培力对金属棒做的功．(g取10 m/s2)答案及解析1．解析：由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁感应强度越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项对．答案：D2．解析：根据条形磁铁的磁场分布，并结合左手定则，可知通电导线左半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，即同时向下运动，故C正确．答案：C3．解析：设斜面倾角为θ，当磁场的磁感应强度大小为B ，通过金属细杆的电流为I 时，金属细杆处于静止状态．其受力分析如图所示，根据平衡条件和安培力公式可得F ＝BIL ＝mg sin θ.当磁场的磁感应强度大小变为3B ，电流变为0.5I 时，此时的安培力大小变为F ′＝3B ×0.5I ×L ＝1.5BIL ，金属细杆将沿斜面向上加速运动，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．解析：A 、C 对：根据左手定则，判断导线受到的安培力方向向上，增大安培力，可使悬线中张力为零，根据公式F ＝BIL 知，适当增大电流I 或者保持电流I 不变，适当增大B ，可使悬线中张力为零．B 、D 错：若使电流I 反向，则安培力向下，悬线中的张力不可能为零．答案：AC5．解析：两磁极间的磁感线如答图甲所示，干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流．其中线圈中电流方向的左视图如答图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力有向右的分力，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，A 错误，B 正确；如果只改变某一磁铁S 极与电池粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，“小车”不能加速运动，C 正确；将“小车”上两磁铁均改为S 极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与答图中方向相反，故“小车”的加速度方向将发生改变，D 错误．答案：BC6．解析：(1)杆静止在导轨上，受力平衡，杆受到重力、导轨的支持力以及安培力，根据平衡条件得：BIL ＝mg sin θ，解得：I ＝mg sin θBL ＝0.01×10×0.60.2×0.1A ＝3 A. (2)若把磁场方向改为竖直向上，对杆受力分析，根据牛顿第二定律得：F 合＝mg sin θ－BIL cos θ＝mg sin θ－mg sin θcos θ＝ma解得：a ＝g sin θ－g sin θcos θ＝(10×0.6－10×0.6×0.8) m/s 2＝1.2 m/s 2，方向沿导轨向下．答案：(1)3 A (2)1.2 m/s 2，方向沿导轨向下7．解析：设在闭合开关到金属棒离开导轨的短时间内，安培力对金属棒做的功为W ，由动能定理得W ＝12mv 2，设平抛运动的时间为t ，则竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有s ＝vt ，将数据代入解得W ＝0.5 J.答案：0.5 J3.磁场对运动电荷的作用力一、单项选择题1.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示粒子的径迹，这是云室的原理，如图所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa 、Ob 、Oc 、Od 是从O 点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )A ．四种粒子都带正电B ．四种粒子都带负电C ．打到a 、b 点的粒子带正电D ．打到c 、d 点的粒子带正电2．如图所示，方形玻璃管中有NaCl 的水溶液，沿x 轴正方向流动，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B .图中a 、b 是垂直于z 轴方向上玻璃管的前后两内侧面，则( )A．a处电势低于b处电势B．a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度C．溶液上表面的电势高于下表面的电势D．溶液上表面处的氯离子浓度大于下表面处的氯离子浓度3.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A．向上 B．向下C．向左 D．向右4．下列有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行5．如图所示是电子射线管的示意图．电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )A．加一电场，电场方向沿z轴负方向B．加一电场，电场方向沿y轴正方向C．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向D．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向二、多项选择题6．一带电粒子(重力不计，图中已标明粒子所带电荷的正负)进入磁场中，下列关于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向的标示正确的是( )7．如图所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的v t图像可能是图中的( )8．如图所示，带电平行板中匀强电场E的方向竖直向上，匀强磁场B的方向水平(垂直纸面向里)．某带电小球从光滑绝缘轨道上的A点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使球从较低的B点开始滑下，经P点进入板间，则球在板间运动的过程中( )A．动能将会增大B．电势能将会增大C．所受的磁场力将会增大D．所受的电场力将会增大答案及解析1．解析：由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确．答案：D2．解析：A错，B对：溶液中的正负离子沿x轴正向移动，由左手定则可知运动的正离子受到沿z轴正向的洛伦兹力，运动的负离子受到沿z轴负向的洛伦兹力，故正离子都会偏向a处，负离子都会偏向b处，a处电势高于b处电势，a处钠离子浓度大于b处钠离子浓度．C、D错：正离子都会偏向a处，负离子都会偏向b处，并没有上下之分，所以溶液上表面的电势等于下表面的电势，溶液上表面处的离子浓度也等于下表面处的离子浓度．答案：B3．解析：a、b、c、d四根导线上电流大小相同，它们在O点形成的磁场的磁感应强度B的大小相同，方向如图甲所示．O点合磁场方向如图乙所示，则据左手定则可以判定由O点垂直纸面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向向下．B选项正确．答案：B4．解析：当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力，故A错误；导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上表现为导线受到的安培力，所以说安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；洛伦兹力的方向与电荷运动方向始终垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功，C错误；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D错误．