必修第二册模块检测(二）-2022年普通高中学业水平合格性考试专项复习（河北省）（含解析）

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必修第二册模块检测(二）-2021-2022年度学业水平合格考试
一、 单项选择题（本题共20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一项是正确）2
1、如图所示的曲线为运动员抛出铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，铅球先后经过A、B、C三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是(　　)

A．为AB的方向　　　　 B．为BC的方向
C．为BD的方向 D．为BE的方向
【解析】做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向，故铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确．
【答案】C
2、如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的(　　)

A．直线P　　　　　　 B．曲线Q
C．曲线R D．三条轨迹都有可能
【解析】红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动这两个分运动，实际运动的轨迹即是合运动的轨迹．由于它在任意一点的合速度方向是向上或斜向右上的，而合加速度就是水平方向的加速度，方向是水平向右的，合加速度和合速度之间有一定夹角，故轨迹是曲线．又因为物体做曲线运动的轨迹总向加速度方向偏折(或加速度方向总指向曲线的凹向)，故选项B正确．
【答案】B
3、关于运动的合成和分解，下列说法正确的是(　　)
A．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动
B．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上
C．匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线
D．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
【解析】分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，A错误．曲线运动加速度的方向和速度方向一定不在同一直线上，B错误．匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线，C正确．合运动的时间与两个分运动的时间相等，D错误．
【答案】C

4、　做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是(　　)
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向相同
【解析】在平抛运动中速度的变化量Δv＝gΔt，所以每秒内的速度变化量大小都等于9.8 m/s，方向都是竖直向下，选项A正确．
【答案】A
5、利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为不正确的选项前面的字母填在横线上：________.
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
【解析】要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A正确．要使小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B不正确，C正确．小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，D正确．


【答案】B
6、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是(　　)
A．与线速度的方向始终相同
B．与线速度的方向始终相反
C．始终指向圆心
D．始终保持不变
【解析】向心加速度的方向始终与线速度垂直，A、B、D错误．始终指向圆心，C正确．
【答案】C
7、汽车以一定速率通过拱桥，则(　　)
A．在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力
B．在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力
C．在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D．汽车所受的合力为零
【解析】汽车过拱桥的运动是在竖直面内的圆周运动，因速率一定，故向心力大小不变，汽车所受的合力提供向心力，故汽车所受的合力不为零，选项D错误；在最高点时，汽车的重力与拱桥对汽车的支持力的合力提供向心力，故汽车的重力大于拱桥对汽车的支持力，由牛顿第三定律可得，汽车的重力大于汽车对桥的压力，选项A，B错误，C正确．
【答案】C
8．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图3­1­6所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于(　　)

A．F2 B．A
C．F1 D．B
【解析】根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积，因为行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与F2的连线，故太阳位于F2.
【答案】A
9、要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是(　　)
A．使物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使两物体间的距离和质量都减为原来的
【解析】　根据F＝G可知，A、B、C三种情况中万有引力均减为原来的，当距离和质量都减为原来的时，万有引力不变，选项D错误．
【答案】　D
10、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能求出的量有(　　)
A．土星线速度的大小
B．土星加速度的大小
C．土星的质量
D．太阳的质量
【解析】　根据已知数据可求：土星的线速度大小v＝、土星的加速度a＝R、太阳的质量M＝，无法求土星的质量，所以选C.
【答案】　C
11、假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的(　　)
A.倍 B.倍
C.倍 D．2倍
【解析】由v＝ ，可知R增到2R时，第一宇宙速度是原来的.
【答案】B
12、把人造地球卫星的运动近似看做匀速圆周运动，则离地球越近的卫星(　　)
A．质量越大　　　 B．万有引力越大
C．周期越大 D．角速度越大
【解析】　由万有引力提供向心力得F向＝F引＝＝mrω2＝mr，可知离地面越近，周期越小，角速度越大，且运动快慢与质量无关．所以卫星离地球的远近决定运动的快慢，与质量无关，故A、C错误，D正确；由于卫星质量m不确定，故无法比较万有引力大小，故B错误．
【答案】　D
13、质量为m的物体，在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为x，第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是x.设第一次F对物体做的功为W1，第二次对物体做的功为W2，则(　　)

A．W1＝W2　　　　　　 B．W1W2 D．无法确定
【解析】　由题意可知W＝Fx，力F对物体所做的功W只与F、x有关，与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关，故答案选A.
【答案】　A
14、如图所示，物体A在两个相互垂直的力F1、F2作用下运动，在一段时间内，F1对A做功3 J，F2对A做功4 J，那么合力的功是(　　)

