湖南省邵阳市武冈市第二中学2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册练习题

  湖南武冈市第二中学2021-2022学年下学期高一试物理试卷【必修第二册综合】

第I卷（选择题）

一、单选题

1．下列说法正确的是(    )

A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零

B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动

C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动

D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动

2．如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，滑块a通过轻绳穿过固定光滑圆环与小球b相连，绳与斜面平行，b在水平面内做匀速圆周运动。由于阻力影响，b的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止。则下列说法中正确的是（　　）

A．绳对小球b的拉力缓慢变大 B．斜面体对地面的压力缓慢变大

C．斜面体对滑块a的摩擦力缓慢减小 D．斜面体对地面的摩擦力缓慢变大

3．高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是

A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加

C．动能增加，重力势能减少 D．动能增加，重力势能增加

4．月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为 (     )

A．1：6400 B．1:80

C．80:1 D．6400:1

5．由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（   ）

A．向心力指向地心 B．速度等于第一宇宙速度

C．加速度等于重力加速度 D．周期与地球自转的周期相等

6．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是（　　）

A．F与r成正比 B．F与r成反比

C．F与r2成正比 D．F与r2成反比

7．铯原子钟是精确的计时仪器，图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面所用时间为；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为，O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为，重力加速度取，则为（　　）

A．100∶1 B．1∶100 C．1∶200 D．200∶1

8．嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N・m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg，月球质量m2=7.3×1022kg，月地距离r1=3.8×105km，月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（　　）

A．16m/s B．1.1×102m/s C．1.6×103m/s D．1.4×104m/s

二、多选题

9．卫星1和卫星2分别沿圆轨道和椭圆轨道环绕地球运行，两轨道在同一平面内相交于A、B两点，卫星2在近地点离地心的距离是卫星1轨道半径的倍，如图所示，某时刻两卫星与地心在同一直线上，D点为远地点，当卫星2运行到A点时速度方向与CD连线平行。已知近地点的曲率半径为，式中a、b分别是椭圆的半长轴和半短轴，下列说法中正确的是（　　）

A．两卫星在A点的加速度相同

B．卫星2在近地点的加速度大小是卫星1加速度大小的k倍

C．卫星2在近地点的速率是卫星1速率的k倍

D．卫星2运行到近地点时，卫星1和卫星2的连线过地心

10．2022年冬奥会将在北京举行，高台跳雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点）从雪坡上先后以初速度之比v1：v2=4：3，沿水平方向飞出，均落在雪坡上，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中（　　）

A．运动员先后落在雪坡上的速度方向相同

B．运动员先后在空中飞行的时间相同

C．运动员先后落到雪坡上的速度之比为3：4

D．运动员先后下落的高度之比为16：9

11．下列叙述中正确的有（　　）

A．在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的

B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化

C．光的偏振现象说明光波是横波

D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射

12．如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t图像．由图可知 (        )

A．在t时刻两个质点在同一位置

B．在t时刻两个质点速度相等

C．在0-t时间内质点B比质点A位移大

D．在0-t时间内合外力对两个质点做功相等

第II卷（非选择题）

三、实验题

13．某学习小组设计如下实验研究平抛运动。如图1所示，弯曲轨道AB固定在水平桌面上，在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd，平面中心竖直线标有刻度，0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时，将竖直平面移动到x处，从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠，钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点，记录刻度值y；改变x，重复实验。

（1）研究平抛运动规律时，下述条件对减小误差没有帮助的是______。

A．弯曲轨道边缘保持水平

B．弯曲轨道尽量光滑

C．保持竖直平面abcd与水平面垂直

D．使用相同体积但质量较大的小钢珠

（2）如图所示的图像中，能正确反映y与x的关系的是_____。

（3）若某次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度，记为y；将竖直平面向远离B方向平移10.00 cm，再次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y1=y+5.02 cm；将竖直平面再向远离B方向平移10.00 cm，让钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y2=y+19.84 cm。钢珠的初速度为v0=____m/s。

