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1、高中物理必修 2 模块综合练习题 (限时：90 分钟总分：100 分) 一、选择题(每小题 4 分，共 40 分) 1某物体在一足够大的光滑水平面上向西运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是 ( ) 直线运动且是匀变速直线运动 曲线运动但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动 C曲线运动但加速度方向改变、大小不变，是非匀速曲线运动 D曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动 2某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动合成，已知水平方向的运动加速度为 4m/s2，竖直方向 的加速度为 3m/s2，则该物体实际运动的加速度大小为( ),A7 m/s2 C5 m/s
2、2,B1 m/s2 D在 17 m/s2 之间，具体大小不确定,3某人以一定的速率乘小船垂直河岸向对岸划去，在平时水流缓慢时，渡河所用时间为 2 分钟，某次由于 降雨，河里的水流速度加快，若这个人仍以这一速率垂直渡河，则这次渡河的时间( ),A比 2 分钟时间长 C时间仍等于 2 分钟,B比 2 分钟的时间短 D由于水速不清，故时间不能确定,4质量为 m 的物体随水平传送带一起匀速运动，A 为传送带的终端皮带轮如图 1 所示，皮带轮半径为r， 要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为( ),图 1 A.B.C.D. 5如图 2 所示，质量为 m 的小球固定在长为 l 的细轻杆的一端，绕
3、细杆的另一端 O 在竖直平面内做圆周运 动球转到最高点A 时，线速度的大小为，此时( ),A杆受到mg/2 的拉力 C杆受到 3mg/2 的拉力,1,图 2 B杆受到mg/2 的压力 D杆受到 3mg/2 的压力,6(2011山东卷)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫 星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是( ),A甲的周期大于乙的周期 C甲的加速度小于乙的加速度,B乙的速度大于第一宇宙速度 D甲在运行时能经过北极的正上方,7木星至少有 16 颗卫星，1610 年 1 月 7 日伽利略用望远镜发现了其中的 4 颗这 4 颗卫星被命名为木卫 1、木卫 2
4、、木卫 3 和木卫 4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据若将木卫 1、木卫 2 绕木星 的运动看做匀速圆周运动，已知木卫 2 的轨道半径大于木卫 1 的轨道半径，则它们绕木星运行时( ) A木卫 2 的周期大于木卫 1 的周期 木卫 2 的线速度大于木卫 1 的线速度 木卫 2 的角速度大于木卫 1 的角速度 木卫 2 的向心加速度大于木卫 1 的向心加速度 8星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度 v1 叫做第一宇宙速度，物体脱 离星球引力所需要的最小速度v2 叫做第二宇宙速度，v2 与 v1 的关系是 v2 2v1.已知某星球的半径为r， 它表面的重力
5、加速度是地球表面重力加速度 g 的 1/6.若不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度 v1 和第二宇宙速度 v2 分别是( ),A,B,CD 9中国人自己制造的第一颗直播通信卫星“鑫诺二号”在西昌卫星发射中心发射成功，定点于东经 92.2 度的 上空(拉萨和唐古拉山口即在东经 92.2.度附近)，“鑫诺二号”载有 22 个大功率转发器，如果正常工作，可同 时支持200 余套标准清晰度的电视节目，它将给中国带来1 000 亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会， 它还承担着“村村通”的使命，即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望关于“鑫诺二号”通信卫星的说法 正确的是( ) 它一定定点在赤道
6、上空 它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空 C它绕地球运转，有可能经过北京的上空 D与“神舟六号”载人飞船相比，“鑫诺二号”的轨道半径大，环绕速度小 10有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度 v 接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的 周期为 T，已知万有引力常量为 G，则可得( ),A该行星的半径为,B该行星的平均密度为,C无法测出该行星的质量D该行星表面的重力加速度为 二、填空题(每题 5 分，共 20 分) 11在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： 让小球多次从 位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一
7、系列位置，如 图 3 中的a、b、c、d 所示 按图安装好器材，注意斜槽末端 ，记下平抛初位置 O 点和过O 点的竖直线 取下白纸以O 为原点，以竖直线为 y 轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹,2,图 4,图 3 (1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上 (2)上述实验步骤的合理顺序是 ,(3)已知图 3 中小方格的边长 L2.5 cm，则小球平抛的初速度为 v0 m/s，小球在 b 点的速率为 m/s.(取 g10m/s2) 12小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度他的 设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑
8、行速度经过骑行，他得到如下的数据：在时间t 内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度 ；要推算自行车的骑行速度，还需要测量 的物理量有 ；自行车骑行速度的计算公式v .,图 5 13我国在 1984 年 4 月 8 日成功发射了第一颗试验地球同步通信卫星，1986 年 2 月 1 日又成功发射了一颗 地球同步通信卫星，它们进入预定轨道后，这两颗人造卫星的运行周期之比 T1T2 ，轨道半径 之比R1R2 ，绕地球公转的角速度之比 12 . 141969 年 7 月 21 日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印，迈出了人类征服月球的一 大步在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林