答案：B5．解析：电子由阴极沿x轴正方向射出，要使电子的径迹向下(z轴负方向)偏转，则应使电子受到向下的力．若加一电场，由于电子带负电，所受电场力与电场方向相反，因此电场方向应沿z轴正方向；若加一磁场，根据左手定则可知，所加磁场应沿y轴的正方向(注意电子带负电，四指应指向电子运动的反方向)．故选项D正确．答案：D6．解析：A中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，选项A正确；B中，带正电的粒子向下运动，掌心向里，四指所指的方向向下，拇指的方向向左，选项B正确；C中，带正电粒子的运动方向与磁感线平行，此时不受洛伦兹力的作用，选项C错误；D中，带负电的粒子向右运动，掌心向外，四指所指的方向向左，拇指所指的方向向下，选项D错误．答案：AB7．解析：由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直杆的弹力及向左的摩擦力，当洛伦兹力初始时刻小于重力时，弹力方向竖直向上，圆环向右减速运动，随着速度减小，洛伦兹力减小，垂直杆的弹力越来越大，故做加速增大的减速运动，直到速度为零而处于静止状态，选项中没有对应图像；当洛伦兹力初始时刻等于重力时，垂直杆的弹力为零，摩擦力为零，故圆环做匀速直线运动，故选项A正确；当洛伦兹力初始时刻大于重力时，弹力方向竖直向下，圆环做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，垂直杆的弹力减小，在弹力减小到零的过程中，摩擦力逐渐减小到零，故做加速度逐渐减小的减速运动，摩擦力为零时，开始做匀速直线运动，故选项D正确．答案：AD8．解析：根据受力情况判断，小球带的只能是正电荷．当带电小球从A点自由滑下时，G＝F1＋F2＝qvB＋qE.小球从B点开始滑下，进入板间时的速度v′＜v，因此洛伦兹力F′1<F1，三力在竖直方向不平衡，小球在板间开始做加速曲线运动，速度将增大，从而动能将会增大，洛伦兹力也将会增大．另外，由于小球向下运动，克服电场力做功，因此电势能也将增大．答案：ABC4.带电粒子在匀强磁场中的运动一、单项选择题1．一质子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是( ) A．可能做类平抛运动B．一定做匀变速直线运动C．可能做匀速直线运动D．只能做匀速圆周运动2．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨迹半径增大，角速度增大B．轨迹半径增大，角速度减小C．轨迹半径减小，速度增大D．轨迹半径减小，速度不变3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运动的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是( )A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间4．如图所示，某两相邻匀强磁场区域以MN为分界线，磁感应强度分别为B1、B2，磁场方向均垂直于纸面．有甲、乙两个电性相同的粒子同时分别以速率v1和v2从边界的a、c点垂直于边界射入磁场，经过一段时间后甲、乙两粒子恰好在b点相遇(不计重力及两粒子间的相互作用力)，O1和O2分别位于所在圆的圆心，其中R1＝2R2则( )A．B1、B2的方向相反B．v1＝2v2C．甲、乙两粒子做匀速圆周运动的周期不同D．若B1＝B2，则甲、乙两粒子的比荷不同5．用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹，如图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列关于实验现象的分析正确的是( )A．仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变小B．仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小C．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期将变小D．要使电子形成如图乙中的运动径迹，励磁线圈中应通以逆时针方向的电流6.如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子(重力不计)，垂直进入磁场，下列说法正确的是( )A．速率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大二、多项选择题7.如图所示，若粒子(不计重力)能在图中所示的磁场区域内做匀速圆周运动，则可以判断( )A．粒子在运动过程中机械能不变B．若粒子带正电，则粒子沿顺时针方向运动C．在其他量不变的情况下，粒子速度越大，运动周期越大D．在其他量不变的情况下，粒子速度越大，做圆周运动的半径越大8.如图所示，截面为正方形的容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直磁场方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列叙述中正确的是( ) A．从两孔射出的电子速率之比v c:v d＝2:1B．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比t c:t d＝1:2C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比a c:a d＝2:1D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比a c:a d＝2:1三、非选择题9.如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴正方向均成45°角．已知该粒子带电荷量为q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？10.一个电子(电荷量e ，质量m )以速率v 从x 轴上某点垂直x 轴进入上方匀强磁场区域，如图所示，已知上方匀强磁场的磁感应强度为B ，且大小为下方匀强磁场的磁感应强度的12，那么(1)电子运动一个周期所用的时间是多少？ (2)电子运动一个周期沿x 轴上移动的距离是多少？ 11.一个重力不计的带电粒子，电荷量为q ，质量为m ，从坐标为(0，L )的a 点平行于x 轴射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，又从x 轴上b 点射出磁场，速度方向与x 轴正方向夹角为60°，如图所示．试求：(1)带电粒子的速度大小； (2)粒子由a 点运动到b 点的时间． 12.如图所示，在长方形区域ABCD 内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB :BC ＝3:2.比荷相同的两个粒子a、b从CD边的中点E垂直磁场及磁场边界进入磁场．已知粒子a从D点射出磁场，粒子b从B点射出磁场，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，粒子重力不计，求：(1)粒子a、b进入磁场时的速率之比v a:v b.(2)粒子a、b在磁场中运动的时间之比t a:t b.答案及解析。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解（教科版）第一章抛体运动单元质量评估（90分钟 100分）[来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:学§科§网]一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。

