人教版物理必修二学业质量标准检测5.docx

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人教版物理必修二学业质量标准检测5

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．（浙江省金华十校2017～2018学年高一上学期期中）如图是必修课本中四幅插图，关于这四幅插图，下列说法正确的是（　A　）

A．甲图中，赛车的质量不是很大，却安装着强劲发动机产生很大的牵引力，可以获得很大的加速度

B．乙图中，高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，目的是减小车辆重力沿垂直桥面的分力

C．丙图中，火星沿砂轮切线飞出，说明砂轮上的沙粒脱离砂轮时有沿切线方向的惯性

D．丁图中，小锤用越大的力去打击弹性金属片，A、B两球落地时间差越大

解析：

由牛顿第二定律可判断选项A正确；减小桥面坡度，目的是减小重力沿桥面方向的分力，B错误；火星沿砂轮切线飞出，说明沙粒线速度的方向沿切线方向，C错误；丁图中A、B两球落地的时间相等，D错误。

2．（湖北襄阳市育才中学2016～2017学年高一下学期质检）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．（黑龙江大庆一中2016～2017学年高一上学期期末）如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端水平抛出一个小球，小球落在斜面上某处。

关于小球落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角α，下列说法正确的是（　B　）

A．夹角α满足tanα＝2tanθ

B．夹角α与初速度大小无关

C．夹角α随着初速度增大而增大

D．夹角α与倾角θ的和一定是90°

解析：

小球落在斜面上时，有tanθ＝

＝

，解之得，t＝

小球落在斜面上时速度与水平方向夹角的正切值tanβ＝

＝

＝2tanθ，又β＝α＋θ，则tan（α＋θ）＝2tanθ，θ一定，则α一定，与初速度大小无关。

故AC错误，B正确。

小球水平方向做匀速运动，所以v与竖直方向的夹角β一定小于90°，即α＋θ＜90°，故D错误。

故选B。

4．（河南省郑州一中2017～2018学年高一下学期期中）如下图所示是直升机训练伞兵的情境。

假设直升机放下绳索吊起伞兵后（如图甲），竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则（　D　）

A．绳索中拉力可能倾斜向上

B．在地面上观察到伞兵的运动轨迹是一条抛物线

C．伞兵始终处于失重状态

D．绳索中拉力先大于重力，后小于重力

解析：

由图丙可知水平方向做匀速运动，故水平方向合力为零，绳索不可能倾斜，故A错；由图乙可知物体在竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动，故可判断选项D正确，C选项错误；由图可知，伞兵水平做匀速直线运动，竖直方向做变速运动，轨迹一定是曲线，B错误。

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．（河北冀州中学2015～2016学年高一下学期检测）如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0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（　B　）

A．

＝2B．tanθ1tanθ2＝2

C．

＝2D．

＝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：

tanθ1＝

＝

，tanθ2＝

＝

＝

由以上两式得：

tanθ1tanθ2＝2。

故B项正确。

7．（河北石家庄一中2016～2017学年高一上学期期末）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，若把绳索看做是圆弧，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．（湖北襄阳市枣阳育才中学2016～2017学年高一下学期质检）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图象如乙图所示。

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．（湖北省“荆、襄、宜”七校联盟2017～2018学年高一下学期期中）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）（河南省信阳市2016～2017学年高一下学期期中）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．图象方法

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）（湖北省宜昌市示范高中协作体2017～2018学年高一下学期期中）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）（安徽省蚌埠二中2017～2018学年高一下学期期中）如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得断前瞬间线的拉力比原来大40N，求：

（1）线断裂的瞬间，线的拉力为多大；

（2）绳断裂时小球运动的线速度为多大；

（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多大的地方？

（g取10m/s2）

答案：

（1）45N；

（2）5m/s；（3）2m

解析：

（1）小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用：

重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F，重力mg和弹力FN平衡，线的拉力提供向心力，F＝mω2R，

设原来的角速度为ω，线上的拉力是F，加快后的角速度为ω1，线断时的拉力是F1，则

F1：

F＝ω

：

ω2＝9︰1，

又F1＝F＋40N，

所以F＝5N，线断时F1＝45N。

（2）设线断时小球的线速度大小为v，

由F1＝m

，得v＝

＝

m/s＝5m/s。

（3）由平抛运动规律得小球在空中运动的时间

t＝

＝

s＝0.4s

小球落地处离开桌面的水平距离x＝vt＝5×0.4m＝2m

15．（12分）（江西南昌市八一中学2017～2018学年高一下学期期中）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）（湖南常德一中2016～2017学年高一下学期检测）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