14．如图所示，在高为h的平台边缘抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g．若两球能在空中相遇，则小球A的初速度应大于_________，A、B两球初速度之比为______．

四、解答题

15．用30m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角（g取10m/s2）。求：

（1）此时物体速度大小；

（2）物体运动的时间；

（3）此时物体相对于抛出点的位移大小。

16．如图所示，一个半径R=0.75m的半圆柱体放在水平地面上，一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出（小球可视为质点），恰好从半圆柱体的C点掠过。已知O为半圆柱体圆心，OC与水平方向夹角为53°，（，，），

(1)小球从B点运动到C点所用时间；

(2)小球做平抛运动的初速度。

17．滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图是滑板运动的轨道，和是两段光滑圆弧形轨道，段的圆心为点，圆心角为60°，半径与水平轨道垂直，水平轨道段粗糙且长8m。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道，经轨道后冲上轨道，到达点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为，、两点到水平轨道的竖直高度为和，且，，取。求：

（1）运动员从A点运动到达点时的速度大小；

（2）轨道段的动摩擦因数；

（3）通过计算说明，运动员最终停在何处？

18．如图所示，王亚平用古筝弹奏了《茉莉花》，从中国空间站为中国人民送上元宵祝福。中国空间站在离地面高度的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动，一天（）内可以绕地球转动16圈。已知地球半径，万有引力常量，。求：（计算结果保留2位小数）

（1）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度；

（2）若古筝的质量，古筝在空间站受到地球对它的万有引力大小F；

（3）地球的质量M。

参考答案：

1．D

试题分析：物体运动速率不变，但速度的方向可以变化，此时合力不为零；

物体做匀加速直线运动时，它的加速度是恒定的；

合力与其速度方向相反时，物体做减速直线运动，但不一定是匀减速直线运动，物体受的合力可以变化；

匀速直线运动在任意的相等时间间隔内位移都是相等．

解：A、物体运动速率不变但方向可能变化，如匀速圆周运动，因此合力不一定为零，所以A错；

B、物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，所以B错；

C、物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，所以C错；

D、若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，所以D对．

故选D．

【点评】本题考查学生对各种运动的规律及其条件的理解，掌握好各种运动的特点这道题就可以解决了．

2．B

A．对B球受力分析，设连接B球的绳子与竖直方向夹角为 ，由牛顿第二定律有

，

解得

则b的线速度缓慢减小时，连接B球的绳子与竖直方向夹角逐渐减小，设绳子拉力为T，则有

B球的绳子与竖直方向夹角逐渐减小时，绳子拉力减小，所以A错误；

B．滑块与斜面体看成一个整体，则竖直方向有

所以绳子拉力减小，斜面体对地面的压力缓慢变大，则B正确；

D．滑块与斜面体看成一个整体，则水平方向有

所以绳子拉力减小，斜面体对地面的摩擦力缓慢变小，则D错误；

C．对a受力分析，由于开始时a的摩擦力方向不知，所以斜面体对滑块a的摩擦力变化不定，可能增大，也可能减小，则C错误；

故选B。

3．C

滑雪运动员跃下过程中，重力做正功，重力势能减小，动能增加，C对，ABD错．

4．C

月球和地球绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等．且月球和地球和O始终共线，说明月球和地球有相同的角速度和周期．因此有，又由于，所以，C正确．

5．D

静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动，向心力垂直指向地轴；速度不等于第一宇宙速度；加速度也不等于重力加速度；但是周期与地球自转的周期相等．选项D正确．