A．5 J
B．7 J
C．1 J
D．F1 F2大小未知故无法确定
【解析】各外力做功的代数和，即为合力做的功．
【答案】B
15、如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像，那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比(　　)

A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙
C．P甲＝P乙 D．无法判定
【解析】根据功率的定义式P＝可知，在功与所用时间的关系图像中，直线的斜率表示时刻的功率．因此，由图线斜率可知P甲＜P乙，选项B正确．
【答案】B
16、下列关于重力势能的说法正确的是(　　)
A．重力势能的大小只由重物本身决定
B．所处位置高的物体，则重力势能就大
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的
【解析】重力势能等于物体的重力与物体重心高度的乘积，故选项A、B都不对；重力势能具有相对性，零势能位置的选取是任意的，地面不一定是零势能位置，选项C错误；重力是物体与地球间的作用力，重力势能实际上也是地球与物体共有的，重力势能具有系统性，选项D正确．
【答案】D
　17、两个物体质量比为1：4，速度大小之比为4：1，则这两个物体的动能之比为(　　)
A．1：1 B．1：4
C．4：1 D．2：1
【解析】由动能的表达式Ek＝mv2可知C选项正确．
【答案】　C
18、一物体质量为2 kg，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起对物体施加一水平向右的力，经过一段时间后，物体的速度方向变为水平向右，大小为4 m/s，在这段时间内，水平力做功为(　　)
A．0 B．8 J
C．16 J D．32 J
【解析】对滑块进行研究，在水平力作用的一段时间内，初、末速度大小相等，虽然方向不同，但两个不同状态下动能的改变量为零，由动能定理知，合外力做的功等于零．因为水平方向只有一个作用力，所以水平力所做的功为零．
【答案】A
19、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离地面高H处自由落下，不计空气阻力，以桌面处为零势能位置，则小球落到地面前瞬间的机械能为(　　)

A．mgh B．mgH
C．mg(H－h) D．－mgh
【解析】由于小球在下落过程中只受重力作用，所以机械能守恒，也就是说小球在任一位置时的机械能都相等，并且都等于刚释放时的机械能，E＝mg(H－h)，故正确选项为C.
【答案】C
20、在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情况如照片所示，其中最合适的是(　　)

【解析】　开始释放时，重锤要靠近打点计时器，纸带应保持竖直方向，故D正确．
【答案】　D
二、双项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有两项是正确，全部选对得3分，只选一个且正确得2分，有错选不得分）
21、下列说法中正确的是(　　)
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下一定做曲线运动
C．物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动
D．做曲线运动的物体受合外力一定不为零
【解析】物体是否做曲线运动与物体受力大小无关，取决于合外力方向与初速度方向是否在一条直线上．只要合外力与物体速度在一条直线上，物体就做直线运动，只要合外力与速度不在同一直线上，物体就做曲线运动．如果物体受到大小变化而方向不变的外力作用，而速度与外力在同一直线上，则物体做直线运动，故选项A、B错误，选项C正确；若物体做曲线运动，则物体的速度方向一定变化，即物体的速度一定变化，则物体一定只有加速度，物体所受合外力一定不为零，选项D正确．
【答案】CD
22、关于匀速圆周运动的线速度v、角速度ω和半径r，下列说法正确的是 ( 　　)
A. 若v一定，则ω与r成正比
B. 若v一定，则ω与r成反比
C. 若ω一定，则v与r成反比
D. 若ω一定，则v与r成正比
【解析】根据v＝ωr知，若v一定，则ω与r成反比；若ω一定，则v与r成正比；选项BD 正确。
【答案】BD
23、质点做匀速圆周运动，则(　　)
A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等
B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等
C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同
D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等
【解析】如图所示，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs＝v·Δt，所以相等时间内通过的路程相等，B对；但位移xAB、xBC大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A、C错；由角速度的定义ω＝知Δt相同，Δφ＝ωΔt相同，D对．

【答案】　BD　
24、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是变速运动
C．匀速圆周运动是线速度不变的运动
D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动
【解析】　这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动，故B、D正确．
【答案】　BD
25、关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　)
A．线速度的方向保持不变
B．线速度的大小保持不变
C．角速度大小不断变化
D．线速度和角速度都保持不变
【解析】匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故A、D错误，B正确；匀速圆周运动的角速度大小不变，故C错误，故选B.
【答案】　B
26、用细绳拴着小球做圆锥摆运动，如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．小球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用
B．小球做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力的合力
C．向心力的大小可以表示为F＝mrω2，也可以表示为F＝mgtan θ
D．以上说法都正确
【解析】　小球受两个力的作用：重力和绳子的拉力，两个力的合力提供向心力，因此有F＝mgtan θ＝mrω2.所以正确答案为B、C.
【答案】　BC
27、如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动，则(　　)