9、用弹簧秤称量出质量为 m 的仪器的重力为 F；而另一位 宇航员科林斯驾驶指令舱，在月球表面附近飞行一周，记下时间为 T，根据这些数据写出月球质量的表达式 三、计算题(每题 10 分，共 40 分) 15(10 分)水平抛出的一个石子，经过 0.4 s 落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是 53，(g 取 10m/s2，sin530.8，cos530.6)求： (1)石子的抛出点距地面的高度； 石子抛出的水平初速度； 石子的落地点与抛出点的水平距离,3,16(10 分)如图 6 所示，一过山车在半径为 R 的轨道内运动，过山车的质量为 M，里面人的质量为 m，运 动过程中人与过山车始终保
10、持相对静止求： (1)当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力？此时过山车对轨道的压,力为多大？,(2)当过山车以,的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？,图 6 17. (10 分)如图 7 所示，在倾角为 30的光滑斜面顶点处固定一原长 l00.2m 的轻弹簧，弹簧另一端与放 在光滑斜面体上质量 m2kg 的物体 C 相连后，弹簧长度变为 l10.25m当斜面连同物体 C 一起绕竖直轴 AB 转动时，求：,图 7 转速 n60 r/min 时弹簧的长度是多少？ 转速为多少时，物体C 对斜面无压力？(g 取 10m/s2),18(10 分天文学家们通过观测的数
11、据确认了银河系中央的黑洞“人马座 A*”的质量与太阳质量的倍数关 系研究发现，有一星体 S2 绕人马座 A*做椭圆运动，其轨道半长轴为 9.50102 天文单位(地球公转轨道的 半径为一个天文单位)，人马座 A*就处在该椭圆的一个焦点上观测得到 S2 星的运行周期为 15.2 年 若将 S2 星的运行轨道视为半径 r9.50102 天文单位的圆轨道，试估算人马座 A*的质量 MA 是太阳质量 MS 的多少倍(结果保留一位有效数字)； 黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它 的引力束缚由于引力的作用，黑洞表面处质量为 m 的粒子具有的势能为 E
12、p (设粒子在离黑洞 无限远处的势能为零)，式中 M、R 分别表示黑洞的质量和半径已知引力常量 G6.71011Nm2/kg2，光 速 c3.0108m/s，太阳质量 MS2.01030kg，太阳半径 RS7.0108m，不考虑相对论效应，利用上问结 果，在经典力学范围内求人马座 A*的半径 RA 与太阳半径 RS 之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数),4,人教版高中物理必修 2 模块综合测试卷参考答案 解析：由于物体后来受到的是一个向南的恒力作用，因而物体将做匀变速运动，又由于物体所受的这个力 向南，与物体原来的运动方向不在一直线上，因而物体一定做曲线运动，一定要注意加速度是由物体所受
13、的外力和质量决定的，且加速度方向总和合外力方向一致 答案：B 解析：有的人可能会错选 D，造成错误的主要原因是对两个分运动的确定性没有把握好，因为两个分运动 一个水平方向另一个竖直方向，大小也都确定了，当然合运动也是一个定值，而不是一个范围，由平行四 边形定则很容易可以求出合运动的加速度 a5m/s2.若两个分运动是确定的，则合运动就一定是确定的，因 而做题前，一定要看清题目，避免画蛇添足 答案：C 解析：造成错解的主要原因是对运动的独立性没有理解透彻，认为水流加快时，船的速度增大，渡河时间 减少，而实际上，船的速度增大了，但是船的位移也增大了，而船在垂直河岸的分速度大小并没有改变， 河的宽度
14、是一定的，由于渡河时间等于垂直河岸的位移与垂直河岸的渡河速度即小船速度的比值，而以上 两个量都不变，故时间不变，仍为 2 分钟 答案：C,，即对轨道无压力，物体做平抛,4.解析：如果物体的速度为 gr，则在圆周最高点 运动 答案：C,5.解析：假设球受杆的拉力，则,，负号说明球受杆的力应向上，故杆受球的压,力大小为. 答案：B 解析：本题考查万有引力与航天中的卫星问题，意在考查考生对天体运动规律、第一宇宙速度的理解和同 步卫星的认识对同一个中心天体而言，根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，周期就越长，A 正确第一宇宙速度是环绕地球运行的最大线速度，B 错由可得轨道的半径大的天体加速度
15、小，C 正确同步卫星只能在赤道的正上空，不可能经过北极的正上方，D 错 答案：AC 解析：木卫 1 和木卫 2 做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，即,，,；由题设条,解得， 件知r2r1，所以 a1a2，v1v2，12，T1T2，选项 A 正确 答案：A,8.解析：对于贴着星球表面的卫星,，解得：,，又由,，可求,5,出. 答案：B 9.解析：“鑫诺二号”通讯卫星是同步卫星，必位于赤道上空，A 正确由地理知识，拉萨、唐古拉山、北,京均不在赤道，B、C 错误同步卫星 T24 h，大于“神舟六号”飞船的周期，根据,，,，知T 大，r 大，,则 v 小，D 正确,答案：AD,10.解析：由
16、,可得：,，A 正确；又,可得：,，C 错误；由,，得：,，得：,，D 正确,，B 正确，又 答案：ABD,11.解析：由表格可以看出，a、b、c、d 四点水平方向之间的距离都是 2 个方格边长，所以它们相邻两点之,s,间的时间间隔相等，根据 ybcyabgt2 得 t 0.05 s.,平抛运动的初速度等于水平方向匀速运动的速度，即,，,b 点的竖直分速度 vby,m/s0.75m/s，,故 b 点的速率vb1.25m/s. 答案：(1)A.同一 B切线水平 (2)BAC (3)1.0 1.25 12.解析：依据角速度的定义式 ，得 ；要求自行车的骑行速度，还要知道牙盘的齿轮数 m(半 径 r1)、飞轮的齿轮数 n(半径 r2)、自行车后轮的半径R；由 v1r1v22r2，又齿轮数与轮子的半径成 正比，则有 m2n，且 2 后，v 后 R，联立以上各式解得 vR2或v R.,N,答案：2 t 牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数 n、自行车后轮的半径R(牙盘的半