每小题至少一个答案正确）1.某人游长江，他以一定的速度面部始终垂直河岸向对岸游去。

江中各处水流速度相等，他游过的路程，过河所用的时间与水速的关系是（）A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间短C．水速大时，路程长，时间不变D．路程、时间与水速无关2.在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描述下落速度的水平分量大小vx 、竖直分量大小vy与时间t的图像，可能正确的是（）3.滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2 m。

不计空气阻力，g取10 m/s2。

运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是（）A．s＝16 m，t＝0.50 s B．s＝16 m，t＝0.80 sC．s＝20 m，t＝0.50 s D．s＝20 m，t＝0.80 s4.做曲线运动的物体，一定变化的物理量是（）A.速率B.速度C.加速度D.合外力5.如图所示，沿y方向的一个分运动的初速度v1是沿x方向的另一个分运动的初速度v2的2倍，而沿y方向的分加速度a1是沿x方向的分加速度a2的一半。

对于这两个分运动的合运动，下列说法中正确的是（）A.一定是曲线运动B.一定是直线运动C.可能是曲线运动，也可能是直线运动D.无法判定6.如图所示，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va 和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb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,va＜vbB.ta＞tb,va＞vbC.ta ＜tb,va＜vbD.ta＜tb,va＞vb7.如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，且ab=bc=cd。

从a点正上方O点处以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（）A.b与c之间某一点B.c点C.c与d之间某一点D.d点8.如图所示，小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时间，正好到达正对岸的B处。

现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种（）A.只要增大v1大小，不必改变θ角B.只要增大θ角，不必改变v1大小C.在增大v1的同时，也必须适当增大θ角D.在增大v1的同时，也必须适当减小θ角9.某人骑自行车以10 m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以相对于车同样大小的速率从北方吹来，实际上风速和风向是（）A.14 m/s，风向为北偏西45°B.14 m/s，风向为南偏西45°C.10 m/s，风向为正北D.10 m/s，风向为正南10.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。

如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。

由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴。

则（）[来源:学科网ZXXK]A．球被击出后做平抛运动B．该球从被击出到落入A穴所用的时间为2h gC．球被击出时的初速度大小为2g LhD．球被击出后受到的水平风力的大小为mgh L二、实验题（本大题共2小题，共16分）11.（7分）如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。

已知物体是从原点O水平抛出，经测量C 点的坐标为（60，45）。

则平抛物体的初速度v＝__________m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为__________。

（取g=10 m/s2）过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程。

他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O 与轨道槽口末端重合，Oy轴与重垂线重合，Ox轴水平（如图甲）。

实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出。

依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹（如图乙所示）。

已知方格边长为L=5 cm，重力加速度为g=10 m/s2，计算结果取两位有效数字。

（1）小球平抛的初速度v=__________m/s。

（2）小球运动的轨迹方程的表达式为y=__________x2。

（3）你认为下列情况可能产生实验误差的是__________。

A．小球在轨道上滚动过程中有摩擦力B．每次下移水平挡板不均匀C．实验时，水平挡板有时倾斜D．固定方格纸的木板有时倾斜三、计算题（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（10分）某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子，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20 cm，抛出点到A点竖直方向刚好相距100块砖，g取10 m/s2。

求：（1）石子在空中运动的时间t；（2）石子水平抛出的速度v。

m/s。

A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10 m／s2。

求：（1）A球经多长时间落地?（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少?15.（10分）《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。

某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示，若h1=0.8 m，l1=2 m，h2=2.4 m，l2=1 m，小鸟飞出能否直接打中肥猪的堡垒？请用计算结果进行说明（取重力加速度g=10 m/s2）。