6．D

根据万有定律定律可得。

故选D。

7．C

铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即

解得

铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时，逆过程可视为自由落体，即

解得

则

故选C。

8．C

根据

可得

故选C。

9．AD

A．卫星2和卫星1在A点的加速度都是由万有引力提供，根据

其加速度相同，故A正确；

B．卫星1做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有

解得

卫星2做椭圆运动，在近地点，由万有引力提供向心力，有

解得

所以

故B错误；

C．同理，对卫星1和2有

解得

当卫星2运行到A点时速度方向与CD平行，A点是椭圆的上顶点，即

又近地点的曲率半径

得

椭圆有

即

，

联立解得

故C错误；

D．由开普勒第三定律知

得

即卫星1的周期和卫星2的周期相等，其半周期也相等，卫星2运行到近地点时，卫星1和卫星2的连线过地心，故D正确。

故选AD。

10．AD

A．雪坡倾角等于位移与水平方向的夹角，根据平抛运动规律可知，位移与水平方向夹角的正切值的二倍等于速度与水平方向夹角的正切值，故两次速度与水平方向的夹角不变，即运动员先后落在雪坡上的速度方向相同，故A正确；

B．运动员落到雪坡上，根据几何关系可知

运动员在空中经历的时间为

初速度之比

则运动时间之比为4：3，故B错误；

C．落到雪坡上的速度为

其中

可知末速度与初速度成正比，运动员先后落到雪坡上的速度之比为4：3，故C错误；

D．运动员水平位移为

则水平位移之比为16：9，位移与水平方向夹角恒定，则竖直位移h之比为16：9，故D正确。

故选AD。

11．ACD

A．根据爱因斯坦相对论，在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的，故A正确；

B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域是稳定的，故B错误；

C．光的偏振现象说明光波是横波，故C正确；

D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，故D正确。

故选ACD。

12．BCD

试题分析：从图中可以看出在t时刻两个质点速度相等，不一定在同一位置，所以B项正确；A项错误；v-t图象中面积代表位移，在0-t时间内质点B比质点A面积大，所以C项正确；合外力做功等于动能变化量，在0-t时间内合外力对两个质点做功相等，所以D项正确．

考点：本题考查了图象和动能定理

13．     B     C     1.0

A．弯曲轨道边缘保持水平，能保证小球离开轨道后做平抛运动，故对减小误差有帮助，故A正确，与题意不符；

B．本实验只需要保证每次小球平抛的初速度相同即可，轨道光滑对减小实验误差没有帮助，故B错误，与题意相符；

C．保持竖直平面abcd与水平面垂直，刻度值y才表示竖直位移，故对减小误差有帮助，故C正确，与题意不符；

D．使用相同体积但质量较大的小钢珠，能减小空气阻力的影响，小钢珠的运动更接近平抛运动，故对减小误差有帮助，故D正确，与题意不符。

故选B。

由平抛运动规律可得

x=v0t，y=gt2

联立可得

可知y与x2成正比。

故选C。

设钢珠水平运动10 cm运动的时间为t，则有

Δx=10 cm=v0t，Δy=（y2-y1）-（y1-y）=gt2

联立解得

v0=1.0 m/s。

14．         

由于A做平抛运动，则有：

两球能在空中相遇，则需要

化简可得

B做竖直上抛运动，则有

则有

则

15．（1）；（2）；（3）

（1）设初速度为，此时物体速度为，有

（2）设物体运动的时间为，有

则

（3）水平位移和竖直方向位移分别为

，

则物体相对于抛出点位移大小为

16．(1)0.3s；(2)4m/s

(1)小球做平抛运动，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于C点，可知速度与水平方向的夹角为37°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有

因为

由几何关系可得

联立解得

根据

解得

(2)水平位移为

x=1.6R=v0t

联立解得

v0=4m/s

17．（1）；（2）；（3）点左侧处或点右侧处

（1）对运动员到达时的速度进行分解，由

得

（2）由点到点，由动能定理

得

（3）设运动员从点运动到停止，在段的总路程为，由动能定理

得

因为

所以运动员最后停在点左侧处，或点右侧处

18．（1）5.4×103s；1.16×10-3rad/s；（2）；（3）

（1）空间站的周期

空间站的角速度

（2）古筝围绕地球做匀速圆周运动，由地球对它的万有引力提供向心力，即

代入数据解得

（3）设空间站的质量，空间站围绕地球做匀速圆周运动，由地球对空间站的万有引力提供向心力，即

可得

代入数据可得