5-期中学业水平测评卷2021-2022学年物理必修第二册人教版2019（含解析）

这是一份高中全册综合课后练习题，共17页。试卷主要包含了考试范围等内容，欢迎下载使用。
期中学业水平检测
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.考试范围:第五章～第六章。
3.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48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9～12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,有选错或不答的得0分)
1.(2021江苏淮安高三上期中)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是 (　　)
A.物体做匀变速曲线运动时,其所受合外力的大小恒定、方向可以变化
B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力不可能是恒力
C.物体做变速圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心
D.物体做速率不变的曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
2.(2021山东新高考质量测评联盟高一下月考)关于物体的运动,下列说法正确的是 (　　)
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.用细绳拴着一个小钢球,在竖直面内做非匀速圆周运动,不考虑空气阻力,小球在任何一点的合力都不指向圆心
C.一个物体做斜上抛运动,每秒速度变化量的方向相同
D.从水平匀速飞行的飞机上,每隔一秒释放一个物体,不考虑空气阻力的情况下,这些物体在空中形成一条等间距的竖直线
3.(2020湖北四校高一下期中)广场上很流行一种叫作“套圈圈”的游戏,将一个圆环水平扔出,套住的玩具作为奖品。某小孩和大人站立在界外,在同一竖直线上不同高度分别水平抛出圆环,恰好套中前方同一物体。假设圆环的运动可以简化为平抛运动,则 (　　)

A.大人应以较大的速度抛出圆环
B.大人抛出的圆环运动时间较短
C.小孩和大人抛出的圆环单位时间内速度的变化量相等
D.小孩抛出的圆环发生的位移较大
4.(2020辽宁师大附中高一下期中)如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为m0,货物的质量为m,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货箱速度为v,连接货车的绳与水平方向的夹角为θ。不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是 (　　)

A.货车运动的速度等于v cos θ　　　　　　　　
B.货车运动的速度等于vcosθ
C.缆绳的拉力FT等于(m0+m)g　　　　　　　　
D.货物处于失重状态
5.(2021安徽马鞍山二中高一下月考)如图所示,小球1从O点正上方离地h高处的P点以v1的速度水平抛出,同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方抛出一小球2,两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇。若不计空气阻力,则两小球抛出后至相遇过程中,下列说法正确的是 (　　)

A.斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小
B.两小球相遇点一定在距离地面34h处
C.两小球相遇时,小球2恰好到达其运动轨迹的最高点
D.两小球初速度大小关系为v1t乙>t丙
C.三小球抛出时的初速度大小一定是v甲t丙;由于三球同时落在水平面上的D点,可知甲球最先抛出,丙球最后抛出,故A错误,B正确。三球平抛的水平位移关系为x丙>x乙>x甲,根据x=v0t知v甲θ丙,故D错误。
13.答案　(1)0.2(2分)　(2)4(2分)　(3)1132(2分)
解析　(1)根据Δh=gT2可得T=Δℎg=ℎ2-ℎ1g
代入数据解得T=0.2 s。
(2)小球在水平方向做匀速直线运动,有Δx=v0T
所以v0=ΔxT=0.80.2 m/s=4 m/s。
(3)小球经过B点时竖直分速度为vBy=ℎ1+ℎ22T=3.5 m/s
所以小球经过B点时速度为vB=vBy2+v02=3.52+42 m/s=1132 m/s。
14.答案　(1)dt(2分)　F1d2gt2L+d2(2分)　(2)F2-F1(2分)
(3)细线的长度测量有误差(2分)
解析　(1)钢球的直径为d,遮光时间为t,所以钢球通过光电门的速度v=dt;根据题意知,钢球做圆周运动的半径为R=L+d2,钢球质量m=F1g,则向心力表达式为F向=mv2R=F1d2gt2L+d2。
(2)钢球经过光电门时只受重力和细线的拉力,由分析可知,钢球通过光电门时,细线的拉力最大,大小为F2,故所受合力为F合=F2-F1。
(3)根据向心力表达式知,可能在测量细线长度时存在误差。
15.答案　(1)78 N　(2)2 rad/s
解析　(1)小球在最低点时受力情况如图甲所示,由牛顿第二定律得
F-mg=mv2L (1分)
解得F=78 N(2分)

(2)小球在最高点时受力情况如图乙所示,由牛顿第二定律得
mg-FN=mω2L (2分)
解得ω=2 rad/s(1分)
16.答案　(1)92gL　(2)81L
解析　(1)设重物转至最低点时的速度为v1,石块转至最高点时的速度为v2;故v1=gL。
根据同轴转动角速度相等,由v=ωr得v1∶v2=BO∶AO=1∶9 (1分)
解得v2=9gL (1分)
设石块击中斜坡时的速度为v3,将v3分解如图所示:

据几何知识得cos 45°=v2v3 (1分)
解得v3=92gL (1分)
(2)据几何知识得tan 45°=vyv2 (1分)
vy=gt (1分)
x=v2t (1分)
联立解得x=81L (1分)
17.答案　(1)v02+2gH　v02Hg　(2)mg+mv02L
解析　(1)纲丝绳被拉断时,重物的水平速度为v0,离地高度为H,重物做平抛运动。
竖直方向有H=12gt2 (1分)
解得t=2Hg (1分)
落地时竖直分速度为vy=gt=g×2Hg=2gH (1分)
重物落地时的速度大小为v=v02+vy2 (1分)
联立解得v=v02+2gH (1分)
重物落地时水平抛出的距离为x=v0t (1分)
解得x=v02Hg (1分)
(2)行车紧急制动时,若钢丝绳未被拉断,重物将在竖直面内绕悬点做圆周运动,重物受重力和绳的拉力作用,在最低点绳的拉力最大,由牛顿第二定律可得
F-mg=mv02L (2分)
可得绳能承受的最大拉力为F=mg+mv02L (1分)
18.答案　(1)15 m/s　(2)45 m　(3)17.7 s
解析　(1)汽车在A点的速度v0=90 km/h=25 m/s(1分)
AB段长L1=100 m,汽车在AB段做匀减速直线运动,有
mg sin θ-0.7mg=ma (2分)
vm2-v02=2aL1 (1分)
解得vm=15 m/s(1分)
(2)汽车在BC段做圆周运动,静摩擦力提供向心力,有f=mvm2R (1分)
为了确保行车安全,则须满足f≤μmg (1分)
联立解得R≥45 m(1分)
故Rmin=45 m(1分)
(3)设汽车通过AB段的最短时间为t1,通过BC段的最短时间为t2,通过CD段的时间为t3,全程所用最短时间为t。有L1=vm+v02t1 (1分)
12πRmin=vmt2 (1分)
L2=12vmt3 (1分)
t=t1+t2+t3 (1分)
联立各式代入数据解得t≈17.7 s。 (1分)