16.（14分）如图所示，用6 m长的轻绳将A、B两球相连，两球相隔0.8 s先后从C点以4.5 m/s的初速度水平抛出。

那么，将A球抛出后经多长时间，A、B间的轻绳刚好被拉直？答案解析1.【解析】选C 。

此人的运动可分解为垂直河岸方向速度为划水速度的分运动和沿河岸方向速度为水速的分运动，根据分运动的独立性，水速增大时，垂直河岸方向的分运动不受影响，所以渡河时间不变，但合速度的方向变化，即实际运动轨迹变化，路程变长，选项C 正确。

2.【解析】选B 。

跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力，与速度有关，且速度越大受到的阻力越大，知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键。

竖直方向运动员受重力和空气阻力，速度逐渐增大，阻力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，水平方向只受阻力，速度逐渐减小，阻力逐渐减小，加速度逐渐减小。

在v -t 图像中图线的斜率表示加速度，故A 、C 、D 错误，B 正确。

3.【解析】选B 。

平抛运动在竖直方向是自由落体运动，212hh gt ,t 0.80 s 2g ＝＝＝，水平方向是匀速直线运动s ＝v 0t ＝16 m 。

4.【解析】选B 。

做曲线运动的物体，速度方向一定不断发生变化，故速度一定是变化的，而速率可能是不变的，如匀速圆周运动；加速度、合外力也可能是不变的，如平抛运动。

5.【解析】选A 。

根据题图可知：两分运动的合速度方向与合加速度（合外力）方向不在同一直线上，故物体做曲线运动。

6.【解析】选A 。

由21h gt 2=得2ht g=，又h a ＞h b ,故t a ＞t b ；由水平位移x=v x t 知v a ＜v b ，A 正确。

7. 【解析】选A 。

过b 作一条水平线，点a ′、c ′分别为a 、c 两点在线上的投影，若速度变为2v 时，小球仍能落在所作水平线上，则落点为c ′,其轨迹与斜面的交点在b 、c 之间，故A 正确。

8.【解析】选C 。

只需保证v 1在水流方向的分量v 1cos θ与水流速度相同，船就能到达B 点，要想过河时间短点，v 1垂直于河流方向的分速度v 1sin θ要增大，若θ角不变，v 1增大，则v 1cos θ大于水速，船不能到达B 点，A 错误；若v 1不变，θ角增大，则v 1cos θ小于水速，船不能到达B 点，B 错误；若v 1增大的同时，适当增大θ角，v 1cos θ可保持不变，等于水速，v 1sin θ一定增大，C 正确；若v 1增大的同时，减小θ角，则v 1cos θ大于水速，船不能到达B 点，D 错误。

9.【解析】选A 。

如图所示，人的速度为v 人，风的速度为v 风，在人的行驶方向上感觉不到风，说明风在人的行驶方向上与人同速，仅感觉到从北方吹来的风，则v 人=v 风sin θ，v=v 风cos θ， tan θ=v v人 =1,θ=45°,v 风=2v 人 =14 m/s 。

风向为西北风，即北偏西45°。

【总结提升】分析“风速”类问题的两种方法人感觉到的风速与实际风速往往不同，该类问题常见的有两种解法：方法一：利用正交分解法把风速沿人前进方向和垂直人前进方向进行分解，得出结论后再求合速度。

上题就采用了该解法，风沿人前进方向的风速与人速相同均为10 m/s ，由题意得到风沿垂直人前进方向的风速也是10 m/s 。

从而得出合速度。

方法二：利用相对运动法，如分析甲对乙的相对速度可以用表达式:v r甲对乙[来源:学科网ZXXK]v v ,=+r r 甲对地地对乙题中要求计算的是风对地的速度,则有:v v v ,=+r r r风对地风对人人对地其中v 10 m /s =r 风对人，方向向南,v 10 m /s,=r 人对地方向向东。

故由平行四边形定则得2222v v v 1010 m /s 102m /s =+=+=风对地人对地风对人v tan 145v θ==θ=︒人对地风对人，方向为南偏东45°。

即为正西北风，或者说风向为北偏西45°。

10.【解题指南】解答本题应注意以下两点：（1）高尔夫球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速运动。

（2）高尔夫球的末速度方向竖直向下,即此时水平分速度为零。

【解析】选B 、C 。

由于受到恒定的水平风力的作用，球被击出后在水平方向做匀变速运动，A 错误；由21h gt 2=得球从被击出到落入A 穴所用的时间为2ht g=，B 正确；由题述高尔夫球竖直地落入A 穴可知球水平末速度为零，由0v L t 2=得球被击出时的初速度大小为02gv Lh=，C 正确；球水平方向加速度大小gL a h =，球被击出后受到的水平风力的大小为mgLF ma h==，D 错误。