A．衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供
B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的压力也增大
C．圆桶转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动
D．圆桶转速增大以后，衣服所受摩擦力也增大
【解析】　衣服做圆周运动的向心力由桶壁的弹力提供，A错误．转速增大，衣服对桶壁压力增大，而摩擦力保持不变，B正确，D错误．转速足够大时，衣服上的水滴做离心运动，C正确．
【答案】　BC
28、关于引力常量，下列说法正确的是(　　)
A．引力常量是两个质量为1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力
B．牛顿发现了万有引力定律时，给出了引力常量的值
C．引力常量的测出，证明了万有引力的的正确性
D．引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
【解析】　引力常量在数值上等于质量均为1 kg的两个均匀球体相距1 m时相互引力的大小，故A错．牛顿发现万有引力定律时，还不知道引力常量的值，故B错．引力常量的测出证明了万有引力定律的正确性，同时使万有引力定律具有实用价值，故C、D正确．
【答案】　CD
29、如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面上的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)
A．P、Q受地球引力大小相等
B．P、Q做圆周运动的向心力大小相等
C．P、Q做圆周运动的角速度大小相等
D．P受地球引力大于Q所受地球引力
【解析】　计算均匀球体与质点间的万有引力时，r为球心到质点的距离，因为P、Q到地球球心的距离相同，根据F＝G，P、Q受地球引力大小相等．P、Q随地球自转，角速度相同，但轨道半径不同，根据Fn＝mrω2，P、Q做圆周运动的向心力大小不同．综上所述，选项A、C正确．
【答案】AC
30、关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B．物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大
C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能变大了
D．在地面上的物体，它具有的重力势能不一定等于零
【解析】　重力势能具有相对性，零势能面的选取不同，其数值也不同，选项A错误，D正确；物体若在零势能面下方，物体与零势能面的距离越大，它的重力势能却越小，所以选项B错误；重力势能为标量，其“＋”“－”表示重力势能的大小，－5 J小于－3 J，选项C正确．
【答案】　CD
31、下列方法能使汽车的动能变为原来的2倍的是(　　)
A．质量不变，速度增大到原来的2倍
B．速度不变，质量增大到原来的2倍
C．质量减半，速度增大到原来的2倍
D．速度减半，质量增大到原来的2倍
【解析】　根据Ek＝mv2，可以判断，A、D错误，B、C正确．
【答案】　BC
32、在“验证机械能守恒定律”的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是(　　)
A．只要足够重就可以
B．只要体积足够小就可以
C．既要足够重，又要体积足够小
D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带
【解析】在验证机械能守恒定律的实验中，阻力与重力相比越小，实验中的误差就越小，所以选择下落的重物时应既要重，体积又小，即密度要大些，而且还应便于夹紧纸带，故C、D选项正确．
【答案】CD
三、探究与计算题（本题共24分）
33、（本题共10分）如图所示，飞机距地面高H＝500 m，水平飞行速度为v1＝100 m/s，追击一辆速度为v2＝20 m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？


【解析】炸弹竖直方向的分运动为自由落体运动，
由h＝gt2
得炸弹下落时间t＝ ＝10 s
这段时间内，炸弹的水平分位移x1＝v1t＝1000 m
汽车的位移x2＝v2t＝200 m
故飞机应在距汽车的水平距离s＝x1－x2＝800 m时投弹．
【答案】800 m


34、（本题共14分）如图所示，ab是水平轨道，bc是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径R＝0.225 m，在b点与水平面相切，滑块从水平轨道上距离b点1.2 m的a点以初速度v0＝6 m/s向右运动，经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出，最后刚好落回轨道上的a点，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)滑块从c点飞出时速度的大小；
(2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数。
【答案】(1)4 m/s　(2)
【解析】(1)滑块从c点做平抛运动，设初速度为v1，由平抛运动特点知
水平方向：xab＝v1t①
竖直方向：2R＝gt2②
由①②两式并代入数据得v1＝＝4 m/s
(2)在滑块从a点运动到c点的过程中由动能定理得
－mg·2R－μmgxab＝mv－mv
代入数据解得水平轨道与滑块间的动摩擦因数μ＝。